华北农牧交错带夏季降水有很大的变率 ,频繁的干旱对农牧业生产有严重影响。论文分析了1880年以来的夏季降水变化特征 ,近百年来农牧交错带夏季降水有明显的阶段性。功率谱分析显示有35年左右的周期。年代际尺度的波动是干湿变化的重要背景。以250mm等雨量线表示的农牧交错带南北位置也有明显的年际和年代际的变化 ,在1978年以前和以后的两段时期 ,平均位置有显著的差别 ,前后平均有大约1.5个纬度的变化。农牧交错带夏季降水与前期春季亚欧地区大范围的温度异常有较好的关系。印度和巴基斯坦及相邻印度洋地区是显著的正相关区 ;亚洲西部的内陆地区是显著的负相关区。这两个地区春季的温度能解释农牧交错带夏季降水方...

农牧交错带是我国生态环境脆弱带,以109个气象站1971～1998年间的逐日降水资料,分析了农牧交错带年降水量、侵蚀性降水及暴雨等方面降水极值的时间变化及空间分布。结果显示农牧交错带平均每年发生侵蚀性降水的日数在3.5～17.6d之间,暴雨日数在0～2.6d之间;大部分地区的年降水量、侵蚀性降水量及暴雨量等都呈现不同程度的增加趋势,但暴雨量以及侵蚀性降水量等降水极值指标增加趋势更明显,反映出多数地区降水强度增加、降水侵蚀的潜在能力增强的特征;局部地区的降水极值呈减少趋势。

当前干暖化的气候变化趋势对北方农牧交错带农作物生长发育产生了重要影响,研究农作物耗水特征及其与气温、降水的关系对指导当地农业生产与生态建设具有重要意义。本文以北方农牧交错带内蒙古呼和浩特市武川县为例,基于1960年-2007年的气温、降水等气象资料和1983年-2007年的土壤水分数据,分析气温、降水变化特征,划分降水年型,研究小麦、莜麦和马铃薯三种当地典型作物的生育期耗水特征,探讨气温、降水对作物耗水的影响。研究表明:近50年来,武川气候呈现干暖化趋势,生长季平均温度每年升高0.03℃,生长季降水每年减少0.9mm;近25年来,干暖化趋势更加明显,生长季平均温度每年升高0.08℃,生长季降水...

利用1956～2005年天津25个雨量站的月降水数据,借助累积距平、相关分析、Mann-Kendall秩次相关检验法等,分析了夏季降水的时空演变规律。在此基础上,结合ARCGIS空间分析功能,研究了天津雨岛效应的时空特征。结果表明:25个站点的年降水量70%以上集中在夏季,夏季降水倾向率均为负,60%的站点通过了显著水平检验。从加权平均得到的全市夏季降水序列得出1956～2005年倾向率为-24.7mm/10a,其中1956～1988年倾向率为7.6mm/10a,1989～2005年倾向率达-28.6mm/10a,由此可见天津夏季降水减少主要发生在近17年。又比较其不同历史时段的空间演变规律发现,夏季降水减少趋势北部山区大于南部平原,南部平原的市区大于市郊,呈现城市雨岛效应,特别是在20世纪70年代初期之后雨岛效应更加明显,且受降水的丰枯影响较大,丰水年雨岛现象明显,枯水年雨岛消失。

论文利用我国西南地区地面降水资料和ISCCP D2云资料,通过SVD、合成分析等方法,分析研究了该区域夏季雨层云、高层云、深对流云与降水量、雨日的关系。结果表明:西南的贵州、重庆地区夏季的雨层云与雨日、雨量具有较好的关系,尤其是与雨日的相关系数高达0.73。除云南中、西部地区外,西南其余地区夏季高层云与雨量、雨日具有较好的关系,且相关系数与雨层云接近,反映此地区发生降水时,一般是雨层云和高层云相伴存在。夏季的深对流云也与雨量、雨日具有较好的关系,由于深对流云常产生阵性强降水,对降水量贡献较大,所以与雨量关系更为显著,其相关系数高达0.86,并且在三种降水性云系中与降水关系最好。

利用1961~2010年6~8月中国544个气象站点的日降水数据,采用滑动空间百分位和滑动空间距平的方法来确定的极端降水阈值,在此基础上,以夏季极端降水的雨量占夏季总降水量的比例来表征极端降水强度,并检测极端降水阈值和强度的区域非均一性。进一步通过引入可以反映城市化水平的DMSP/OLS夜间灯光数据,并将不同气象站点所在区域的城市化水平划分为6个等级,从而分析城市化水平与极端降水强度的关系来定量评估城市化对极端降水强度的影响。结果表明,采用滑动空间百分位法和滑动空间距平能够有效诊断出城市化对极端降水的影响。相比于固定百分位阈值法,基于滑动空间百分位法确定的极端降水阈值和强度的空间分异格局更加对比鲜明,整体来看城市化已在很大程度上影响了中国夏季极端降水的阈值和强度,进而对其空间分异特征产生了显著作用。一方面城市化效应使得中国夏季极端降水阈值提高了1.68%,另一方面夏季极端降水的平均强度与城市化水平有着显著的线性关系,即城市化水平每提高一级,极端降水的平均强度增大0.62%。因此,城市化增大了极端降水的风险。

