基于ITA法和Mann-Kendall法的漓江流域极端降水变化解析

为了分析全球气候变化背景下漓江流域极端降水的变化特征,基于流域内气象站点1963-2019年逐日降水资料,采用修改后的ETCCDI指数,通过ITA(innovative trend analysis)法和Mann-Kendall法2种非参数检验方法从站点和流域尺度研究了漓江流域极端降水的变化趋势,并分析了流域年降水量、汛期降水量和极端降水事件发生时间的变化情况。结果表明:1963-2019年漓江流域年降水量及汛期降水量均呈增长趋势;空间上,各极端降水指数呈现出由流域西北向东南递减的分布格局;时间上,各站点极端降水指数均呈上升趋势;极端降水事件在年内最早发生时间总体表现为流域北部站点时间推迟,南部站点时间提前;ITA法和Mann-Kendall法对漓江流域极端降水指数的趋势显著性检验结果存在明显差异,ITA法的敏感性更强。

基于Mann-Kendall方法的闽江流域降水趋势分析

基于闽江流域1965年~2020年逐日降水资料,利用Mann-Kendall方法进行趋势分析。结果表明:①闽江流域1965年~2020年平均降水量约为1653 mm,有明显的时间规律和区域分布特点。汛期降水量占全年降水量的70%左右,降水在空间上呈现由上游至下游,从西北至东南减少的趋势;②闽江流域全年降水量呈上升趋势,但趋势不显著。汛期及非汛期期间内,多数站点的降水量呈现递增变化,少数站点表现为弱减少;③闽江流域汛期有雨日的日平均雨强有增加趋势,提高了洪水风险,增加了防洪难度。

Mann-Kendall法在怒江大峡谷降水量分级组成演变规律中的应用

利用怒江流域4个长系列、38个短系列站点降水量数据,运用Mann-Kendall检验法,分析近几十年来怒江流域峡谷段降水量分级组成变化特征,探讨了年降水量分级组成对年降水的贡献情况。结果表明:①怒江流域年降水量以贡山为中点随河流南北两端递减;②怒江大峡谷左右岸年降水量差距明显,年降水量随海拔升高而增加,高黎贡山背风坡降水量随高程增加的幅度为95~99 mm/100m,碧罗雪山迎风坡的降水量随高程增加的幅度为7~30 mm/100m;③流域内小雨、中雨、大雨级别的日降水量每年均有发生;而暴雨仅分布于部分年份,其中峡谷中上段的暴雨发生率高于下段,无特大暴雨发生;④在峡谷段,中雨量对年降水量贡献最大,小雨、大雨对年降水量的贡献次之,之后为暴雨、大暴雨,对于年降水量发生显著增加的贡献,从大到小依次为大雨量、中雨量、小雨量、暴雨量;⑤年降水量在区域存在一个显著增加的时段,这个年降水显著增加的时段主要分布于1995—2023年,其中峡谷段年降水量均在1999—2003年发生显著增加。

伊犁河谷旅游气候变化特征分析——基于Mann-Kendall检验

旅游气候对旅游业发展的影响显著,分析旅游气候规律对于科学合理制定旅游业发展对策具有重要意义。基于Mann-Kendall检验伊犁河谷旅游气候变化规律,发现近59年来伊犁河谷年平均气温总趋势呈现波动升高态势,年降水量略呈波动增长趋势,年平均风速呈波动减小趋势,平均相对湿度变化幅度较小;气温、降水呈“V”型变化趋势;各县市年平均气温均表现为波动增长趋势,但其年平均气温差异较大,且风寒指数、着衣指数差异较大,对旅游具有一定区域性影响。

浅谈Mann-Kendall法分析蚌埠市降水量变化趋势

研究降水的趋势演变规律一直以来都是水文、气象领域的热点,其研究结果对于地区防洪减灾具有非常重要的意义,可以为降水和水资源长期预测提供依据,也为水资源合理开发与利用提供了参考。以安徽省蚌埠水文局辖区内23个水文基本雨量站1950—2022年各月、年降水量资料序列为基础,采用Mann-Kendall趋势分析法,分析了蚌埠市近73年春、夏、秋、冬四季及年降水量序列的趋势。分析结果为淮河流域蚌埠-洪泽湖区间降水预测及水资源合理调配等提供了最新的理论依据。

