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[期刊] 地理科学进展
[作者]
范泽孟 岳天祥 陈传法
如何提高全球气候模拟数据的分辨率,以满足全球、区域乃至局地陆地生态系统全球变化响应的定量分析,是当今全球气候变化研究的核心内容之一。在全球尺度上,本文利用全球气象观测站点的气候数据和DEM数据,对全球年平均气温与纬度和海拔高程之间相关性进行回归分析,建立全球气候降尺度空间模拟的统计转移函数,并与高精度曲面建模(HASM)方法进行集成,从而实现IPCC GCM HadCM3的模拟数据从3.75°×2.5°到0.125°×0.125°的降尺度处理。研究结果表明,在3种气候情景的T1-T4时段内,格陵兰岛平均气温在0℃以下的区域和南极洲平均气温在-35℃以下的区域均呈逐渐缩减趋势,赤道至南北回归线之间的平均气温大于40℃以上的区域呈逐渐增加趋势。其中,A1Fi情景的平均气温上升速度最快,A2情景次之,B2情景的平均气温上升速度最慢。构建降尺度方法有效地将IPCC GCMs的粗分辨率的气候情景数据降尺度转换成高分辨率的气候数据,并克服和弥补了目前IPCC GCMs的模拟数据因分辨率低而不能对区域乃至局地气候变化的细节及趋势进行刻画的缺陷。
[期刊] 资源科学
[作者]
黄俊雄 徐宗学 刘兆飞 赵芳芳
大气环流模型(GCMs)预测的气候变化情景,需通过降尺度处理得出区域尺度上未来气候变化的时空分布信息,才能满足气候变化对资源、环境和社会经济等影响进行评估的需要。本文简单介绍了目前降尺度模式的研究现状,重点分析了统计降尺度的优缺点及适用性,并应用太湖流域7个气象站点基准期(1961年~1990年)日最高气温和最低气温实测资料,对统计降尺度模型(SDSM)进行率定和验证,确定模型应用的预报因子变量,建立未来3个时期(2020s、2050s和2080s)的气温变化情景。结果表明,SDSM模型对于太湖流域日最高气温和最低气温的模拟效果较好,可以很好地模拟太湖流域未来的气温变化。与基准期相比,A2、B...
[期刊] 资源科学
[作者]
邱冰 姜加虎 孙占东 王洁
SDSM统计降尺度模型是解决空间尺度不匹配问题的有效工具,它使气候变化响应研究得以在区域尺度上展开。本文将SDSM模型应用于博斯腾湖流域分析它的适用性,并对流域未来气温和降雨的变化趋势进行了预测。以日平均气温、最高气温、最低气温和日平均降雨量为预报量,选取合适的NCEP大气环流因子为预报因子,建立预报量与预报因子间的回归关系。利用1961年-1990年、1991年-2001年的实测数据和NCEP大气变量分别对SDSM模型进行率定和验证,效果较好。把HadCM3输出的A2、B2情景下的大气环流变量作为模型输入变量,模拟流域未来3个时期(2020s、2050s和2090s)的气温和降水变化。结果显...
[期刊] 资源科学
[作者]
刘兆飞 徐宗学
本文基于GCM输出和统计降尺度技术,在渭河流域应用统计降尺度模型SDSM(Statistical Downscaling Model),选取日最高和最低气温作为预报量,分析了渭河流域未来最高气温与最低气温的变化趋势。利用NCEP再分析数据与站点实测数据选择合适的预报因子并建立大尺度环流因子和预报量之间的经验统计关系,其中数据序列分为1961年~1990年和1991年~2000年2个时段,分别用于模型率定和验证;然后,应用确立的统计关系将HadCM3输出的未来数据(包括A2、B2两种情景)降尺度到站点尺度,基准期选取1961年~1990年。研究结果表明:渭河流域未来日最高和最低气温总体呈增温趋势...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘可群 王海军 王凯 陈正洪 许杨
在均一性检验的基础上,选取了我国中部河南、湖北、湖南3省42个气象站的资料,对1961~2005年近地表气温要素变化的时空特征进行了分析。结果表明,近50a区域年平均气温呈明显上升趋势,1961~2005年区域年平均气温上升了0.54℃,上升速率为0.12℃/10a。除夏季气温有微弱的下降趋势(降温速率为0.112℃/10a)外,冬、春、秋三季气温均有不同程度的升高,其中冬季升温速率最大为0.286℃/10a,春季次之为0.188℃/10a,秋季最小为0.131℃。但年平均气温、冬季平均气温的上升主要反映在20世纪80年代中期以后;春季升温主要表现在1990~2005年;而秋季则是1970~2...
