李多
, 王遵娅
中图分类号: P426.62
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690(2017)01-0154-07
通讯作者:
收稿日期: 2015-12-29
修回日期: 2016-04-6
网络出版日期: 2017-01-15
版权声明: 2017 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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作者简介:
作者简介：李多（1985-）,女,北京人,工程师,主要研究方向：气候变化及气候异常诊断。E-mail:liduo@cma.gov.cn
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摘要
根据国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准,采用小波分析、合成分析、相关分析等统计方法研究了1961~2014年华南前汛期入汛日期、出汛日期、持续时间及前汛期累计降水量异常的变异特征。结果表明：华南前汛期入汛日期的年际变化特征主要表现为7~8 a及准2 a周期,年代际变化特征主要表现为20世纪60至70年代入汛偏晚,80年代入汛偏早;华南前汛期出汛日期的年际变化特征主要表现为6~7 a周期,年代际变化特征表现为20世纪60年代中期前出汛偏早,70年代中期以来出汛偏早。华南前汛期入汛早晚对其持续时间及累计降水量有很好的指示意义,表现为入汛越早,华南前汛期持续时间偏长的可能性越大,对应前汛期累计降水量偏多。
关键词：
Abstract
Using the latest monitoring standard of the first rainy season in South China issued by National Climate Center, the characteristics of the onset date (ODFRS), the ending date(EDFRS), the duration and the precipitation of the first rainy season in South China were analyzed by utilizing the wavelet transform method and the composite as well ascorrelative analysisstatistical methods. The results showed that there were 7-8 years and quasi-2 years oscillation cycles of the ODFRS. The decadal variation indicates the ODFRS were later than normal from the 1960s to 1970s while they were earlier in the 1980s. The EDFRS has 6-7 years oscillation cycles, and they were in the earlier during the middle of 1960s, but gradually advanced after the middle of 1970s. The ODFRS in South China has indicative function to the duration time and the precipitation of the first rainy season in South China. The earlier the ODFRS comes, the more likely that the first rainy season will be longer. Correspondingly, the precipitation will be above normal.
Keywords：
华南前汛期是东亚副热带地区雨带向中国大陆推进的第一个标志性阶段,其平均降水量约占全年降水量的40%~50%或更多,是华南地区的主汛期,具有降水集中、雨量大、易引发暴雨洪涝灾害的特点[1~3]。研究表明华南前汛期降水具有显著的年际和年代际变化特征,在年际尺度上,主要表现为准3 a的周期特征;在年代际尺度上突出表现为20世纪90年代后期华南前汛期降水显著较前期增多的特征。空间分布特征显示：华南东部地区的前汛期降水易偏多,而北部地区偏少[4~8]。除针对降水量的研究外,华南前汛期起讫日期的判定也是科学界关注的另一热点问题。但由于不同的研究所采用的时间尺度、空间范围及统计资料时段等不尽相同,因此对于华南前汛期起讫日期的判定也存在差异,进而导致不同标准判定的华南前汛期平均开始日期可能相差6候之多[9~12]。
上述研究多讨论华南前汛期降水及入汛日期的规律性变化,而伍红雨等[13]采用国家气候中心华南前汛期业务监测试行标准,发现华南开汛早晚与CMAP资料计算的华南地区3~4月降水相关显著。那么,华南前汛期的结束日期和持续时间的气候特征又是如何?入汛时间的异常对整个前汛期的降水量分布又有怎样的影响?这些问题都是在业务工作和科学研究中亟需回答的问题。本文以国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准为基础,全面分析华南前汛期的起讫日期、持续时间及累计降水量的变化特征,并探讨华南前汛期入汛日期对华南前汛期累计降水量的指示意义,以期为中国汛期的气候预测、农业生产服务、区域防灾减灾及气候变化应对[14~17]工作的开展提供一定的科学依据。
