Climatic trends of different intensity heavy precipitation events concentration in China

Based on 740 stations of daily precipitation datasets in China, the precipitationconcentration degree （PCD） and precipitation-concentration period （PCP） of different intensity durative precipitation events were calculated to analyze their statistical characteristics, mainly including spatial and temporal distributions, variations and climatic trends of the two parameters of the durative heavy precipitation events in China. It is proved that these two parameters of heavy rainfall can display the temporal inhomogeneity in the precipitation field. And it is also found that there is a good positive relationship between the precipitation-concentration degree and annual rainfall amount in the Eastern and Central China. This method can be anolied in flood assessment and climate change fields.

Study on the Variation Characteristics of Precipitation Concentration Degree in Guangxi under the Background of Global Climate Becoming Warm

Based on the daily precipitation data of 87 meteorological observation stations in Guangxi during 1961-2008,the variation characteristics of precipitation concentration degree(PCD) in Guangxi were counted and analyzed by using Monte Carlo test method.The results showed that the climate warming in most areas of Guangxi was very obvious,and the annual precipitation concentration degree increased gradually from the northeast to the southwest in Guangxi.The precipitation concentration period was from the middle of April to the end of August and delayed from the northeast to the southwest in Guangxi.In the background which the global climate became warm,the annual precipitation in most areas of Guangxi had the trend which the precipitation concentrated strengthening.It was said that the probability of flood disaster had the increase trend.The precipitation concentration period had the earlier trend,which was more obvious in the north than in the south of Guangxi.The rainstorm concentration degree in the northwest of Guangxi and few parts had the decrease trend and had the increase trend in other areas.It was said that the probabilities of flood and mud-rock flow disasters increased.The rainstorm concentration periods in most areas had the later trend.

SIMULATING THE RESPONSE OF NON-UNIFORMITY OF PRECIPITATION EXTREMES OVER CHINA TO CO_2 INCREASING BY MIROC_HIRES MODEL

The response of non-uniformity of precipitation extremes over China to doubled CO2has been analyzed using the daily precipitation simulated by a coupled general circulation model,MIROC_Hires.The major conclusions are as follows:under the CO2increasing scenario(SRES A1B),the climatological precipitation extremes are concentrated over the southern China,while they are uniformly distributed over the northern China.For interannual variability,the concentration of precipitation extremes is small over the southern China,but it is opposite over the northern China.The warming effects on the horizontal and vertical scales are different over the northern and southern part of China.Furthermore,the atmospheric stability is also different between the two parts of China.The heterogeneous warming is one of the possible reasons for the changes in non-uniformity of precipitation extremes over China.

Analysis of Intra-annual Heterogeneous Characteristics of Precipitation in Shaoguan City

Based on the daily precipitation data between 1965 and 2009 from 8 rainfall stations in Shaoguan City,the indexes of precipitation concentration degree（ PCD） and precipitation concentration period（ PCP） were calculated. And then inverse distance weighted（ IDW） interpolation method was used to analyze the heterogeneous distribution characteristics of inter-annual precipitation by introducing the spatial distribution of annual mean values,variable coefficients,correlation coefficients with annual precipitation,change trends and composite analysis. The results showed that PCD was mainly decreasing from southeast to northwest in spatial distribution,long-term average annual values of PCP were distributed in the first ten days of June at most region. Annual precipitation increased as PCD increased in southern region,but the change trend was the opposite in northern region. Annual precipitation increased as PCP lagged in most region. PCD and PCP mainly appeared upward trend. Composite analysis of PCD in more-precipitation years was similar to less-precipitation years in spatial distribution,but the PCD in less-precipitation years was higher.Seen from the mean in the whole region,PCP in more-precipitation years lagged about 20 days behind those in less-precipitation years. The research can provide basis for the production of agriculture and industry as well as disaster prevention and reduction.

近50年滇池流域汛期降水时空演变特征分析

以滇池流域1970—2020年汛期(5—10月)降水量资料为依据,利用地理信息技术,采用Mann-Kendall检验法、小波分析等方法,分析近50年来滇池流域汛期降水年际变化的趋势性、周期性以及集中度、集中期、降水中心和旱涝发生频率等演变特征。结果表明:(1)近50年来,滇池流域汛期降水总体呈减少趋势,中部地区降水呈增加趋势,盘龙江上游的松华坝水库以上区域及南部地区降水呈减少趋势;(2)汛期降水年际变化存在31 a的主周期,中部主城区降水集中度高于南部地区;(3)汛期降水的中心整体呈现向东部、南部方向偏移的态势,且移动趋势显著;(4)滇池流域旱涝频发,尤其盘龙江中段昆明主城区为旱涝多发区。该成果对滇池流域水旱灾害防御及水资源管理具有参考意义。