基于Mann-Kendall检验的香港鲗鱼涌地区降水与潮位变化趋势分析

香港鲗鱼涌地区是受气候与潮位变化影响较大的敏感区域。为研究降水量与潮位变化对该区域的影响情况,收集2006—2023年鲗鱼涌潮汐站观测的降水量与潮位数据,运用Mann-Kendall检验法分析降水量和潮位的年际、年内变化规律及突变特征。研究结果表明:2006—2023年,鲗鱼涌地区多年平均降水量2274.11 mm,平均潮位1.46 m,年内降水量分配不均匀,而年内平均潮位较均匀。年际尺度上,降水量变化较大,平均潮位变化较小,总体呈上升趋势;季际尺度和月际尺度上,潮位和降水量的变化趋势各异;年际潮位在2007—2008年出现突变特征,而年际降水量未出现突变特征。研究结果可为香港鲗鱼涌地区水资源管理和气候变化的应对决策提供科学依据。

基于Mann-Kendall和Wavelet分析的唐山市近60年来降水量时空变化研究

降水量时空变化研究,对了解和预测气候变化趋势、合理规划水资源,以及应对极端天气事件具有重要意义。基于唐山市12个标准气象站点的1961-2020年观测资料,采用Mann-Kendall和Wavelet方法相结合的方式,对唐山市降水量时变性进行分析。结果表明,近60年来研究区降水量变化斜率为-1.59mm/a,经Mann-Kendall检测的趋势值Sen’slo值为-1.23mm/a;年际降水量于2014年发生突变,但并不显著;利用Wavelet分析发现,区域降水量存在1~8、7~10、14~16年的变化周期。

基于Mann-Kendall法的湖泊稳态转换突变分析

采用变化趋势与倾向率、Mann-Kendall趋势检验法和突变点分析法对1981~2008年间太湖湖泊稳态转换关键因子总氮（TN）、总磷（TP）和叶绿素a（Chla）进行突变识别,结果表明,（1）TN、TP和Chla分别在0.05、0.10和0.05水平上呈显著增加趋势;（2）TN浓度在1990~1991年间和1994~1995年间发生了两次突变;TP浓度突变点发生在1987~1988年;Chla浓度历史变化存在三个阶段,1981~1989年为第一阶段,尚未产生突变阶段,第二阶段为1990~1996年,突变过渡阶段,第三阶段为1997~2008年,属于突变后的状态;（3）综合TN、TP和Chla浓度历史变化存在不同阶段,结合各因子的历史变化序列,太湖湖泊稳态转换突变点为1988年和1997年,并把太湖划分为三个阶段,第一阶段为1981~1987年,TP浓度为0.025mg/L,属于草藻共存,接近于清水稳态阶段;第二阶段为1988~1996年,TP浓度为0.086mg/L,属于藻草共存阶段;第三阶段为1997到2008年,TP浓度为0.103mg/L,属于藻型浊水稳态研究结果表明Mann-Kendall法在湖泊稳态转换突变分析中具有一定的适用性.

运用Mann-Kendall方法探究地表植被变化趋势及其对地形因子的响应机制——以太湖苕溪流域为例

利用Mann-Kendall方法对浙江太湖苕溪流域植被随时间、高程、坡度序列变化的特征与机制进行分析.结果表明:在2000—2010年间,植被随时间变化波动大,但该流域植被覆盖和空间变异均呈不显著增长趋势,2004年植被覆盖最低,植被空间异质性在2002年至2004年间达到最高水平;植被覆盖随高程、坡度的增加而增长,植被空间变异随高程、坡度的增加呈下降趋势,在高程200 m和坡度15°区域有一突变点.该研究结果不仅揭示了植被随时间、高程、坡度的变化趋势,还揭示了植被发生突变的时间段、高程带、坡度带,为进一步研究植被时空变异规律及驱动因子奠定了基础.