本文采用国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准,主要使用的降水资料为与监测标准相对应的广东、广西、福建和海南等4省（区）行政区域内261个国家气象观测站的逐日（20时至次日20时）降水量资料。其中广西和广东的监测时间从3月1日开始,福建和海南的的监测时间从4月1日开始,以广东、广西、福建、海南四省（区）中前汛期的最早开始日期作为华南前汛期开始日期;以华南监测区区域内大部分监测站的降水减弱或中断及西太平洋副热带高压位置等条件确定华南前汛期结束时间。
从1961~2014年逐年华南前汛期入汛日期序列可见（图1a）,华南前汛期以4月份入汛为主（35 a/54 a）;入汛日期的年际变率较大,最早入汛早日为3月1日（1983年,较常年偏早36 d）,最晚入汛日为6月1日（1963年,较常年偏晚56 d）,二者相差近3个月的时间（92 d）。小波分析表明（图1b）,华南前汛期入汛日期具有明显的7~8 a周期和较明显的准2 a周期变化,前者主要出现在20世纪60至80年代,后者主要出现在80至90年代。此外,通过11 a低通滤波,可以看出华南前汛期入汛日期表现出明显的年代际变化特征：20世纪60至70年代以入汛偏晚为主,80年代入汛偏早,90年代后入汛时间接近常年或略偏晚,这与伍红雨等[13]结论基本一致。从变化趋势看：60至90年代为入汛时间逐渐提前期（线性趋势相关系数通过0.05显著性检验）;90年代以来入汛时间在正常附近波动。
图1 1961~2014年华南前汛期入汛日期的年际变化（a）及其小波变换（b）
Fig.1 Inter annual variation (a) and wavelet transforms (b) of onset date of the first rainy season in South China in 1961-2014
图2a给出华南前汛期出汛日期的变化,可知华南前汛期以7月份出汛为主,占所有年份的65%（35 a/54 a）,其次为6月出汛,比例为35%（19 a/54 a）。华南前汛期的气候平均出汛日期为7月5日,最早出汛日期为6月15日（2001年,较常年偏早21 d）,最晚出汛日期为7月31日（2004年,较常年偏晚26 d）,二者相差47 d。可见出汛日期的年际变率较入汛日期变率偏小,稳定性较大,分布也更为均匀。由小波分析结果可得,华南前汛期出汛日期具有6 a的主周期,其次为较明显的7 a周期。前者主要出现在90年代至2000年代中期,后者主要出现在20世纪60年代中期至70年代中期（图2b）。此外,华南前汛期出汛日期的年代际变化特征也较为明显：60年代中期前出汛偏早,60年代中期至70年代前期出汛日期在常年值附近波动,70年代中期以来以出汛偏早为主。
图2 1961~2014年华南前汛期出汛日期的年际变化（a）及其小波变换（b）
Fig.2 Inter annual variations (a) and wavelet transforms(b) offending date of the first rainy season (EDFRS) in South China during 1961-2014
华南前汛期的气候平均持续时间为93 d,从1961~2014年逐年华南前汛期持续时间序列可见（图3a）,华南前汛期持续时间最短为35 d（1963年6月1日至7月5日）,持续时间最长为130 d（1983年3月1日至7月8日）,二者相差96 d。值得注意的是1963年和1983年分别为1961~2014年华南前汛期最晚和最早入汛年。由小波分析结果可得（图3b）,华南前汛期持续时间具有8 a的主周期,其次为较明显的6 a周期。前者主要出现在20世纪60至70年代,后者主要出现在90年代中期至2000年代。对华南前汛期持续时间年代际变化特征的分析显示：60至70年代持续时间以偏短为主,80年代前半期持续时间偏长,80年代后期以来持续时间再次偏短。、
图3 1961~2014年华南前汛期持续时间的年际变化（a）及其小波变换（b）
Fig.3 Inter annual variations(a) and wavelet transforms(b) of the duration in South China during 1961-2014
通过上述分析,可以看出,华南前汛期的起讫日期及持续时间均表现出了显著的年际及年代际变化特征,特别是在20世纪60至70年代,入汛日期、出汛日期及持续时间均表现出7~8 a的规律性变化周期,并且这段时间内华南前汛期入汛偏晚、出汛偏早,持续时间偏短。
从上面的分析可以看出,一般在华南前汛期开始早年,前汛期持续时间长;反之亦然。特别值得注意的是华南前汛期持续时间最短年（1963年）和持续时间最长年（1983年）分别为1961~2014年华南前汛期最晚和最早入汛年。那么华南前汛期的入汛的早晚是否确实与华南地区的降水量存在着一定的相关关系?由历年华南前汛期降水量序列可知（图略）,华南前汛期气候平均（1981~2010年）降水量为731.8 mm,1973年为降水最多年,降水量为1 163.83 mm;最少年为1963年,降水量为302.3 mm。而对华南前汛期降水量进行小波分析后可得到2~3 a、5 a和7~8 a共3个主要年际周期,20世纪60至70年代中期具有2~3 a振荡周期,1990年代主要表现为5 a振动周期,而后者主要出现在60至80年代,这与马慧等[7]及丁菊丽等[11]的结论接近。
若以大于/小于多年平均值1倍标准差作为判定华南前汛期入汛/出汛异常偏早/偏晚年,持续时间偏长/偏短年,累计降水量偏多/偏少年的标准,则可得出：
1961~2014年,华南前汛期入汛日期异常年共计12 a（5 a异常偏早,7 a异常偏晚）,其中有11 a对应华南前汛期持续时间异常,6 a对应华南前汛期累计降水量异常：入汛异常偏早的5 a（1975年、1983年、1987年、2002年及2009年）中,有4 a（1975年、1983年、2002年及2009年）持续时间异常偏长,其中2 a（1975年及1983年）前汛期累计降水量异常偏多;入汛异常偏晚的7 a（1963年、1971年、1977年、1991年、1994年、2005年及2011年）持续时间全部异常偏短,其中4 a前汛期累计降水量异常偏少（1963年、1977年、1991年及2011年）。