黄土高原近30年降水集中度分析及时空演变特征

选取近30年的黄土高原地区58个气象站点的降水数据,分析了黄土高原年降水以及降水集中度(PCD)和集中期(PCP)的时空变化特征,结果表明:(1)黄土高原地区年均降水量在50~900 mm,空间分布上东南高西北低。降水高值区分布在三门峡站与武功站附近以及五台山站,年均降水量为900 mm;低值区位于临河站附近,年均降水量为50 mm;(2)黄土高原地区的降水集中度分布于0.43~0.76,自东南向西北递增;而降水集中期的变化则不太明显,多集中于夏季的7-8月份。因此在降水集中的7-8月份,水土流失会比较加重,应加强水土流失防治工程,在降水量大的月份做好灾害防护,为工农业生产提供预警,减少工农业生产损失与经济损失。

金华地区汛期降水集中度和集中期特征分析

为探究金华地区汛期降水的非均匀分布特征及其变化趋势,本文利用逐日降水资料结合ECMWF再分析资料,运用改进的集中期和集中度算法分析了1971~2020年金华地区汛期降水在时间上的分布特征及演变趋势。结果表明金华地区汛期降水集中期首日在6月13日,与常年入梅时间吻合;金华地区总体上降水时间分布较均匀但年际变化大;降水集中度和集中期均存在准18 a周期。天气形势场上,降水集中年份最明显的异常为西太平洋副热带高压偏强偏西,以及菲律宾地区异常反气旋。菲律宾地区异常反气旋使初夏季节我国东部沿海西南气流水汽输送旺盛,并且造成西北太平洋副热带高压加强西伸,较强的副热带高压与西风槽之间的位势梯度可以增大西南暖湿气流的输送,减慢西风槽脊的移动,以形成较为稳定的环流配置,造成持续降水的出现,而在强的副热带高压继续西伸北抬后,西风带系统南下受阻,大型暖高压的下沉气流则会导致持续高温干旱酷暑天气,从而导致降水的异常集中。海温场上,降水异常集中年份前冬中东太平洋海温异常偏高,随后赤道中东太平洋海温差值逐渐转为显著的负异常,这种特征表明降水异常集中年份可能出现在厄尔尼诺的衰减阶段。

HAMON电除尘器故障分析及应对措施

HAMON电除尘器可用于处理催化裂化烟气中的催化剂粉尘。由于催化裂化装置四年一修,电除尘器不能随时停运检修,因此针对HAMON电除尘器的运行情况进行研究,对于保障电除尘器及催化裂化装置的长周期稳定运行具有重要意义。在运行过程中,电除尘器出现电流和电压降低的问题。对故障原因进行分析,并在电除尘器停运后进行检查,发现:腐蚀泄漏导致电除尘器内部烟气湿度大。制定了检查、检修项目,更换了配件,同时结合冷态试验结果,调整了电除尘器的电流、电压、振打周期和振打力度。检修开工后,电除尘器入口粉尘质量浓度53.3 mg/m^(3),出口粉尘质量浓度4.8 mg/m^(3),远低于设计值(30 mg/m^(3))。检修开工至今超过2 a,电除尘器运行平稳,未出现任何故障,实现了长周期稳定运行。

秦淮河流域降水汛期分配不均匀性分析

为探究秦淮河流域汛期降水不均匀性,本文以秦淮河流域内16个气象站点1978—2019年汛期逐日降水资料,利用反距离权重插值、气候倾向率、SPSS相关分析等方法对秦淮河流域汛期降水集中度P_(CD)和集中期P_(CP)进行分析。结果表明,1978—2019年,秦淮河流域汛期P_(CD)为0.09~0.57,呈不显著增加趋势,总的分布特征是中游高上下游低;P_(CP)波动范围为18.5~21.5旬,呈不显著延迟趋势,地域差异较小;汛期降水量与P_(CD)在流域内表现出一致正相关,而与P_(CP)基本呈负相关。多水年和少水年P_(CD)和P_(CP)空间分布差异较大。研究结果可为秦淮河流域洪涝灾害防治提供依据。