基于Mann-Kendall法和小波分析的降水变化特征研究——以重庆市沙坪坝区为例

以重庆市沙坪坝区1959—2008年50年的日降水资料为基础数据,以Mann-Kendall法和小波分析为主要研究方法,分析了沙坪坝区的降水变化特征.结果表明:近50年来沙坪坝区年降水量和汛期降水量成上升趋势,但变化不显著,非汛期降水量有较显著的上升,将有助于解决区域水资源在时间尺度上供需不平衡问题;年内分配的年代际变化分析表明,该地区年内分配极为不均,汛期多年平均降水量为843.9 mm,约占年平均降水量的77%;根据年降水和汛期降水的小波方差图的比较可知,年降水的变化在很大程度上受汛期降水变化的控制.

基于Mann-Kendall方法的胶东半岛海岸带归一化植被指数趋势分析

利用1998—2008年SPOT/VEGETATION逐旬共372期归一化植被指数时间序列影像数据,引入Mann-Kendall非参数趋势检验方法,分析了胶东半岛最近10 a来的归一化植被指数变化趋势。结果表明,最近10 a来,胶东半岛归一化植被指数变化趋势以衰减区域居主导地位,其中有明显衰减变化趋势的区域占半岛总面积的19.3%,有明显增强变化趋势的区域仅占半岛总面积的2.8%。归一化植被指数衰减区域在空间上沿海岸线呈环状分布,从沿海岸到远离海岸,归一化植被指数增强趋势逐渐明显,衰减最明显的区域大部分位于半岛沿海30 km以内,植被增强趋势最明显区域位于半岛中部山地及沿海防护林地区。人类活动及其空间分布是归一化植被指数变化的主要因素,其中沿海城市化、工业化和海岸湿地开发利用程度的提高导致归一化植被指数衰减,而山地植被保护和海岸防护林建设导致归一化植被指数增强。

基于Mann-Kendall法的水沙系列突变点研究

以皇甫川流域为例,应用Mann-Kendall法对该流域1954—2006年水沙系列突变点进行了分析。结果表明:皇甫川流域年径流量和年输沙量系列的突变点均为1986年。

基于Mann-Kendall法的汉江上游水沙趋势分析

为了解汉江上游水沙变化趋势以指导水利工程规划建设,利用汉江洋县水文站1956-2008年还原后的天然年径流和年输沙量序列,采用非参数检验Mann-Kendall法,分析了汉江洋县水文站天然径流和输沙量的年际年内变化趋势和发生突变的年份,以及引起天然水沙序列变化的主要影响因素。分析结果表明,1990年代以后,汉江上游的径流和输沙量发生减小突变,且减小趋势显著;径流量突变发生在1993年,突变前后偏小的幅度为40%;泥沙量突变发生在1990年,突变前后偏小的幅度为85%。研究结果为流域的防洪治理、河道整治、水资源规划等提供了科学依据。

关中盆地降水量变化趋势的Mann-Kendall分析

采用关中盆地1959—2006年的气象资料,应用Mann-Kendall检验方法分析了关中盆地降水量的年季变化趋势和突变情况。结果表明:关中盆地降水量总体呈减少趋势;春、秋季节降水量呈下降趋势,夏、冬两季降水量均呈上升趋势;年降水量的突变发生在1992年,之后降水量总体开始下降,到21世纪依旧呈减少趋势;春季降水量在1994年发生突变,降水量明显下降;夏季降水量突变于1978年,之后降水量开始上升;秋季突变于1973年,之后降水量转变为下降趋势;冬季降水量总体呈增加趋势。

基于Mann-Kendall法的北黑高速沿线岛状冻土区植被退化分析

植被退化是影响陆地生态系统和气候变化的一个重要因素,分析植被退化特征对植被生态治理与保护具有重要意义。应用Mann-Kendall法对2000-2011年岛状冻土区的植被退化过程及影响植被退化的驱动因素进行分析。结果表明,植被退化区域占整个研究区面积的15.05%,其中严重退化区域比例占1.42%,其余13.63%为轻微退化;退化区域主要分布于北黑高速路段两侧地区、东北部大河口林场外围区域及河漫滩周围的沼泽地;降水量与植被指数表现为正相关性,显著性P<0.05,而气温显著性P>0.05,说明降水量是植被生长的主导因子;冻土退化产生地面渗水现象,归一化植被指数骤降0.26,同时在Mann-Kendall趋势曲线中突变点发生于2006年;岛状冻土退化伴随着土壤温度梯度发生显著的变化,植物的水分传导性脆弱,生长将受到抑制作用。研究结果可为高寒区生态系统的稳定发展和探寻水热条件变化规律提供空间数据支撑。