出汛日期异常年共计14 a（5 a异常偏早,9 a异常偏晚）,其中有6 a对应华南前汛期持续时间异常,6 a对应华南前汛期累计降水量异常：出汛异常偏早的5 a（1976年、1979年、1999年、2001年及2006年）中,有2 a（1976年和1999年）持续时间异常偏短、降水量异常偏少;出汛异常偏晚的9 a（1966年、1970年、1973年、1974年、1992年、1993年、1997年、1998年及2004年）中,有4 a（1966年、1973年、1992年及1997年）持续时间异常偏长、降水量异常偏多。
由上述分析不难看出,与出汛日期相比,华南前汛期入汛日期的异常程度从概率角度而言与持续时间及累计降水量的异常关系更为密切。需要说明的一点是,本文所得入汛异常年结论与文献[13]略有出入,这是由于本文采用国家气候中心最新颁布的华南前汛期业务监测标准,是文献[13]采用监测标准的改进版本。
为进一步验证华南前汛期的入汛早晚与华南地区的降水量之间的相关关系,本文将1961~2014年华南前汛期入汛日期、出汛日期、持续时间及累计降水量分别进行两两相关检验,发现相关性最为显著的是华南前汛期入汛时间与持续时间,二者的相关系数达到-0.9;其次为华南前汛期持续时间与累计降水量的相关性,二者相关系数达到0.8（表1）。这表明入汛日期越早,华南前汛期持续时间偏长的可能性越大,而华南前汛期持续时间越长往往会导致前汛期累计降水量偏多。可见,华南前汛期入汛时间的偏早或偏晚对华南前汛期累计降水量可能偏多或偏少有着重要的指示意义。而入汛日期与出汛日期的相关性未能通过显著性检验,说明华南前汛期入汛日期的早晚并不能预示出汛日期的早晚。
表1 1961~2014年华南前汛期起讫日期、持续时间及累计雨量的相关性检验
Table 1 Correlations between ODFRS, EDFRS, the duration and the rainfall of the first rainy season in South China in 1961-2014
| 出汛日期 | 持续时间 | 累计降水量 | |
|---|---|---|---|
| 入汛日期 | -0.2 | -0.9* | -0.6* |
| 出汛日期 | 0.6* | 0.6* | |
| 持续时间 | 0.8* |
为了进一步深入了解华南前汛期入汛日期早晚对降水的影响,下文将分析入汛日期异常年及持续时间异常年的降水空间分布差异。
由图4可见,入汛异常偏早年,除广西西部及东部局地、广东西部局地及海南大部地区降水量偏少外,华南大部地区均较气候态显著偏多,特别是广东东部及福建北部降水量偏多60%以上;而入汛异常偏晚年,华南地区各地降水量均较气候态明显偏少,其中华南中东部及海南南部地区降水偏少1倍以上;而华南前汛期入汛异常偏早年与异常偏晚年的累计降水量差值百分率的空间分布显示,入汛异常偏早年前汛期华南地区累计降水量均较入汛异常偏晚年显著偏多,普遍偏多达80%以上。
图4 华南前汛期入汛异常偏早年(a)与异常偏晚年(b)前汛期累计降水量的距平百分率,及二者差值百分率(c)的空间分布
Fig.4 Anomaly percentage of precipitation in the first rainy season in South China between earlier (a) and later (b) years and their difference’s spatial distribution (c)
华南前汛期持续时间异常偏长年与异常偏短年前汛期累计降水量,及二者差值的空间分布如图5所示,与入汛异常年的降水空间分布较为接近：持续时间异常偏长年华南地区东北部降水偏多明显,持续时间异常偏短年华南地区中部、西北部及东北部降水显著偏少,二者降水量差异最大的地区位于广东东部至福建北部地区。
图5 华南前汛期持续时间异常偏长年(a)与异常偏短年(b)前汛期累计降水量的距平百分率,及二者差值百分率(c)的空间分布
Fig.5 Anomaly percentage of precipitation in the first rainy season in South China between longer (a) and shorter (b) years and their difference’s spatial distribution (c)
由上述分析可知,前汛期入汛日期及持续时间的异常对华南前汛期累计降水的影响较为接近,而进一步的空间相关分析也表明,华南前汛期入汛日期及持续时间与前汛期降水的相关系数空间分布形态也比较相近。华南前汛期入汛日期与前汛期降水量的相关系数在福建西部、广东西部至广西中东部及海南西部表现为主要的显著负相关区,而这些地区也基本对应了华南前汛期持续时间与前汛期降水量的主要显著正相关区。这也进一步印证上文结论,即入汛日期的偏早/晚与华南前汛期持续时间偏长/短密切相关,而华南前汛期持续时间越长/短往往会导致前汛期累计降水量偏多/少,因此华南前汛期入汛日期的异常可以作为预测前汛期降水量异常的前期信号之一。
1） 华南前汛期入汛日期的年际变化特征主要表现为7~8 a及准2 a的变化周期;年代际变化特征主要表现为1960至1970年代入汛偏晚,1980年代入汛偏早。
2） 华南前汛期出汛日期的年际变化特征主要表现为6~7 a周期;年代际变化特征表现为1960年代中期前出汛偏早,1960年代中期至1970年代前期出汛日期在正常附近波动,1970年代中期以来出汛偏早。
3） 华南前汛期持续时间的年际变化特征主要表现为8 a及6 a周期;年代际变化特征主要表现为60至70年代持续时间偏短,1980年代前半期持续时间偏长,1980年代后期以来持续时间再次偏短。
4） 华南前汛期入汛日期对其持续时间及累计降水量有指示意义。入汛时间越早,华南前汛期持续时间偏长的可能性越大,而华南前汛期持续时间越长往往会导致前汛期累计降水量偏多。
The authors have declared that no competing interests exist.
