华北地区秋季降水的时空变化特征分析
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《气候变化背景下我国极端降水的时空分布特征和未来预估》篇一一、引言随着全球气候变化的不断加剧,极端降水事件在全球范围内呈现出频繁发生的趋势。
作为世界上人口最多、经济最活跃的国家之一,我国正面临着日益严峻的极端降水挑战。
本文旨在分析气候变化背景下我国极端降水的时空分布特征,并对未来发展趋势进行预估,为制定应对措施提供科学依据。
二、我国极端降水的时空分布特征(一)时间分布特征近年来,我国极端降水事件呈现出频率增加、强度增强的趋势。
特别是夏季,南方地区经常遭受长时间的降雨和洪涝灾害,而北方则时常出现短时强降水、雷暴大风等极端天气。
此外,我国还出现了越来越多的连续干旱和极端干旱事件。
(二)空间分布特征我国极端降水的空间分布具有显著的区域性特征。
南方地区,特别是长江流域及其以南地区,是极端降水的高发区。
而北方地区,尤其是西北和华北地区,虽然降水量相对较少,但短时强降水和干旱灾害频发。
此外,山区、盆地和沿海地区也是极端降水事件的高发区域。
(三)影响因素极端降水的时空分布受多种因素影响,包括大气环流、地形地貌、人类活动等。
其中,大气环流是影响极端降水的重要因素之一。
例如,夏季的副热带高压、西太平洋副热带高压等都会对我国降水格局产生重要影响。
此外,城市化进程中的“热岛效应”和“雨岛效应”也会对局部地区的降水特征产生影响。
三、未来预估(一)预测模型利用气候模型和统计方法,结合历史气象数据和未来气候变化趋势,可以对我国极端降水的未来发展趋势进行预估。
目前,常用的气候模型包括全球气候模式和区域气候模式等。
(二)预测结果根据预测模型的分析结果,未来我国极端降水事件将呈现出更加频繁、强度更强的趋势。
特别是在全球变暖的背景下,北方地区的短时强降水和干旱灾害将更加频繁;南方地区的连续性暴雨和洪涝灾害也将更加严重。
此外,山区、盆地和沿海地区也将面临更加严峻的极端降水挑战。
四、应对措施建议针对我国极端降水的时空分布特征和未来发展趋势,提出以下应对措施建议:1. 加强气候监测和预警系统建设,提高对极端降水事件的预测和应对能力。
用伏秋季降水推定华北小麦底墒的方法
刘庚山;郭安红;任三学;安顺清;赵花荣
【期刊名称】《华北农学报》
【年(卷),期】2003(018)002
【摘要】利用收集到的华北地区气象台站20多年的冬小麦底墒数据,以及相应年份7,8,9月间逐旬降水量的资料,对无灌溉情况下,冬小麦底墒与伏秋季降水的关系进行了分析,筛选出了简单易行的利用伏秋季各旬的降水量推定当年冬小麦底墒的方法,同时,统计检验和实际计算的结果表明:这种利用积分回归方法得到的积分回归方程能够反映出伏秋季逐旬降水量及其分布对该地区冬小麦底墒形成的影响.【总页数】4页(P95-98)
【作者】刘庚山;郭安红;任三学;安顺清;赵花荣
【作者单位】中国气象科学研究院农业气象和遥感应用研究中心,北京,100081;中国气象科学研究院农业气象和遥感应用研究中心,北京,100081;中国气象科学研究院农业气象和遥感应用研究中心,北京,100081;中国气象科学研究院农业气象和遥感应用研究中心,北京,100081;中国气象科学研究院农业气象和遥感应用研究中心,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】S11
【相关文献】
1.华北地区秋季降水的时空变化特征分析 [J], 蒋红霞;丁圆月;范长征;高飞;胡顺起
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4.华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系秋季一次基施牛粪氮素损失与利用研究 [J], 岳现录;冀宏杰;张认连;林而达;廖上强;张维理
5.未来5a华北地区小麦生育期降水量变化趋势分析 [J],