关键词:
年平均气温 季平均气温 变化趋势
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈正洪
:同时利用信噪比法(YA法)、累积距平(CA法)、移动T检验(MTT法)对武汉1905~1997年、宜昌1924~1997年年、季、月平均气温序列诊断分析后发现:1)YA法(时段m≥10年)最严格,MTT法在m≤10时与之相当,CA法对月的突变可提供较多背景信息;2)两地20年代初有一次短期升温突变(m=5),40年代末有一次时段较长的较强降温突变,后者4季均有正贡献尤以春夏季最大,宜昌在20~60年代有多次短期突变,其中1967年有降温突变,此后相对平静,武汉则在1986/1987年冬有升温突变,宜昌的冬暖迟于、弱于武汉,从而使20~40年代同为两地本世纪最热的3个年代,宜昌自50年代至今仍...
关键词:
武汉 宜昌 20世纪 平均气温 突变
[期刊] 自然资源学报
[作者]
申倩倩 束炯 王行恒
论文主要利用墨西哥帽小波变换和经验模态分解(EMD)等方法对1873—2008年上海地区年平均气温和年降水量序列进行分析。以期认识上海气候在不同尺度下的振荡结构和周期特征。结果表明:上海近136 a来增温趋势明显,特别是在20世纪80年代以后增速超过以往。而40年代的暖期和60年代的冷期构成上海20世纪气温变化的主要特征。城市化的发展对城郊气温变化差异的影响十分显著。上海的年降水量主要是以短时间尺度的振荡为主,其中以40 a左右的波动为主要周期。小波变换的结果表明在长时间尺度上降水将增加,而短时间尺度上则相反。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝丽娜 粟晓玲 王宁
【目的】预测未来大气环流模式HadCM3下,河西走廊在人口较快增长、温室气体高排放情景(A2)和区域可持续发展、温室气体低排放情景(B2)下气温和降水的变化趋势。【方法】选取河西走廊14个气象站的日平均气温、日最低气温、日最高气温和日降水量作为预报量,以全球大气NCEP再分析资料作为预报因子,采用统计降尺度模型(SDSM)预测研究区未来气温和降水的变化。【结果】SDSM对河西走廊气温和降水模拟的解释方差分别为0.54~0.85和0.09~0.64。2070-2099年A2情景下,河西走廊日平均气温、日最低气温、日最高气温分别增加4.8,2.4和5.4℃,B2情景下分别增加3.5,2.0和4.0...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
曾小凡 翟建青 苏布达 姜彤 朱进
利用长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年气温资料,选用EOF和REOF方法识别长江流域年平均气温空间变化特征,并对长江流域年平均气温变化敏感区域进行时间演变分析和突变检测。研究表明:长江流域年平均气温主要有2种空间振荡型(即全流域气温变化趋向一致型和流域内气温变化存在东西向差异型),3个变化敏感区域(长江流域中下游地区、长江流域南部和金沙江流域)。3个变化敏感区域的年平均气温都在20世纪90年代明显升高,且均在90年代后期呈突变增加,其中金沙江流域升温趋势最为明显,气候倾向率为0.20℃/10a。全流域1991~2005年年平均气温距平空间分布表明,自1991年以来全流域都为升温...
关键词:
长江流域 年平均气温 空间变化 时间演变
[期刊] 资源科学
[作者]
蔡福 于贵瑞 祝青林 何洪林 刘新安 李正泉 郭学兵
以国家气象局1971年~2000年30年整编资料中的东北、华中地区1978年、1984年、1990年、1996年4年的1月份、7月份及年平均气温数据为数据源,采用直接插值法(反距离权重法和普通克里格法)、趋势面模拟+残差内插法、空间化气候值+年际距平空间插值方法、空间化气候值+年际距平趋势面模拟+残差内插等4种方法,进行了空间化精度的比较研究。通过平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)以及交叉验证等几种评估标准的比较,认定在具有30年月平均气温栅格数据库作为背景的前提下,采用空间化气候值+年际距平值IDW内插的方法在东北、华中两个地区空间化的误差相对较小,并且其操作方便,是一种对平均气...
[期刊] 资源科学
[作者]
陈少勇 王劲松 石圆圆 郭忠祥
利用中国东部季风区375个测站的1961年~2006年历年平均地面气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析了46年季风区年平均气温对气候变暖的响应。结果表明:①中国东部季风区近46年增温率0.24℃/10年,从1971年开始气温呈增加趋势,1987年有一次显著突变;②季风区年平均气温标准差和相对变率分布较均匀;③大多数区域气温变化有明显上升趋势,增温率从南向北增大,增温不显著的区域主要在西南地区;④用EOF将该区年平均气温异常分为全区一致型、准南北差异型、中间型3种常见分布模态,用REOF将该区细分为季风...