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广东省干旱趋势变化和空间分布特征 [J].URL 摘要
干旱是中国广泛多发的一种气象灾害，甚至在雨水较多的华南沿海地带，也时有干旱少雨的灾害发生.20世纪全世界十大自然灾害中，旱灾居首位.干旱不仅对农业生产和水资源的利用有巨大影响，还会导致火灾和高温等灾害发生，进一步加重了干旱的危害性.利用广东省86个地面站的降水和气温资料，根据陈创买对科塔哥的月干湿指数结合柯本的夏季多雨地区年雨量界限提出的修正公式计算干湿气候指数.定义的干湿气候指数可以明显地区分广东省干湿季，而且对春季粤南偏旱、秋季粤北偏旱也有反映，体现指数定义的合理性.趋势分析表明：全省2～3月、7～8月和12月明显变湿，而10～11月显著变干，其余月份趋势不明显.趋势分析结果指出，广东省未来的秋季旱情可能有加重的趋势，而冬春季旱情会有所缓解.各月趋势的空间分布有很大差异，分析结果指出其年际变率的主要影响因子可能为海-气相互作用过程和陆-气相互作用过程.
Trendand spatial features of drought in Guangdong. URL 摘要
干旱是中国广泛多发的一种气象灾害，甚至在雨水较多的华南沿海地带，也时有干旱少雨的灾害发生.20世纪全世界十大自然灾害中，旱灾居首位.干旱不仅对农业生产和水资源的利用有巨大影响，还会导致火灾和高温等灾害发生，进一步加重了干旱的危害性.利用广东省86个地面站的降水和气温资料，根据陈创买对科塔哥的月干湿指数结合柯本的夏季多雨地区年雨量界限提出的修正公式计算干湿气候指数.定义的干湿气候指数可以明显地区分广东省干湿季，而且对春季粤南偏旱、秋季粤北偏旱也有反映，体现指数定义的合理性.趋势分析表明：全省2～3月、7～8月和12月明显变湿，而10～11月显著变干，其余月份趋势不明显.趋势分析结果指出，广东省未来的秋季旱情可能有加重的趋势，而冬春季旱情会有所缓解.各月趋势的空间分布有很大差异，分析结果指出其年际变率的主要影响因子可能为海-气相互作用过程和陆-气相互作用过程.
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2012 年 4 月华南地区降水异常事件及成因诊断分析 [J].
<p>基于实时、历史观测资料和NCEP/NCAR 再分析资料,采用气候统计和气候事件机理诊断分析方法,对2012 年4 月华南地区降水异常事件及其成因机制开展总结分析。结果表明:2012 年4 月华南大部地区降水异常偏多,强降水频发。华南地区降水异常事件的主要成因为:异常的高低纬环流形势配合,为华南地区降水异常偏多提供有利的环流背景,利于北方冷空气南下与西南暖湿气流在华南地区交汇;同期华南地区为异常偏强的上升气流控制,高低空辐散、辐合环流配置利于华南地区降水异常偏多;源自孟加拉湾、南海和西太平洋的异常水汽输送为华南地区提供良好的水汽条件,是华南地区降水异常事件的重要影响因子。</p>
Abnormal precipitation event and its possible mechanism over South China in April 2012.
<p>基于实时、历史观测资料和NCEP/NCAR 再分析资料,采用气候统计和气候事件机理诊断分析方法,对2012 年4 月华南地区降水异常事件及其成因机制开展总结分析。结果表明:2012 年4 月华南大部地区降水异常偏多,强降水频发。华南地区降水异常事件的主要成因为:异常的高低纬环流形势配合,为华南地区降水异常偏多提供有利的环流背景,利于北方冷空气南下与西南暖湿气流在华南地区交汇;同期华南地区为异常偏强的上升气流控制,高低空辐散、辐合环流配置利于华南地区降水异常偏多;源自孟加拉湾、南海和西太平洋的异常水汽输送为华南地区提供良好的水汽条件,是华南地区降水异常事件的重要影响因子。</p>
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华南前汛期旱涝时空分布特征 [J].Temporal and spatial characteristics of the drought and flood during the rainy season in South China. |
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华南前汛期(4~6月)降水异常特征及其与我国近海海温的关系 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2002.01.006 URL 摘要
分析了华南前汛期降水异常,认为华南前汛期降水峰值所在月有明显的年代际变化.前汛期总的降水变化趋势不明显.前汛期降水异常存在多尺度振荡.前汛期降水偏多年、偏少年的同期全国降水分布存在明显相反的特征.且通过对华南前汛期降水异常与其前期(上一年6～8月)我国近海SSTA的相关分布,找到一个稳定的影响华南前汛期降水的敏感海区,同时讨论了它的敏感时段及其同期的SSTA、后期的距平环流场特征与华南前汛期降水异常、同期的距平环流场特征的关系.最后分析了该敏感海区SSTA与全球海域SSTA的关系,由此提出一个我国近海SSTA影响华南前汛期降水异常的可能机制.