利用中国北方农牧交错带1979—2016年64个气象台站的逐日风速资料、ERSST海温数据以及ERA-Interim再分析资料,探讨了前期冬季海温与北方农牧交错带春季风速年际变化的关系。研究表明,北方农牧交错带春季的风速存在强烈的逐年波动,年际方差占总方差的比例为36%。影响农牧交错带春季风速年际变化的前期冬季海温在北大西洋20°N～65°N区域呈现"负、正、负"的异常分布,在北太平洋10°N～55°N、130°W～180°区域呈现"负、正"的异常分布。冬季的海温异常与研究区春季风速年际变化联系的桥梁是北半球大尺度大气环流的异常。当北大西洋海温从高纬至低纬呈现"负、正、负"的异常分布时,从北大西洋至东亚位势高度呈明显的"正、负、正、负"的波列特征;当北太平洋海温从高纬至低纬呈现"负、正"的异常分布时,从北太平洋至东亚位势高度呈"负、正、负、正、负、正"的三波型分布。二者均能影响东亚地区春季大气环流的变化,导致东亚地区上空产生一个异常的气旋性环流,该气旋性环流在对流层中层与低层均存在,是造成研究区风速变化的直接原因。冬季海温与研究区春季风速的显著相关,说明冬季海温对农牧交错带春季风速的年际变化具有超前指示意义。利用北大西洋和北太平洋海温异常中心区的冬季海温作为预报因子,建立春季风速预报模型,可以解释风速年际变化的32%,回报交叉验证结果表明,海温与风速的时间滞后关系是显著和稳健的。

利用川渝地区1960—2006年34站逐月降水量资料和美国NCEP/NCAR同期逐月风场、比湿场和地面气压场资料,网格距2.5°×2.5°,采用EOF分解、区域降水指数、合成分析等方法,详细讨论了川渝地区夏季降水量多、少雨年水汽通量的纬向、经向、整层输送及水汽通量散度的差异。川渝地区夏季降水量标准化距平EOF分解结果表明把川渝地区夏季降水量作为一个整体来分析是合理的。区域降水量指数能很好地揭示出川渝地区夏季降水量的多寡。合成分析表明川渝地区夏季降水量多、少雨年水汽输送通量的纬向、经向、整层输送及水汽通量散度存在着明显差异,多雨年孟加拉湾、南海、西太平洋的水汽输送通量显著增强,水汽输送通量辐合比...

地形对降水的影响是一公認的事实,很多研究者致力于研究这个問題。一般的結論是:当其他条件相同时,在一定限度內山区的降水量随着地区拔海高度的升高而增多。但是当研究地区高度对降水分佈的影

过去50多年来,环境脆弱的北方农牧交错带中部区域增温明显且干旱频发,对生态系统和农牧民的生计造成极为严重的影响。认识该区域降水过程的持续性特征对准确预测未来可能面临的灾害事件及政策调整有重要意义。本文采用时序距平分析法与基于分形理论的重标极差分析法相结合的方式,详细分析了北方农牧交错带中部地区6个站点1956年-2009期间降水变化过程及其持续性特征。结果表明,研究区过去54年间的年降水量总体呈下降趋势,夏季降水量年际变化曲线与年降水量变化曲线基本一致,但春季降水量略有上升;在1年与5年时间尺度上,年降水量和各季节降水量变化均呈剧烈波动态势。值得注意的是,在5年时间尺度上,Hurst指数在整个...

利用NCEP/NCAR日平均再分析资料及中国596个测站日降水资料,采用带通滤波、小波功率谱、合成分析、相关分析等方法对青藏高原夏季西风异常年500hPa纬向风季节内振荡特征及其与我国降水和大气环流的关系进行了分析,结果表明:青藏高原夏季500hPa纬向风季节内振荡以40～60d周期为主;该季节内振荡在高原西风异常年份表现出异常的传播特征;且高原西风增强年份,我国30°N～40°N范围内的低频降水与高原低频纬向风几乎为同位相,30°N以南地区的低频降水与高原低频纬向风几乎为反位相,东北地区的低频降水落后于高原低频纬向风约1/4位相;高原西风减弱年份,江淮以北的我国北方大部分地区低频降水与高原低...

利用NOAA提供的1979～2008年的向外长波辐射(OLR)资料对菲律宾附近对流进行分析并定义了菲律宾附近对流指数(PHCI)和菲律宾附近对流位置指数(PHCP)。根据PHCI和PHCP的变化情况,对我国长江流域的夏季降水进行了分析。结果表明:(1)不同等级的PHCI对长江流域降水有不同的影响。PHCI最弱,长江流域降水偏多,而PHCI最强易使长江中游及江淮之间降水偏少;PHCI较弱时,长江中游偏北局部地区偏多,PHCI较强时,长江流域降水偏少;PHCI微弱时使长江下游局部地区降水偏多,而PHCI微强则对长江流域降水几乎影响不大。(2)PHCP偏北偏东时,长江下游地区降水是偏少的,而PHCP...