1956—2016年中国年降水量及其年内分配演变特征

为分析中国降水时空演变格局,本文在月尺度上对水利部门与国家基本气象站的降水量监测数据进行融合,针对融合后的4177个站点,使用趋势分析、突变检验和年内分配向量法等方法分析了集中度、集中期和最大4个月累积降水量占全年之比等多个指数的分布格局,分析了1956—2016年中国年降水系列的趋势性和突变性特征,以及降水年内分配过程的时空演变。主要结论如下:①中国降水时空分布不均,自东南到西北,年降水量总体递减,降水年内分布集中度递增;站点年降水量序列的变化趋势呈现较强的地带性,自东南到西北呈“增—减—增”的3个条带;显著增加条带分别位于东南和西部地区,显著减少的条带位于中部,从东北地区向西南绵延至边境;年降水序列的趋势性变化大多伴随着突变,发生在20世纪80年代的站点最多。②沿200 mm和400 mm年降水量等值线,中国北方出现1个“汛期降水减少”条带,但其时间尺度效应较强;在月尺度上,站点汛期降水占比下降,非汛期降水占比增加;而在日尺度上则相反,连续3~7 d累积降水量的波幅加大,表明降水事件的极端程度在增强。③降水序列变化与径流的同步性较好,中国西北和东南地区年降水量呈增加趋势,典型水文站的还原径流量同步增加;年降水量显著减少、且最大4个月累积降水量占比指数减少超过10%的区域集中在北方的辽河、海河与黄河流域等非湿润区,相应水文断面的还原径流量显著减少。

Analysis on Change Characteristics of PCD and PCP in Beijiang River Basin

Based on the daily precipitation data between 1965 and 2009 from 18 rainfall stations in Guangdong Beijiang River basin and the definitions of Precipitation Concentration Degree(PCD) and Precipitation Concentration Period(PCP),the inhomogeneous distribution characteristics of interannual precipitation were analyzed by introducing the spatial distribution of annual mean values,variable coefficients,correlation coefficients between annual precipitation,change trends and composite analysis. The results showed that(1) PCD mainly decreased from south to north in spatial distribution; PCP was earlier in most of north-central basin,but relatively later in southern basin.(2) Annual precipitation would increase if PCD decreased in most of river basin,and annual precipitation would decrease as PCP lagged in southern basin,but the change trend was the opposite in northern basin.(3) PCD and PCP mainly showed insignificant upward trend in the entire basin by Mann-Kendall test.

1967—2017年新疆降水分配时空特征研究

利用新疆全域50个站台1967—2017年逐日降水资料,通过对降水集中度与集中期的计算,分析新疆降水年内分配的不均匀性。结果表明,研究时段内北疆多年平均降水日数大于50 d,西部、北部山区可达90 d,南疆仅西部、北部沿天山地区达30~50 d,南疆其余区域及东疆均小于20 d;新疆降水量呈现增加趋势,降水日数及降水强度均有所增加;降水变异系数与多年平均降水量呈负相关,即降水越多的区域,年际差异越小,全疆降水变异系数在0.20~0.65,呈由北向南递增态势;全疆降水集中度在0.17~0.78,自北向南增大,降水分配趋于集中,且研究时段内降水集中度以0.011/10 a速度降低;全疆降水集中期在6月中旬至8月初,自西南向东北推迟,南疆最先进入集中降水期;在典型年中,南北疆的变化以降水强度为主,东疆以降水日数变化为主;新疆降水存在显著周期,现在阶段处于25~32年的降水偏少周期,且处于降水集中度由低向高转变的交替过程中。

长江流域降水集中突变特征及其遥相关因子分析

降水时域集中特征研究对流域抗旱防涝至关重要。基于长江流域1960~2020年气象站点降水数据计算降水集中度(PCD)与集中期(PCP)指数,采用滑动t检验、交叉小波变换与小波相干分析等方法,检测降水集中指数序列突变点,分析突变前后降水集中程度时空变化特征,并揭示降水集中指数对遥相关因子的响应。结果表明:①PCD与PCP突变节点约为1988年,突变前后PCD和PCP空间上皆大致呈由东南向西北递增的趋势,突变后流域年内降水分配趋向于均匀坦化且集中期提前。②PCD、PCP与太平洋年代际振荡(PDO)、北极涛动(AO)、厄尔尼诺(ENSO)、太阳黑子(SS)存在共振周期,其中PDO和ENSO与PCD和PCP共振相互作用更加显著,表明该遥相关因子可能是导致长江流域降水特征突变的重要因素之一。研究成果可为长江流域灾害防治、生态保护、水资源管理等工作提供技术支撑。

1961—2016年果洛天然牧草生长季降水时空变化

为详细突出反映牧草生长季降水时空变化特征,以及降水和天然牧草生长、降水及旱涝之间的关系,采用目前最先进和简便的方法对果洛牧草生长季的侯降水时空分布以及和牧草、旱涝之间的关系进行了研究。结果表明:(1)果洛主要降水时间段分为1961—1969、1970—1979、1980—1991、1992年以后;从空间上看,降水从东南至西北呈减少趋势明显,最多降水量分布在久治,最少分布在玛多,最多降水量是最少降水量的2.3倍,中部地区降水量接近最多降水和最少降水量的平均值;(2)牧草产量与平均气温、降水量之间存在显著的正相关,与日照时数存在显著的负相关;(3)明显高于PCD趋势线的阶段和发生暴雨洪涝高频次时段相吻合,明显高于PCP趋势线的阶段和干旱发生高频次的时段相吻合。