The relationship between precipitation anomalies in the first raining season (april~june)in Southern China and SST over offshore waters in China. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2002.01.006 URL 摘要
分析了华南前汛期降水异常,认为华南前汛期降水峰值所在月有明显的年代际变化.前汛期总的降水变化趋势不明显.前汛期降水异常存在多尺度振荡.前汛期降水偏多年、偏少年的同期全国降水分布存在明显相反的特征.且通过对华南前汛期降水异常与其前期(上一年6～8月)我国近海SSTA的相关分布,找到一个稳定的影响华南前汛期降水的敏感海区,同时讨论了它的敏感时段及其同期的SSTA、后期的距平环流场特征与华南前汛期降水异常、同期的距平环流场特征的关系.最后分析了该敏感海区SSTA与全球海域SSTA的关系,由此提出一个我国近海SSTA影响华南前汛期降水异常的可能机制.
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近50年中国华南雨涝变化特征分析 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2005.01.010 URL 摘要
根据1950～2000年50多年的降水资料,用Z指数作为旱涝等级划分标准,把雨涝情况划分成4个等级,并在此基础上计算了雨涝发生的范围.通过研究雨涝范围覆率变化趋势和特征,诊断我国华南雨涝发生发展趋化程度.研究发现我国华南地区近50年来雨涝覆盖范围有轻微的下降趋势有明显的年代际变化特征;冬半年雨涝覆盖范围有较大的增长趋势,特1990年代以来这种趋势更强烈;夏半年雨涝范围趋于减少,呈下降态势,但夏季的雨涝范围在扩大,特别是1990年代以来,夏季雨涝范围扩大的趋势较为明显;前汛期雨涝范围有减少的趋势,而后汛期雨涝范围有明显的扩大趋势.
Analysis of changing characteristics of floods in South China during then recent 50 years. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2005.01.010 URL 摘要
根据1950～2000年50多年的降水资料,用Z指数作为旱涝等级划分标准,把雨涝情况划分成4个等级,并在此基础上计算了雨涝发生的范围.通过研究雨涝范围覆率变化趋势和特征,诊断我国华南雨涝发生发展趋化程度.研究发现我国华南地区近50年来雨涝覆盖范围有轻微的下降趋势有明显的年代际变化特征;冬半年雨涝覆盖范围有较大的增长趋势,特1990年代以来这种趋势更强烈;夏半年雨涝范围趋于减少,呈下降态势,但夏季的雨涝范围在扩大,特别是1990年代以来,夏季雨涝范围扩大的趋势较为明显;前汛期雨涝范围有减少的趋势,而后汛期雨涝范围有明显的扩大趋势.
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华南前汛期降水异常的时空变化特征 [J].
利用国家气候中心整编的1951-2000年中国160个站的月降水资料,选出华南地区16个代表站。重点分析了华南前汛期降水的年际、年代际变化的时空特征。结果表明:华南地区的降水主要集中在前汛期,而且降水偏多现象易发生在华南东部地区,降水偏少现象易发生在华南北部地区;20世纪50年代前期、60年代中期到80年代初为相对多雨期,而1950年代中期到1960年代中期及1980年代前期到90年代初为相对少雨期,90年代为波动期,但华南前汛期近50年的降水变化的总趋势不明显。华南前汛期降水具有明显的周期性。年际变化的主周期有三个:3,5和7年,年代际变化的主周期为14年。华南前汛期多雨年同期,淮河及黄河下游等地区少雨;而华南前汛期少雨年同期,大致相反。
Spatial and temporal variations in Pre-Summer flood period precipitation of South China.
利用国家气候中心整编的1951-2000年中国160个站的月降水资料,选出华南地区16个代表站。重点分析了华南前汛期降水的年际、年代际变化的时空特征。结果表明:华南地区的降水主要集中在前汛期,而且降水偏多现象易发生在华南东部地区,降水偏少现象易发生在华南北部地区;20世纪50年代前期、60年代中期到80年代初为相对多雨期,而1950年代中期到1960年代中期及1980年代前期到90年代初为相对少雨期,90年代为波动期,但华南前汛期近50年的降水变化的总趋势不明显。华南前汛期降水具有明显的周期性。年际变化的主周期有三个:3,5和7年,年代际变化的主周期为14年。华南前汛期多雨年同期,淮河及黄河下游等地区少雨;而华南前汛期少雨年同期,大致相反。
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正常季风年华南夏季“旱涝并存、旱涝急转”之气候统计特征 [J].https://doi.org/10.3321/j.issn:1002-008x.2007.12.009 URL [本文引用: 1] 摘要
强"旱涝并存、旱涝急转"(DFC)事件是华南地区夏季频发的一种气象灾害,指在同一季节内旱、涝事件交替出现的情形,是东亚夏季风季节内变异的显著表现之一,长期以来对其研究较少.文中揭示了华南夏季DFC现象与季节性严重旱、涝事件的显著差异,对华南夏季DFC的气候统计特征的研究表明:华南DFC夏季总雨量往往趋于正常,季节平均季风分布接近正常年份,强DFC夏季易"旱"且易"涝",而弱DFC夏季则较为"风调雨顺";华南DFC夏季同期大气环流的季节平均特征总体看来接近气候态(即正常年),但强DFC夏季低层80°E—130°E之间的越赤道气流、澳大利亚高压、孟加拉湾-中南半岛的偏南风水汽输送以及高层的伊朗高压和东亚东风急流均强于弱DFC夏季;此外,华南强DFC夏季前期往往伴随着冬春季的QBO信号增强、秋冬季中国近海-西北太平洋海温和春季东、西印度洋海温增暖.所有这些为华南夏季DFC现象的预测提供了有参考意义的前兆信号.