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中国降水的时空和概率分布特征利用1961-2010年中国540个气象站逐日降水观测数据和高精度区域气候模式CCLM (COSMO model in Climate Mode)格点数据,采用统计分析方法和概率分布函数,分析了中国年降水和日降水的时空分布特征和变化趋势;并运用假设检验,选取最优分布函数,估算给定重现期水平下我国的日最大降水量,为防洪抗涝水利工程的规划设计和加固以及政府部门市政建设规划和防汛决策提供参考依据。
论文主要结论如下:(1)1961-2010年中国年降水量整体上没有显著的变化,但年际变化明显;区域尺度上出现了显著的变化,85个站的年降水量呈显著增加趋势,主要分布在西北内陆河流域和东南诸河流域,呈显著减少趋势的有79个站,主要集中在辽河、海河流域,长江和黄河中上游地区;1961-2010年降水发生了突变,时间为1969年,区域性突变主要发生在西北、华北和西南大部,以及东北和东南沿海局部;年降水的周期变化十分明显,干湿交替显著,主周期为6a表现最为显著和稳定。
(2)1961-2000年中国地区实测日降水和CCLM模式日降水峰度和偏度的空间分布均呈北高南低的态势;西北大部和内蒙古西北部分地区的峰度值较高;其次是内蒙古中东部、华北以及东北部分地区;南方大部分地区,特别是东南和西南地区最小;过去50年,无雨和暴雨日数呈增加趋势,空间分布正好相反,小雨、中雨和大雨日数呈减少趋势,空间分布呈南多北少趋势,说明过去50年中我国的降水在时空上正在趋于极端化。
2011-2050年,峰度和偏度在西南地区、东北与内蒙中东部等地区呈显著增加的趋势,降水极值事件将有所增加;而西北地区西部和中部局部地区,降水极值将趋于减弱;(3)43种分布函数中共有26种分布函数通过K-S显著性检验,其中韦克比分布在模拟我国不同地区的降水极值AM(Annual-Maximum)的概率分布规律上是最好的;选用韦克比分布,以及目前使用较为广泛的广义极值分布和皮尔逊-Ⅲ分布,在给定重现期水平的基础上,分别估算日最大降水量,经过对比发现韦克比分布函数在估算效果和精度上,比广义极值分布和皮尔逊-Ⅲ分布都要优秀。
2001年—2020年我国降水的时空变化特征摘要本文利用TRMM卫星的降水资料,对我国2001年—2020年的平均降水和春、夏、秋、冬四个季节的平均降水进行了分析比较;然后选取了我国华北地区和西北地区对其十年间的降水距平和四季的降水距平进行了对比分析;最后对2005年和2006年全国的降水距平百分率进行了观察,结果表示:由于我国受季风气候、地形、地理位置等因素的影响,我国降水随着空间和时间变化而具有明显的变化;华北地区的降水距平高于西北地区,且波动更加剧烈,在西北地区春、秋、冬季的降水距平在零线附近,降水量保持在一个稳定的值,华北地区四季波动相对强烈。
关键字:降水TRMM 时空变化降水距平目录摘要 (I)Abstract .................................................................... 错误!未定义书签。
第一章引言 . (1)1.1研究意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3本文研究内容 (2)第二章资料和方法 (2)2.1资料说明 (2)2.2方法 (3)第三章数据资料分析 (3)3.1 2001年—2020年全国平均降水分布特征 (3)3.2 2001-2020年降水的季节平均分布特征 (5)3.3降水距平分析 (8)3.4降水距平百分率分析 (10)第四章结论 (11)第一章引言1.1研究意义大气中的水汽以液态或固态的形式到达地面,称为降水。
其主要形式有降雨和降雪,以及雹、露、霜等。
降水是水循环基础的一个环节,且是水量平衡方程的基本参数之一。
降水是地表径流的源头,也是地下水的主要补给源头。
降水在空间分布上的不均匀与时间变化上的不稳定性是引起洪涝,旱灾的主要原因。
所以对降水的研究分析显得尤为重要。
我国地处欧亚大陆东南部,濒临太平洋,大部分区域位于大陆气流和海洋气流的交汇区,这两种气流汇合形成了我国主要雨带,二者的强弱,消长容易造成降水的时空分布不均匀。
近56年中国极端降水事件的时空变化格局卢珊;胡泽勇;王百朋;秦佩;王丽【期刊名称】《高原气象》【年(卷),期】2020(39)4【摘要】基于中国693个地面观测站1961-2016年的逐日降水资料,全面分析了全国和各分区极端降水事件、连续性极端降水事件及其起止时间的时空分布和变化特征。