关键词:
中国 季风区 年平均气温 气候变暖
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
何鹏 张媛 高文波 蹇东南 林正雨
[目的]探索复杂地形、气候背景下适合当地特点的多年平均气温数据空间插值方法。[方法]在考虑海拔高度、数据源密度和空间化栅格大小等条件影响下,选择5种插值方法对1981—2010年四川省144个气象观测站点多年平均气温观测数据进行了空间插值,并采用预留检验站点和交叉验证两种方法对结果进行评估。[结果]空间化模型插值精度IDWE> OKE> MRM> OK> IDW;不考虑海拔因素时中等密度站点插值精度最高,考虑海拔因素后高密度站点插值精度最高;随着空间化尺度的不断增大,不考虑海拔因素的插值方法误差变化不大,考虑海拔因素的插值方法误差逐渐增大,且在空间栅格尺度大于4 000m后误差快速增加;不同海拔数据源对插值结果有影响,采用3种方法插值的温度差在-0. 98~3. 05℃之间,但绝对温差大于1℃的区域仅占全省面积的0. 76%~1. 52%。[结论](1)空间化模型方法的选择对气温空间化精度影响较大,考虑了海拔等环境影响因素的模型比单纯的空间自相关模型精度更高;(2)数据源(气象站点)数量的减少会导致空间化误差增加,但并不明显;(3)随着栅格尺度逐渐变大,空间化误差逐渐增大,适宜尺度在500~2 000m;(4)气象站点海拔误差会影响气温空间化精度,但从占全省面积来看影响并不显著;(5)复杂地形会影响气温空间化效果,分区拟合精度优于不分区拟合。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高青峰 郭胜 阙志夏 张亮亮 刘东 朱伟峰
针对当前降水研究尺度与精细化程度难以满足城市雨洪预报预警、排涝规划与应急管理需求,提出城市降水多尺度长程演变特征分析方法与框架,为城市洪泛区的科学管理提供导向。以哈尔滨主城区为研究基点,选用线性拟合、Mann-Kendall检验以及Morlet小波分析方法对其降水进行多尺度分析。结果表明:近53年来,哈尔滨主城区除秋季降水有不明显的减少趋势外,春、夏以及冬季降水均呈与年降水相同的增多趋势,夏季降水约占全年降水的66.07%,大雨以上降水日数整体趋势缓增,但强度逐渐减弱;年降水变化出现突变点的时间为1964、1966、1980和2011年。春季降水在2007年发生突变,夏季降水在1981和2003年发生突变,秋冬两季降水突变年份分别为1973、1997年和1971、1991年;年降水变化的主次周期分别为35和20年,大雨以上降水日数的周期与其保持一致。春季降水变化存在36年的主周期和14年的次周期。夏、秋和冬季降水时序变化呈现20和36年的周期性,但主次周期存在一定差异。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵姹 李志 刘文兆
【目的】分析泾河流域21世纪温度变化的趋势,为流域未来气候变化情景的构建及当地农业的可持续发展提供参考依据。【方法】基于泾河流域18个气象站点的日平均温度和日最高、最低温度实测数据,以及美国国家环境预报中心(NCEP)的再分析资料、英国Hadley气候预测与研究中心的全球气候模型HadCM3在A2和B2情景下模拟的大气环流因子,利用统计降尺度模型SDSM,对泾河流域21世纪3个时期(2020s,2050s,2080s)温度的时空变化进行预测。【结果】A2、B2情景下,泾河流域未来3个时期(2020s,2050s,2080s)的温度变化均表现出明显的上升趋势,且随时间的推移增幅增大。3个时期的温...
关键词:
泾河流域 气候变化 统计降尺度 情景分析
[期刊] 地理科学进展
[作者]
闫伟兄 赵俊芳 杨洋
再分析资料能有效弥补实际观测数据时空分布不均的缺陷,开展再分析资料区域适应性评估对地气过程研究、气候分析等具有重要意义。论文利用宁夏24个气象观测站的平均气温,从2种空间尺度(0.5°×0.5°和0.1°×0.1°)和2种时间尺度(年、月),采用偏差、绝对偏差、均方根误差和相关系数等多个统计指标,评估了再分析资料对宁夏地区地面气温的反映能力。结果表明:(1) GHCN-CAMS(Global Historical Climatology Network and the Climate Anomaly Monitoring System)和CMFD(China Meteorological Forcing Dataset)2套再分析资料对宁夏气温的反映能力整体上均较强,前者对宁夏气温略高估,后者略低估;(2)年和月2种时间尺度上,2种尺度的再分析资料存在阶段性正偏差和负偏差,且年尺度上的相关性好于月尺度的;(3) 2套再分析资料对下垫面主要为农田(压砂种植)的气温均存在冷季高估、暖季低估的情况,对城镇两者总体均低估,对草地整体表现为CMFD在冷季低估、暖季略高估,而GHCN-CAMS在冷季高估、暖季低估。总体看,空间分辨率较高的CMFD再分析资料对宁夏气温的反映能力更好一些。
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