Climatic features of the summer droughts-floods coexistence and abrupt alternation in the normal summer monsoons in South China. https://doi.org/10.3321/j.issn:1002-008x.2007.12.009 URL [本文引用: 1] 摘要
强"旱涝并存、旱涝急转"(DFC)事件是华南地区夏季频发的一种气象灾害,指在同一季节内旱、涝事件交替出现的情形,是东亚夏季风季节内变异的显著表现之一,长期以来对其研究较少.文中揭示了华南夏季DFC现象与季节性严重旱、涝事件的显著差异,对华南夏季DFC的气候统计特征的研究表明:华南DFC夏季总雨量往往趋于正常,季节平均季风分布接近正常年份,强DFC夏季易"旱"且易"涝",而弱DFC夏季则较为"风调雨顺";华南DFC夏季同期大气环流的季节平均特征总体看来接近气候态(即正常年),但强DFC夏季低层80°E—130°E之间的越赤道气流、澳大利亚高压、孟加拉湾-中南半岛的偏南风水汽输送以及高层的伊朗高压和东亚东风急流均强于弱DFC夏季;此外,华南强DFC夏季前期往往伴随着冬春季的QBO信号增强、秋冬季中国近海-西北太平洋海温和春季东、西印度洋海温增暖.所有这些为华南夏季DFC现象的预测提供了有参考意义的前兆信号.
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华南前汛期降水变率的分析 [J].
利用华南１６个站 １９５１～１９９６年逐年、月和候降水量资料，分析了前汛期（４～６月）总降水量及前汛期开始期的变化特征．结果表明，全区前汛期总降水量变化有相当好的 一致性．以降水异常的空间分布基本可划分成６种类型．根据候降水量变化，逐年前汛期开始期大体可分成４类，即：全区偏早（１４年）；全区偏晚（１６年）； 东部早西部晚（７年）和东部晚西部早（９年）．总之，无论是前汛期降水量还是前汛期开始日期都具有明显的年际变化和年代际变化特征
Analysis of rainfall variability during the first rainy season in South China.
利用华南１６个站 １９５１～１９９６年逐年、月和候降水量资料，分析了前汛期（４～６月）总降水量及前汛期开始期的变化特征．结果表明，全区前汛期总降水量变化有相当好的 一致性．以降水异常的空间分布基本可划分成６种类型．根据候降水量变化，逐年前汛期开始期大体可分成４类，即：全区偏早（１４年）；全区偏晚（１６年）； 东部早西部晚（７年）和东部晚西部早（９年）．总之，无论是前汛期降水量还是前汛期开始日期都具有明显的年际变化和年代际变化特征
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中国东部夏季三个雨带降水的年代际变化及其与中高纬环流和海温的关系 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2005.01.007 URL 摘要
分析了华南、长江流域和华北夏季风三雨带降水的年代际变化特征及其与海气系统的关系。结果表明,三雨带的开始日、结束日都有明显的年代际变化特征,主要表现为自1990年代至今,三雨带开始日推迟,华北雨带终止日明显提前。夏季风的进程与两极涛动密切相关,也与局地海陆热力差异有关:长江流域降水对应于欧亚大陆的位势高度正异常,而华南和华北降水都对应于欧亚大陆的位势高度负异常。华南、华北降水与北太平洋中纬度sst年代际变率密切相关,而长江流域降水与北大西洋中高纬度和西太平洋暖池sst的年代际变率有关。这说明年代际时间尺度上,夏季风进程的不同阶段对应着显著的环流和海温差别,中高纬的环流和海温对夏季风降水有重要的影响。
Interdecadal variations of monsoon rainbands over China and their relationships with ocean-atmospheric systems in mid-high latitudes. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2005.01.007 URL 摘要
分析了华南、长江流域和华北夏季风三雨带降水的年代际变化特征及其与海气系统的关系。结果表明,三雨带的开始日、结束日都有明显的年代际变化特征,主要表现为自1990年代至今,三雨带开始日推迟,华北雨带终止日明显提前。夏季风的进程与两极涛动密切相关,也与局地海陆热力差异有关:长江流域降水对应于欧亚大陆的位势高度正异常,而华南和华北降水都对应于欧亚大陆的位势高度负异常。华南、华北降水与北太平洋中纬度sst年代际变率密切相关,而长江流域降水与北大西洋中高纬度和西太平洋暖池sst的年代际变率有关。这说明年代际时间尺度上,夏季风进程的不同阶段对应着显著的环流和海温差别,中高纬的环流和海温对夏季风降水有重要的影响。
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华南前汛期起止日期的确定及降水年际变化特征分析 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2009.01.007 URL [本文引用: 1] 摘要
利用国家气候中心提供的华南地区74测站1957—2001年的逐日降水资料和ncep/ncar再分析资料，对华南前汛期雨季开始期与结束期的定义标准作了改进；研究了华南前汛期降水雨量、雨日的年际变化特征以及变化趋势的空间分布特征；用小波分析法分析华南前汛期降水的周期分布特征。分析结果发现：45年来前汛期开始期总体上呈现偏早趋势，而结束期具有偏晚的趋势，两者的年际变化十分显著；45年来华南全区总雨量、雨日呈正趋势变化，且两者的空间分布特征非常相似。华南前汛期内雨量、雨日总体上呈现增长趋势并且具有明显的年际变化特征，存在准2年、3～5年、6～8年的振荡周期。
Analysis of the definition of the onset and ending dates of the annually first rainy season in South China and its interannual variation characteristics. https://doi.org/10.3969/j.issn.1004-4965.2009.01.007 URL [本文引用: 1] 摘要
利用国家气候中心提供的华南地区74测站1957—2001年的逐日降水资料和ncep/ncar再分析资料，对华南前汛期雨季开始期与结束期的定义标准作了改进；研究了华南前汛期降水雨量、雨日的年际变化特征以及变化趋势的空间分布特征；用小波分析法分析华南前汛期降水的周期分布特征。分析结果发现：45年来前汛期开始期总体上呈现偏早趋势，而结束期具有偏晚的趋势，两者的年际变化十分显著；45年来华南全区总雨量、雨日呈正趋势变化，且两者的空间分布特征非常相似。华南前汛期内雨量、雨日总体上呈现增长趋势并且具有明显的年际变化特征，存在准2年、3～5年、6～8年的振荡周期。
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华南前汛期雨季开始期的降水及环流特征 [J].
