近百年亚洲降水变化特征及其不确定性分析
华北“16.7”特大暴雨对流尺度集合预报不确定性探讨
第8卷6期2016年12月天 气 预 报WEATHER FORECAST REVIEWV ol.8，No.6December 2016第一作者：陈涛，主要从事天气预报和中尺度天气诊断分析。
E-mail: chentao@引 言自90年代以来集合预报已经获得了显著进展，集合预报能够获取更多的可预报性信息，在中短期的天气预报中具有越来越重要的作用。
全球尺度集合预报较为关注初始条件不确定性，利用奇异向量（SVD）和集合卡尔曼滤波（EnKF）等初始扰动技术在中期数值天气预报（Buizza，2005）取得了明显进步；但随着模式分辨率的提高，针对数值模式复杂物理过程的误差估计变得越来越重要，对于模式误差的估计获得了越来越多的重视。
Gilmour（2001）研究表明，在1天以上的预报中初始条件扰动是产生不确定性的主要原因；但对于短期时段的对流性天气而言，来自模式物理过程的不确定性更为重要（Eckel，2005）。
利用多物理过程的中尺度集合预报模式分析预报不确定性已经有了很多研究（Xue etal. 2009; Clark,2011），然而由于在集合成员中同时包含了多种不同的对流参数化、边界层物理过程、辐射过程等复杂物理过程，针对性的分析某一类物理过程对于集合预报不确定性的贡献还需要更多研究。
随着中尺度数值模式和计算能力进步，对流风暴和中尺度对流系统（MCS）已经有可能在模式中显式预报而不需要对流参数化过程，Clark （2009）将水平格距1～5km 的模式预报称为“Convective Allowing”预报。
利用不同方法构建对流尺度集合预报在国外已经有了较多研究和业务应用测试，如在美国春季野外试验（HWT）中，来自各个预报中心、科研单位、大学等不同机构提供的WRF-ARW、WRF-NMM、APRS 等多个对流尺度集合预报参加了暖季预报试验，在高分辨率集合产品应用、检验等方面已取得了令人鼓舞的华北“16.7”特大暴雨对流尺度集合预报不确定性探讨陈 涛 林 建 张芳华国家气象中心 北京，100081摘要：利用4km分辨率、13个成员的WRF-ARW中尺度集合预报，对2016年7月19日华北地区特大暴雨过程进行了对流尺度集合预报试验。
西藏地区近40年温度和降水量变化的时空格局分析
西藏地区近40年温度和降水量变化的时空格局分析杨文才;多吉顿珠;范春捆;周启龙【摘要】全球气候变化将对农田、林地、草原等生态系统产生不同程度的影响，而制定科学合理的气候变化应对策略，需要准确把握区域气候变化的时空特征与规律。
为了全面了解西藏地区温度和降水指标的时空格局，深入分析了1971—2010年间的年平均温度和降水量年值及季节值的变化趋势和时空格局。
结果表明，（1）年平均温度普遍升高，有39.72%的地区累计升高1.6~2.4℃，10.72%的地区累计升高2.4~3.2℃，局部地区累计升高4℃以上，在空间分布上，仅错那县、墨脱县和察隅县三县的南部地区年平均温度下降，其余地区年平均温度升高。
从降水量变化来看，有42.09%的区域变化在±1 mm∙a-1之间，与40年前相比，有12.41%的地区年降水减少40 mm以上，45.49%的地区呈增加趋势。
从空间分布来看，降水量减少区域主要分布在阿里东北到那曲西北一带、日喀则西部到阿里狮泉河一带、日喀则南部以及林芝东南部。
（2）从季节平均温度、降水量的变化来看，4个季节温度均以升高为主，增幅高低顺序为秋季>春季>冬季>夏季；四季降水量差异较大，春季和夏季以增多为主，秋季和冬季以减少为主，其中，冬季减少最多，面积占比达96.78%。
（3）近40年来，温度变化存在显著的突变点，突变时间存在空间分异性。
（4）温度的明显升高和降水量的时空差异将导致局部地区气候干湿变化。
藏西地区易发生全年干旱，藏南和藏东南地区易发生季节干旱，这将给农业生产、天然草地牧草生长和草原畜牧业带来不利影响。
研究认为相关部门和农牧民都应该重视并尽快制定科学合理的应对策略和方案，以应对不确定性的气候变化。
%In the context of global climate change, climate change will affect the ecological environment of agriculture, forestry and grassland to varying degrees. To formulate a scientific and reasonable climate changeresponse strategy, we need to accurately grasp the temporal and spatial characteristics and laws of