【目的】冬小麦-夏休闲是旱地重要的轮作模式之一,随着氮肥用量的增加,一季小麦收获后土壤中残留的硝态氮含量不断增加,夏季休闲期间集中降水的特点是否会导致硝态氮淋溶损失,这一问题值得关注。【方法】连续3年(2013—2015年)采集黄土高原南部长武和杨凌两地夏季休闲前后0—200 cm土壤剖面样品,测定土壤硝态氮含量,研究不同降水年和不同施氮量下黄土高原旱地夏季休闲期间土壤剖面硝态氮累积及淋溶特性。【结果】小麦收获后,长武0—200 cm土壤剖面硝态氮累积量在97—328 kg·hm~(-2),平均193 kg·hm~(-2);杨凌施氮量为120kg N·hm~(-2)及240 kg N·hm~(-2)时,土壤剖面硝态氮累积量分别为156 kg·hm~(-2)及366 kg·hm~(-2),增加施氮量土壤剖面累积硝态氮量显著增加。不同降水年夏季休闲前后硝态氮在土壤剖面的淋溶与降水量密切相关,长武降水量高的丰水年2013年(296 mm)休闲前位于40—60 cm深度的硝态氮累积峰在休闲后到达80 cm以下,淋溶作用明显。而降水量少的欠水年2014年(157 mm)休闲后土壤剖面未发生硝态氮的淋溶。降水量一般的平水年2015年(200mm)休闲后在0—100 cm土壤剖面会发生硝态氮向下淋溶,但是迁移深度不大。在降水量高的2013年夏季休闲后100—200 cm土壤剖面增加的硝态氮累积量是0—100 cm的2.5倍,而2014年夏季休闲后土壤剖面增加的硝态氮累积量主要出现在0—100 cm土壤剖面。杨凌2013年试验期间降水量低(仅220 mm,属欠水年),休闲后两个施氮处理的土壤剖面硝态氮累积峰甚至出现轻微上移;同为欠水年,2015年降水量有所增加(288 mm),休闲后0—100 cm土壤剖面中发生硝态氮下移达到20—40 cm。而降水量更高的2014年(346 mm,平水年),休闲后土壤剖面中硝态氮累积峰较休闲前下移了60—80 cm。相比休闲前,降水量低的2013年夏季休闲后土壤剖面增加的硝态氮累积量主要出现在0—100 cm土壤剖面,淋溶作用弱。而降水量高的2014年施氮处理100—200 cm土层硝态氮的累积增加量显著高于0—100 cm土层,其中施氮240 kg N·hm~(-2)处理0—100 cm土壤剖面硝态氮累积量显著下降,有大量硝态氮被淋溶到100—200 cm土层。【结论】黄土高原旱地小麦收获后0—200 cm土壤剖面硝态氮累积量高。夏季休闲期间降水量是影响黄土高原旱地土壤剖面硝态氮淋溶的关键因素,降水量高的年份土壤剖面硝态氮淋溶作用明显。夏季休闲期间长武遇上丰水年土壤中硝态氮淋溶风险大,而杨凌遇上平水年就会出现硝态氮淋溶风险。

夏季南亚高压对我国长江中下游旱涝分布有重要影响,为深入认识长江中下游夏季降水年代际演变规律和机理,提高其短期气候预测水平,利用1960～2015年NCEP/NCAR再分析资料和地面气象站降水资料,分析夏季南亚高压年代际变化及其对长江中下游降水的影响。结果表明:夏季南亚高压强度、面积、南界、东伸脊点、西伸脊点和脊线均存在显著的年代际变化,长江中下游夏季降水也有明显年代际转折,南亚高压脊线与长江中下游夏季降水相关最好,呈显著负相关。夏季南亚高压脊线年代际偏南期,南亚高压偏大偏强,长江中下游高层气流强,且形成发散;副高增强西伸,印度有稳定低压存在,长江中下游处于副高西北侧和西风槽前,盛行西南风,与北方来的偏西气流汇合;低层风场有明显切变和辐合,从孟湾、南海输送来的水汽在长江中下游辐合上升,导致降水偏多。1990s初至2000s初,夏季南亚高压年代际减弱西撤,副高减弱东撤,但由于两个高压减弱程度较小,长江中下游夏季降水仍偏多。

利用GAME Tibet加强观测期间所得到的青藏高原不同地点的降水量资料 ,初步分析了 1 998年 7月和 8月夏降风降水随纬度和海拔高度的变化特征。研究表明藏北高原夏季风降水的分布是纬度效应和海拔高度效应综合作用的结果。 7月份降水量的纬度效应要比高度效应明显 ,而 8月份的降水量不但具有一定的纬度效应 ,也具有一定的海拔高度效应。 7月～ 8月份的降水量主要表现为随纬度的分布特征 ,但它也受到海拔高度效应的修正 ,即由于地形对降水的再分配过程 ,使得某些测点降水随海拔高度的升高而增加。由于青藏高原地表状况复杂 ,其上的降水显然应当同时受到各种因素的影响和制约 ,因此要简单地区分各因子的作...