Presented is classification of the starting times for late-spring to early summer floed rain in South Chiiia in the light of more objective analysis of long-term dataset,followed by examining the rainfall characteristics at the starting time,the difference in 500hPa mean circulation before and after the start and the circulation features in relation to different rainfall patterns.Evidence suggests that the mean circtilation undergoes marked change before and after,i.e.,the prestart circulation field favors the rise in temperature and humidity while the post-start field promotes cold air invasion into South China;at the beginning of the wet sea:on precipitation exhibits six dominant patterns,each corresponding to a particular circulation pattern;for different circulation situations moisture transfer and cold air display discrepancy in vigor,giving rise tto diversity of rainfall.
Precipitation and circulation features during late-spring to early-summer flood rain in South China. Journal of Nanjing Institute of Meteorology,
Presented is classification of the starting times for late-spring to early summer floed rain in South Chiiia in the light of more objective analysis of long-term dataset,followed by examining the rainfall characteristics at the starting time,the difference in 500hPa mean circulation before and after the start and the circulation features in relation to different rainfall patterns.Evidence suggests that the mean circtilation undergoes marked change before and after,i.e.,the prestart circulation field favors the rise in temperature and humidity while the post-start field promotes cold air invasion into South China;at the beginning of the wet sea:on precipitation exhibits six dominant patterns,each corresponding to a particular circulation pattern;for different circulation situations moisture transfer and cold air display discrepancy in vigor,giving rise tto diversity of rainfall.
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华南前汛期开始日期异常与大气环流和海温变化的关系 [J].https://doi.org/10.11676/qxxb2015.046 Magsci [本文引用: 2] 摘要
利用1961—2012年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)的再分析资料、NOAA海温资料,CMAP降水资料和华南261个测站降水观测资料,首先分析华南前汛期开始日期(以下简称华南开汛)异常的气候特征,然后采用相关分析、合成分析的方法研究华南开汛异常与3—4月大气环流以及海温变化的关系。结果表明,近52 a来华南开汛具有显著的年际变化特征,但变化趋势不明显。开汛最早出现在1983年3月1日,最晚出现在1963年6月1日,1961—2012年华南平均开汛日期是4月6日。华南开汛主要出现在3—4月,占92.3%。华南开汛与3—4月华南降水相关最显著,开汛偏早(晚),对应华南3—4月降水偏多(少)。华南开汛偏早年,在3—4月,对流层高层副热带西风急流偏强,中层西太平洋副热带高压偏强偏西、低层南支槽偏强,华南上空西南气流偏强;华南开汛偏晚年则相反。华南开汛与3—4月中国南海及周边地区海温显著相关,海温偏低(高)对应华南开汛偏晚(早)。华南开汛偏晚年的海温和大气环流异常比早年显著。
Anomalous onset date of the first rainy season in South China and its relationship with the variation of the atmospheric circulation and SST. https://doi.org/10.11676/qxxb2015.046 Magsci [本文引用: 2] 摘要
利用1961—2012年美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)的再分析资料、NOAA海温资料,CMAP降水资料和华南261个测站降水观测资料,首先分析华南前汛期开始日期(以下简称华南开汛)异常的气候特征,然后采用相关分析、合成分析的方法研究华南开汛异常与3—4月大气环流以及海温变化的关系。结果表明,近52 a来华南开汛具有显著的年际变化特征,但变化趋势不明显。开汛最早出现在1983年3月1日,最晚出现在1963年6月1日,1961—2012年华南平均开汛日期是4月6日。华南开汛主要出现在3—4月,占92.3%。华南开汛与3—4月华南降水相关最显著,开汛偏早(晚),对应华南3—4月降水偏多(少)。华南开汛偏早年,在3—4月,对流层高层副热带西风急流偏强,中层西太平洋副热带高压偏强偏西、低层南支槽偏强,华南上空西南气流偏强;华南开汛偏晚年则相反。华南开汛与3—4月中国南海及周边地区海温显著相关,海温偏低(高)对应华南开汛偏晚(早)。华南开汛偏晚年的海温和大气环流异常比早年显著。
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气候变化对水循环与水资源的影响研究综述 [J].