结果表明,近56年,全国极端降水事件明显增多,极端降水量和极端降水日数呈增加趋势的站点占总站数的68%,且主要集中在东南沿海和西部地区。
华东地区是全国极端降水量增长幅度最大的地区,增速达18. 2 mm·(10a)^-1,西北地区的极端降水日数增速最快,每10年增加0. 37天。
全国平均的连续性极端降水事件表现为不显著的增加趋势,其中仅西北地区的连续性极端降水量和降水频次的增加趋势达到0. 01显著性水平,华北和西南地区的连续性极端降水事件表现为不显著的下降趋势。
全国平均的极端降水事件的开始时间和结束时间分别呈现出明显的提前和推迟趋势,西北、青藏和东北地区极端降水事件的开始时间显著提前,西北地区的结束时间显著推迟,受其影响,西北地区的极端降水事件持续期增长幅度最大达到10.4 d·(10a)^-1。
【总页数】11页(P683-693)【作者】卢珊;胡泽勇;王百朋;秦佩;王丽【作者单位】中国科学院西北生态环境资源研究院寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室;陕西省气象局;中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心;中国科学院大学;西安市气象局【正文语种】中文【中图分类】P426.6【相关文献】1.宁夏近50年极端强降水事件的时空变化分析2.近50a三峡库区汛期极端降水事件的时空变化3.中国近50 a极端降水事件变化特征的季节性差异4.1961-2014年中国东部地区夏季极端降水事件时空变化特征5.近60年来百色地区极端降水事件的时空节律变化特征因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国华北地区寒潮的变化特征作者:倪云虎梁好徐俊德等来源:《农业开发与装备》 2017年第3期摘要:寒潮天气过程是一种大范围的强冷空气活动过程。
它不仅关系到季节推迟或提前,甚至是反常气候的重要标志。
寒潮天气的主要表现是剧烈降温和大风,有时还伴有雨、雪、雨淞或霜冻。
寒潮是华北地区乃至全国最主要的灾害性天气之一,寒潮带来的剧烈降温可使人、畜、农作物等受到冻害;暴雪、冻雨、冰冻可导致道路结冰、河流封冻,影响交通和航空;雨淞可使电线结冰造成电力和通讯中断。
它具有降温幅度大、影响范围广和致灾严重等特点,不仅对农林业、畜牧业生产造成巨大损失,还对人们生活、健康造成严重的影响和危害。
关键词:寒潮;华北地区;时空变化;大气环流1 前言近年来,随着全球气候变暖,冬季气温的升高,影响我国的寒潮频次呈减少趋势,且强度有所减弱,但每年都会有一些地区因寒潮引发的大风降温和暴风雪天气造成的严重灾害事件的发生,因此,寒潮天气备受关注。
过去对于我国区域性寒潮的研究有很多,赵玉广等研究了河北省寒潮的气候特征,段丽瑶等针对环渤海地区寒潮时空分布及变化特征进行了研究。
但还未有关于整个华北地区寒潮气候特征的研究。
华北地区位于北纬32°~42°,东经110°~120°之间,包括河北、山西两省,北京、天津二市和山东、河南两省黄河以北地区。
华北地区人口稠密,煤、铁资源丰富,同时还有金、钼、铝土等一批矿产资源,是中国重要的粮、棉、油产区,又是首都的所在地区,其地位的重要性显而易见。
本文将会针对华北地区50年来寒潮的变化特征进行分析,并重点分析其时空变化特征和与大气环流之间的联系。
2 资料和方法2.1 资料1)本文使用的常规观测资料来自中国气象局资料中心整编的1961—2010年华北地区99个气象站的平均气温、最低气温日值数据(图1)。
2)美国环境预报中心和国家大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料1961—2010年期间全球的逐月海平面气压和500hPa高度场资料,分辨率为2.5°×2.5°。
华北地区秋季降水的时空变化特征分析摘要利用我国华北地区17个站1951—2003年的降水资料,分析了华北地区秋季降水变化的时空特征。
结果表明:秋季降水量在20世纪60年代和80年代相对偏少,70年代年际变化显著,50年代与90年代属于雨水丰沛期,多雨期与少雨期交替出现,整体为弱的减少趋势,从降水减少程度看,华北地区东北部变化比西南部显著。