大气污染物湿清除特征研究

文章利用2015年-2021年济南市逐小时大气污染物和降水数据,分析了济南市不同等级、不同时长对大气污染的湿清除影响。发现午后容易发生强降水,其次是凌晨、清晨和傍晚;PM_(10)浓度与降水相关性最好,O_(3)浓度与降水量呈正相关;所有降水等级降水对SO_(2)的有效清除时长最长,对CO的有效清除时长最短;小雨对PM_(2.5)、PM_(10)的清除效率较低,但中雨以上等级的降水对PM_(2.5)、PM_(10)的清除效果明显;对PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)、CO而言,1 h~3 h降水的清除效能优于4 h~6 h降水的清除效能,SO_(2)的清除效率受不同降水时长影响不大,但在四个季节持续时间最长,CO的有效清除时长较短。

宁夏降水集中度和降水集中期的时空变化特征分析

基于1971—2020年宁夏12个气象站点的逐日降水数据,采用克里金空间插值法、经验正交函数(EOF)分解法及线性趋势法等方法分析了降水集中度(PCD)和降水集中期(PCP)的时空变化特征。结果表明:在空间分布上,PCD值由北向南逐渐减小,PCP则由北向南有提前的趋势,但变化不大;PCD和PCP在宁夏全区范围内的主要变化趋势一致,但存在北部和中南部变化趋势不一致的情况,北部的变化程度要大于中南部;在时间分布上,50 a来PCD没有明显的变化趋势,PCP则略有推迟趋势。

1981—2022年福建省降雨集中度和集中期时空变化特征分析

为研究福建省降雨集中度和集中期时空分布特征和变化规律,利用福建省内25个气象站点1981—2022年的逐日降雨量资料,根据降雨集中度和集中期模型,采用克里金插值法和Mann-Kendall非参数检验法和小波分析等方法研究福建省降雨集中度和集中期的时空分布规律。结果表明:福建省降雨集中度空间分布呈现由西北向东南递减特征,降雨集中期空间分布由东北向西南递减,集中期较早,长期趋势上看集中度表现为上升趋势,集中期表现为下降趋势,集中度和集中期在20世纪90年代末发生突变,集中度和集中期都存在26年左右的显著周期,在1995—2010年存在10年左右的相同周期。1981—2022年福建省降雨集中度缓慢增加,集中期提前,预计未来福建省降雨有趋于集中的态势,应重点防范夏季降雨造成的洪涝灾害。

中国强降水过程时空集中度气候趋势

基于日降水资料序列提出一种度量不同强度降水过程时空集中程度的指标,根据中国740个气象站逐日降水资料研究分析了我国强降水过程集中度和集中期及其相关统计特征,结果表明暴雨过程年内集中度与年降水量正相关区与中国降水空间分布有很好的一致性;在对大范围洪涝灾害研究方面,暴雨过程年内集中度和集中期在定量地表征降水量在时空场上的非均匀性时有更高分辨力;暴雨过程年内集中度比较清晰地反映出长江流域、江淮地区洪涝增加的趋势及黄河中下游、华北强降水减少的趋势。该方法可直接应用到评估水旱灾害及其气候影响等领域。

东北地区降水年内分配的不均匀性

利用东北地区93个台站1961-2005年的逐日降水资料,通过降水集中度和降水集中期,讨论了该地区降水的年内分配不均匀分布特征。结果表明,东北地区的降水集中度自东南向西北逐渐递减;集中期具有南北高中间低的变化特点。从长期趋势上看,降水集中度的减小趋势显著,在该地区的东北部和西北部各有一个趋势明显的区域(通过0.05的显著性检验),但集中期的减小趋势不显著,只有2个台站通过显著性检验。年降水量与降水集中度和降水集中期的相关系数表明:东北地区年降水量与降水集中度呈显著的正相关,即年降水量越多(少)的地区,年内降水越集中(均匀);年降水量与降水集中期的关系并不显著。

1951—2012年中国降水集中度和集中期的时空格局

以1978年为分界点,对1978年前后的以周为单位的降水集中度和集中期的时空格局和变化趋势进行研究.结果表明：1）中国的降水集中度首先具有明显南北分异规律,其次在中国北部具有明显东西差异;最后,中国整体降水集中度波动呈现减小趋势,且1978年之前波动较大,1978年之后趋于平稳.2）中国的降水集中期主要集中在一年中的第26—30周左右,并在1978年前后有1~3周不同幅度的滞后和提前,且南方以推迟为主,北方以提前为主;中国整体降水集中期波动呈现微弱减少趋势,且1978年前显著减少,但1978年后显著增加.