regional climate change. In order to comprehensively analyze and understand the spatial and temporal pattern of temperature and precipitation in Tibet, the annual mean temperature and annual precipitation value and the seasonal variation trend and spatial-temporal pattern of 1971—2010 were analyzed. The results show that: (1) The annual average temperature increased in general, 39.72% of the total area increased 1.6~2.4℃, 10.72% of the total area increased2.4~3.2℃, some areas increased by 4℃ above.The spatial distribution:only the average annual temperature in the southern region of the three counties (Cuona, Medog and Zayu counties) decreased, while the average temperature in other areas increased. Precipitation change: 42.09% of the area changes in ±1 mm∙a-1, 12.41% of the area (compared with 40 years ago), the annual precipitation decreased by 40mm above, 45.49% area shows an increasing trend. The spatial distribution of precipitation: precipitation reduction area is mainly distributed in the northeast of Ali to the northwest of Naqu, Shigatse west to Ali Shiquanhe area, south of Shigatse and southeast of Nyingchi. (2) The seasonal mean temperature and precipitation of the four seasons showed that the temperature increased in all four seasons, the order of increase wasautumn>spring>winter>summer; The precipitation in the four seasons is greatly different, and the increase is mainly in the spring and summer, and the decrease is mainly in the autumn and winter, among the four seasons the precipitation of winter decreased the most reached an area of 96.78%.(3) During the recent 40 years, the temperature change has obvious mutation point, and the mutation time has spatial differentiation. (4) Due to the obvious increase of temperature and the difference of precipitation, it will lead to the change of dry and wet climate in some areas. The drought in the western part of Tibet is easy to occur throughout the year. Seasonal drought is easy to occur in southern Tibet and southeastern Tibet, which will adversely affect