关键词秋季降水;时空变化;特征;华北地区中图分类号 p426.62+3 文献标识码 a 文章编号 1007-5739(2013)07-0262-03有关研究表明,近年来我国降水量以-12.66 mm/10年速度减少,除湖北、四川部分地区外,全国降水都呈减少的趋势,并且具有突变性。
在20世纪20年代和60年代中期发生了2次气候由湿变干的气候突变。
由于我国地形复杂,各地降水量不但平均状况具有显著差异,其年际变化的地域性也十分明显。
江志红等[1]应用方差极大准则下的正交旋转因子分析,对我国近40年标准化年降水量场序列进行客观区划。
结果表明:全国降水全场可明显划分成十大区域,它们各自其有不同的旱涝变化特征。
例如:华北区和黄河中上游区变干趋势最为显著;西北地区和淮河、长江中上游地区略有变湿;而长江中下游、东北及、珠江流域、华南沿海地区长期趋势呈波动变化,80年代年降水量略低于50年代。
其中1965年和1980年发生了2次跃变,使得20世纪80年代干旱尤为严重[2]。
7—8月是华北地区旱涝最易发生的月份。
夏季和秋季的降水在年降水中所占的百分比有随时间轻微减小的趋势,而春季和冬季降水百分比有随时间有略有增大的趋势,1996—1997年左右有1个突变。
降水的年代际变化明显。
四季降水有2.5年至5~6年的主周期[3]。
陆日宇[4]利用1951—1996年华北地区17个站的月降水资料,分析了华北地区夏季各月降水的年代际变化特征。
结果表明:6月降水量较少,且在年代际变化上没有表现出减少趋势;7月降水量较多,年代际变化较大,80年代最少;8月的降水量在年代际变化上表现出线性减少的趋势并呈准10年周期的振荡。
7月和8月的降水量均在60年代中期和从70年代末至80年代初有2次明显的减少。
周连童等[5]则分析了华北春季降水的变化特征。
分析表明,华北地区春季降水具有明显的年代际变化,1951—1965年华北地区春季降水略偏少,1966—1976年华北地区春季降水更加偏少,春旱较严重,1977—2000年为华北春季降水明显偏多,此时期5—6月降水比1966—1976年明显增多;并且分析结果也表明了华北地区和黄河流域春季降水存在着与夏季降水相反的年代际变化特征。
本文主要分析华北地区1951—2003年秋季降水的时空变化特征。
1 数据来源与研究方法1.1 数据来源本文采用的资料为国家气象中心整编的1951年1月至2003年12月我国160站的月总降水量,其中9—11月的总降水量代表秋季降水量。
1.2 统计方法本文使用的方法主要有线性倾向估计。
线性倾向估计:用xi表示样本量为n的某一气候变量,用ti表示xi所对应的时间建立xi 与ti之间的一元线性回归方程为:式(1)~(2)中回归系数b为倾向值。
回归系数b的符号表示气候变量x的趋势倾向。
b的符号为正,即当b>0时,说明随着t的增加x呈上升趋势;当b的符号为负,即b0时,b>0,说明x 随时间t的增加呈上升趋势;当rra,表明x随时间t的变化是显著的,否则表明变化趋势是不显著的。
2 华北地区秋季降水变化特征分析2.1 年代际变化特征2.1.1 空间分布。
从图1a可以看出,20世纪50年代华北大部分地区降水距平为正,只有少数地区降水距平为负,北部降水偏多,南部偏少。
河北以及山西是降水偏多的地区,山东和河南相对降水偏少;高值中心为北京,距平值为69.96 mm,是降水最多的地区,山东济南是降水最少的,距平值为 -10.97 mm;距平值为负的地区为青岛、潍坊、济南以及菏泽,降水很少。
60年代(图1b),从数值上看,降水量比50年代减少,减少幅度最大的是河北地区;50年代降水最多的北京距平值由69.96 mm减少至3.28 mm,减少了66.68 mm,是减少幅度最大的地区,山西地区降水也减少,而河南与山东地区则降水增多;高中心为山东济南,距平值为31.17 mm,低中心为河北承德,值为-27.48 mm,降水最多。
70年代(图1c),华北大部分地区降水继续减少,大部分地区为负距平,整体上减少幅度比60年代大;其中,河北西部是降水最少的地区,低中心为北京,距平值为-33.22 mm,也是降水减少幅度最大的地区,距平值减小了36.50 mm,河北东部降水反而增多,承德是降水最多的地区,距平值为12.84 mm;60年代降水增多的山东降水也减少,不过与其他地区相比,降水相对偏多;山西地区降水仍然呈减少趋势。