<p>以全球变暖为主的气候变化已成为当前世界最重要的环境问题之一。气候变化对水循环与水资源影响的研究越来越引起国内外学者的的高度关注和重视。简要回顾了国内外气候变化对水文水资源影响研究的发展历程,着重论述了目前气候变化对水文水资源影响的重点研究领域:水循环要素变化的检测与归因分析、气候变化与人类活动对水循环与水资源影响的定量评估、未来气候变化情景下水循环与水资源的演变趋势预估、气候变化对极端水文事件的影响研究和应对气候变化的水资源适应性管理策略;并介绍了气候变化对水文水资源影响研究中的气候变化情景、水文模拟及陆-气模型耦合等重要技术手段。最后,针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需解决的关键问题。</p>
Studies for impact of climate change on hydrology and water resources.
<p>以全球变暖为主的气候变化已成为当前世界最重要的环境问题之一。气候变化对水循环与水资源影响的研究越来越引起国内外学者的的高度关注和重视。简要回顾了国内外气候变化对水文水资源影响研究的发展历程,着重论述了目前气候变化对水文水资源影响的重点研究领域:水循环要素变化的检测与归因分析、气候变化与人类活动对水循环与水资源影响的定量评估、未来气候变化情景下水循环与水资源的演变趋势预估、气候变化对极端水文事件的影响研究和应对气候变化的水资源适应性管理策略;并介绍了气候变化对水文水资源影响研究中的气候变化情景、水文模拟及陆-气模型耦合等重要技术手段。最后,针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需解决的关键问题。</p>
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1956-2000年中国地表水资源状况:变化特征, 成因及影响 [J].
系统搜集了中国590个雨量站和383个水文站1956~2000年长序列月降水量与月径流量资料,及1978~2000年全国各省、自治区的旱涝受灾与成灾面积、灌区面积、已建水库库容等数据资料,全面分析了地表径流时空演变特征以及农业旱涝灾害的时空分布特征,并分析了其原因及可能影响,研究结果表明,中国北方降水减少,其中山东和黄河中游地区的降水量减小最显著。另外,冬季降水增加明显,而春秋季降水减少明显,极易导致春秋旱灾;北方地区降水减少是造成地表径流量减小的主要原因,农业灌溉进一步加剧地表径流量减小,南方径流量的增加主要是由降水量增加引起的;降水时空分布不均匀造成水资源分布不均,进而造成大部分地区农业受旱涝灾害面积呈增加趋势,其中旱灾受灾面积远大于水灾的受灾面积;农村水利基础设施(灌区、水库等)能提高地区的抗旱能力,但是对洪涝灾害的影响没有旱灾那么明显。节水灌溉技术的推广应用是北方地区在水资源短缺的前提下保证农业生产稳定的重要措施。
Water from resources in China from 1956 to 2000: changing properties, causes and implications.
系统搜集了中国590个雨量站和383个水文站1956~2000年长序列月降水量与月径流量资料,及1978~2000年全国各省、自治区的旱涝受灾与成灾面积、灌区面积、已建水库库容等数据资料,全面分析了地表径流时空演变特征以及农业旱涝灾害的时空分布特征,并分析了其原因及可能影响,研究结果表明,中国北方降水减少,其中山东和黄河中游地区的降水量减小最显著。另外,冬季降水增加明显,而春秋季降水减少明显,极易导致春秋旱灾;北方地区降水减少是造成地表径流量减小的主要原因,农业灌溉进一步加剧地表径流量减小,南方径流量的增加主要是由降水量增加引起的;降水时空分布不均匀造成水资源分布不均,进而造成大部分地区农业受旱涝灾害面积呈增加趋势,其中旱灾受灾面积远大于水灾的受灾面积;农村水利基础设施(灌区、水库等)能提高地区的抗旱能力,但是对洪涝灾害的影响没有旱灾那么明显。节水灌溉技术的推广应用是北方地区在水资源短缺的前提下保证农业生产稳定的重要措施。
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Comparison of a very-fine-resolution GCM and RCM dynamical downscaling in simulating climate in China. https://doi.org/10.1007/s00376-016-0001-4 URL |
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能量和水分循环过程研究:回顾与探讨 [J].
<FONT face=Verdana>能量和水分循环过程在地圈-生物圈-大气圈的相互作用中占有重要的地位, 是气候研究的热点问题.介绍了近年来国内外开展的有关能量和水分循环的大型科学试验、研究结果及主要进展, 并对能量和水分循环方面可能需要进一步研究的主要科学问题进行了探讨. </FONT>
Studies of the energy and water cycle processes: review and discussion.
<FONT face=Verdana>能量和水分循环过程在地圈-生物圈-大气圈的相互作用中占有重要的地位, 是气候研究的热点问题.介绍了近年来国内外开展的有关能量和水分循环的大型科学试验、研究结果及主要进展, 并对能量和水分循环方面可能需要进一步研究的主要科学问题进行了探讨. </FONT>
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