agricultural production, natural grassland forage growth and grassland animal husbandry. The study suggests that the relevant departments and farmers and herdsmen should pay attention to and formulate scientific and reasonable response strategies and programs as soon as possible to deal with the uncertainty of climate change.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2016(025)009【总页数】7页(P1476-1482)【关键词】气候变化;温度;降水量;时空格局;西藏【作者】杨文才;多吉顿珠;范春捆;周启龙【作者单位】西藏自治区农牧科学院草业科学研究所，西藏拉萨 850009;西藏自治区农牧科学院草业科学研究所，西藏拉萨 850009;西藏自治区农牧科学院农业研究所，西藏拉萨 850032;西藏自治区农牧科学院草业科学研究所，西藏拉萨850009【正文语种】中文【中图分类】X16第三次气候变化国家评估报告指出，近百年（1909—2011年）来中国陆地区域平均增温0.9～1.5 ℃，高于第二次气候变化国家评估报告平均增温0.5～0.8 ℃的结论。
1951—2008年吉林市气候变化特征
一
气温 有一 个小 幅 回落 ， 仍 高于历 年 同期 近 ０ ５℃ ， 但 ． 进入 ２ ０ ０ ５年后 ， 季 和秋 季气 温再 次 快 速 增 长 ， 冬 但
第 ３ 卷第 ５ ９ 期
２１ 年 １ ０１ Ｏ月
气 象
科
技
Ｖｏ ． ９． ． １ ３ Ｎｏ ５
Ｏｃ． ｔ ２Ｏ１ １
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩ ＣＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＣＩ ＴＥＣＨＮ ＯＬ ＯＧＹ
１５ － ２ ０ ９ ０ ８年 吉 林 市气 候 变 化 特 征 １
期 减 少 近 ２成 。
结论 ： 吉林 市 年平 均气 温 的上 升趋 势非 常 显著 ， 增温 速率 为 ０ ３ ． ２℃／ Ｏ ； 季 气 温变 暖 明显 ， ｌａ冬 增温 速 率 为 ０５ ． ９℃／ Ｏ ； 次是 春 季气 温 增 温 明显 ， 温速 ｌａ 其 增 率 为 ０４ ． １℃／ Ｏ ； 季 气 温较 年 气 温 变化 稍 缓 ， ｌａ秋 增
市气 温 距 平 ５年 滑 动 平 均 ， 图 可 见 ， ５ 由 除 ０年 代 有
一
率 ， 季增 温速 率与 全 国相 等 ， 秋 夏季 增 温速率 低 于全
国平均 速率 ， 中冬 季 增 温 速率 比全 国高 ０ ２ ℃／ 其 ．３ １ ａ 春 季 增 温 速 率 比全 国 高 ０ １ Ｏ， ． ８℃ １ ａ 秋 季 增 温 Ｏ，
徐 兴波 韩庆 红 任 晓峰 高 玉 龙
（ １吉 林 省 吉 林 市 气 象 局 ， 林 １ ２ １ ；２湖 北 省 黄 冈 市气 象局 ， 冈 ４ ８ ０ ） 吉 ３０ ３ 黄 ３ ０ ０
亚洲季风区的气候特点及其对农业的影响
亚洲季风区的气候特点及其对农业的影响亚洲季风区是世界上最重要的农业区域之一，其气候特点对农业生产有着深远的影响。
季风区的气候受到季风环流的显著影响，表现出独特的季节性和区域性特征。
亚洲季风区的气候特点主要包括以下几个方面。
首先，季风气候具有明显的季节性。
夏季，来自海洋的暖湿气流带来丰富的降水，气温较高；冬季，来自内陆的干燥寒冷气流占据主导，降水稀少，气温较低。
这种季节性的温度和降水变化非常显著，使得季风区的农业生产需要适应这种强烈的季节差异。
其次，降水分布不均。
在季风的影响下，有的地区夏季降水集中且丰富，而有的地区则相对较少。
这种降水的不均匀分布对农业用水的管理和灌溉设施的建设提出了较高的要求。
再者，季风气候的年际变化较大。
有些年份季风强盛，带来过多的降水，可能导致洪涝灾害；而有些年份季风较弱，降水不足，容易引发干旱。
这种年际变化增加了农业生产的不确定性和风险。
亚洲季风区的气候特点对农业产生了多方面的影响。
在有利的方面，夏季丰富的降水为农作物生长提供了充足的水源，有利于水稻、小麦等主要农作物的生长和发育。
高温和充足的光照条件也有助于提高农作物的光合作用效率，增加产量。
然而，季风气候也给农业带来了一系列的挑战。
降水分布不均使得一些地区在干旱季节面临水资源短缺的问题，影响农作物的生长和收成。