80年代(图1d),华北均为负距平(除天津、邢台),并且数值较低,表明华北在80年代降水很少,可以认为80年代秋季相对干旱;山西、河南及山东半岛降水偏少,山东半岛低中心为青岛,是降水最少的地区,距平值由70年代的5.45 mm降到了-46.75 mm,减少了52.20 mm,也是降水量减少幅度最大的地区;山东西部和河北是降水减少幅度相对较小的地区,河北邢台降水最多,距平值为13.91 mm,天津地区降水也相对较多。
到了90年代(图1e),降水增多,大部分地区为正距平,只有3~4个测站为负值;山西地区和山东半岛是降水较多的地区,也是降水增加幅度最大的区域;山东半岛有1个高中心——青岛,距平值为35.25 mm,而80年代青岛是降水最少的地区,降水增加幅度最大;河北东北部和山东西南部降水相对偏多,河北西部是降水最少的地区,低中心——北京,距平值为-10.02 mm。
到了21世纪4年(2000—2003年)(图1f),与20世纪90年代相比,从数值上看,降水减少,大部分地区为负值,只有河南地区降水相对偏多;河北北部降水减少,减少幅度也很大,是降水最少的地区;低值中心为承德,距平值为-52.36 mm,降水最少。
综上所述,在这53年中华北秋季降水距平经历了正负交替的过程,降水有弱的减少趋势,东北部变化比西南部显著;20世纪60年代和80年代降水相对偏少,70年代年际变化显著,50年代与90年代属于雨水丰沛期。
2.1.2 时间演变。
从表1可以看出,20世纪60年代比50年代平均秋季降水量只减少了1.2 mm,基本没有变化,70年代降水量比60年代减少了18.53 mm,减少了17.25%,减少幅度较大;80年代秋季降水量是最少的,降水量仅为99.71 mm,与50年代相比,降水量减少了27.37%,减少幅度很大;到了90年代降水量增大到了128.96 mm,增加了29.34%,平均秋季降水量为最多的年代;2000—2003年这4年,降水量与20世纪90年代相比又有所下降。
华北地区秋季降水量和年降水量的趋势系数(回归系数)分别为-0.291 3和-2.271 0。
由此可以看出,秋季和年降水量的趋势系数都为负,两者与时间呈负相关,秋季与年降水量都有随时间减少的趋势;年降水量趋势系数比秋季的大,说明年降水量减少速率较大,秋季降水量减少速率较小,为弱的减少趋势。
2.2 年际变化特征2.2.1 空间分布特征。
图2给出了秋季降水量年际变化的程度。
河北东北地区、山西西部以及山东半岛年际变化速率较大,山东西南地区、河南东北地区、河北西南部及山西东部年际变率相对较小;降水量年际变率达到70 mm/年的地区有北京、天津、青岛、烟台、太原、临汾等地区,降水量变化程度较大;年际变率最大的地区是济南,为90.87 mm/年,石家庄是降水量年际变率最小的地区,为5.77 mm/年。
2.2.2 时间变化特征。
图3表现了秋季降水量年际变化的时间变化特征。
从图3可以看出,以标准化值|σ|>1作为标准,定出的多雨年有1952年、1961年、1963年、1978年、1991年、1992年;少雨的年份有1964年、1975年、1979年、1980年、1981年、1987年、1990年、2001年。
总体看,20世纪60年代以前秋季降水偏少,50年代后期开始增多,到1961年达到最高点,之后降水又开始减少,减少幅度很大,1964年达到53年中降水量最少,之后降水量又开始减少,从70年代中期降水逐渐减少,中间年份降水有增有减,不断变化,从1987年降水量又呈上升趋势,降水量偏多,到了1992年达到峰点,并开始有减少趋势。
总的来说,在50—60年代降水偏多,之后虽也有增加趋势,但整体是弱的减少趋势,降水量逐渐减少。
3 结论华北地区秋季多雨期与少雨期交替出现,20世纪60年代和80年代降水相对偏少,70年代年际变化显著,50年代与90年代属于雨水丰沛期,华北秋季降水整体上为弱的减少趋势。
华北东北部降水量变化比西南部显著。
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