基于Mann-Kendall分析的昆明降雨与气温变化趋势研究

根据昆明市1980~2005年的逐月气象资料,应用线性倾向估计法、距平值法分析了降雨量和气温的年内年际变化特征,并采用Mann-kendall方法对降雨量和气温变化趋势进行了检验分析。结果表明,1980~2005年昆明市降雨量呈上升趋势,但上升趋势不明显;平均气温呈明显的上升趋势;降雨量和平均气温年内变化呈两头小中间大的分布,季节分布明显。Mann-Kendall趋势检验表明,昆明市不同季节降雨量变化与年变化趋势不完全一致,春季、冬季和全年明显上升,秋季明显下降;不同季节平均气温变化与年变化趋势完全一致,均为明显上升趋势。

基于Daniel及Mann-kendall检验的辽西北地区降雨量趋势分析

为探索辽西北地区降雨特征及其发生规律,采用辽西北地区5个市21个气象站1952~2006年间的气象资料,应用Daniel及Mann-Kendall检验方法对辽西北地区降雨量的年际变化及季节变化趋势进行分析,并应用Mann-Kendall对降雨量进行突变性检验。分析结果表明:虽然两种方法是从不同时间段对辽西北地区降雨量进行检验,但二者结果基本吻合,整体上辽西北地区降雨量呈下降趋势,且变化比较稳定;辽西北地区虽个别城市在一些年份降雨出现了上升趋势,但整体上还是下降趋势较显著,这与趋势分析结果相似,也与实际情况相符。

基于Mann-Kendall方法的淮河流域降雨量趋势特征研究

基于气象部门提供的淮河流域20个站点1955-2012年的逐日降水资料,利用线性趋势分析和M-K突变检验,分析淮河流域逐年、各季的降水量变化趋势和突变状况。表明淮河流域总体降雨量呈现下降趋势,各季节降雨趋势各不相同,其中在夏季降雨最多,冬季最少。在近58年发生了14次"旱涝急转"现象,并且降雨量分别在20世纪60年代和21世纪初发生了突变.

基于Sen+Mann-Kendall的北京植被变化趋势分析

基于1998年到2011年长时序SPOTVEGETATION归一化植被指数数据,采用一元线性回归斜率变化法和Sen+Mann-Kendall法对北京地区的植被变化趋势做了时空分析。实验结果表明:在1998年到2011年期间,北京市城区、延庆县、怀柔区和平谷区的植被变化趋势显著上升;而植被恶化区则集中在北京市城区北部、东部和南部,并以马蹄形包围北京市区。两种方法实验结果在植被上升(下降)区域具有一致性。同时,Sen+Mann-Kendall法以其良好的抗噪性和对数据分布无要求性可广泛应用到其他区域的植被变化趋势分析中。

V/S和Mann-Kendall相结合的方法在洪涝灾情分析中的应用

【目的】将V/S分析法引入到洪涝灾害面积序列的长记忆性研究,为洪涝灾害的预测和防治提供参考。【方法】以洞庭湖1949-1998年50年的洪涝灾害面积序列为研究对象,采用V/S分析法计算其Hurst指数,并结合其Mann-Kendall趋势分析洪涝灾害面积序列未来的变化趋势。【结果】20世纪70年代以来洞庭湖区的洪灾面积下降趋势明显,90年代以后涝灾面积上升趋势显著,洞庭湖洪涝灾害时间序列V/S分析的Hurst指数均大于0.5,表明洪涝灾害面积序列的变化趋势在未来将持续。【结论】V/S分析是一种有效的趋势预测方法。将V/S分析法与Mann-Kendall相结合的方法能够分析洪涝灾害时间序列未来的变化趋势,是一种有效的未来趋势预测方法。