为了应对这一问题，农民往往需要修建灌溉设施，如渠道、水井等，但这增加了农业生产成本。
季风的年际变化导致旱涝灾害频繁发生。
洪涝灾害会淹没农田，冲毁农作物和农业设施，造成严重的损失；干旱则会导致农作物缺水枯萎，甚至绝收。
这要求农业生产具备一定的抗灾能力和灾害应对措施，例如建设排水系统、储备救灾物资等。
此外，季风气候下的气温变化较大，对农作物的品种选择和种植时间也有影响。
农民需要根据当地的气候特点选择适应的农作物品种，并合理安排种植时间，以充分利用有利的气候条件，减少不利影响。
为了适应亚洲季风区的气候特点，农业生产采取了一系列的应对策略。
亚洲季风对地表和气候的影响
亚洲季风对地表和气候的影响亚洲季风是指东亚地区夏季南海热带高压形成的偏北风系统，其特点是有明显的季节性变化。
亚洲季风现象对地表和气候具有重要的影响，对农业、生态系统、水资源和人类生活等方面产生深远的影响。
首先，亚洲季风对地表的影响主要体现在水文循环方面。
在亚洲季风区域，由于季风气候的特点，湿润的气流带来丰富的水汽，并随着季节的变化，造成季风极端降水事件。
这种降水在辽阔的亚洲大陆上形成了河流和湖泊，提供了丰富的淡水资源。
同时，亚洲季风还影响了地表水的循环，包括地表径流、蒸发和地下水补给等，对水资源的供应和分配产生深远影响。
其次，亚洲季风对气候的影响主要体现在热量和能量的传输方面。
在春夏季时，亚洲季风带来的暖湿空气从南方海洋地区移向亚洲大陆，形成高温多湿的气候，促进大气环流，将大量热量和能量输送进入内陆地区。
而在秋冬季时，季风方向逆转，带走了夏季积蓄的热量和能量，导致亚洲大陆内陆地区变为干燥寒冷的气候。
这种季风气候变化对亚洲地区的温度分布产生了显著影响，进一步影响农作物的生长和生态系统的平衡。
亚洲季风还对农业产生直接影响。
由于亚洲季风区域在夏季接受了大量的降水，加上温暖的气候，为农作物生产提供了有利的条件。
因此，中国南方的稻米、茶叶和热带水果等农产品繁盛生长。
然而，丰沛的季风降水也可能导致洪水灾害，对农田造成破坏。
另外，在冬季干旱的地区，亚洲季风的退去则会导致农田的水源供应不足，对农作物产生不利影响。
亚洲季风对生态系统的影响也不可忽视。
亚洲季风带来的湿润空气为森林和其他植被的生长提供了水分，维持了植物的生态系统和物种多样性。
例如，喜马拉雅山脉和云南的热带雨林等地区由于受到季风气候的影响而形成了丰富的植被。
然而，当季风气候发生异常变化或长期干旱时，会对生态系统造成破坏，导致植被凋落和生物多样性的丧失。
最后，亚洲季风对人类生活也有重要影响。
亚洲季风带来的雨水滋润土壤，为农作物的生长提供了必要的水分，为农业提供不可或缺的资源。
1981—2010年新民市气候变化特征分析
1981—2010年新民市气候变化特征分析摘要以1981—2010年新民市实测气象资料以及灾害情况为基础，分析了新民市1981—2010年近30年来气候变化的主要特征。
结果表明，近30年新民市气温逐渐升高，降水量呈现上升趋势，日照时数呈下降趋势，无霜期日数延长。
分析气候变化对农业产生的影响，并进一步提出应对措施。
关键词气候变化；特征分析；农业；影响；辽宁新民；1981—2010年气候变化是影响农业生产的重要因素，由于全球变暖，对农业种植结构产生一定影响，因此对农业气象应用提出了新的要求。
气候变化是制约地方经济发展、改变生态环境的重要因素。
尤其近些年气候变化异常导致干旱、洪涝等气候灾害的频繁发生，气候极端事件还呈加剧的趋势[1]，农业生产对气候变化的反应也越来越敏感。
为了进一步充分认识和掌握新民市的气候变化规律，较好地开发和利用该地区的气候资源，减少农业生产中的盲目性，有必要对这一区域的气候特点进行较为全面系统的分析。
利用1981—2010年新民市气象资料，对气温、降水量、日照、无霜期等气象要素进行分析，研究其气候变化特征，从对气象灾害预测和农村生态环境的保护提供依据。
1 数据来源与研究方法1.1 研究区域概况新民市地处辽宁省中部，辽河下游平原地区，属于沈阳市所辖，距省会沈阳市区60 km，面积3 352.5 km2。
新民市是一座集区位、交通、资源等优势于一体的新兴城市。
新民市气候温和，属暖温带半湿润大陆性季风气候。
冬季气候干燥、寒冷，多北风和西北风；夏季气候湿润多雨，多南风和西南风。
常年主导风向为西南风。
年平均气温8.5 ℃，无霜期160 d，年降水量600 mm左右。
该市耕地面积18万hm2，是辽宁省重要的商品粮基地之一，辽河以东地区以种植水稻为主，其余地区种植大豆、高粱、玉米等。
新民市有暴雨、春寒、倒春寒、霜冻、大风、洪涝、干旱等气象灾害，因此气候变化对当地农业生产的影响较为重要。
1.2 数据来源辽宁省新民国家基准气候观测站，简称新民站，于1958年4月建站，1959年1月开始进行地面气象观测，台站级别1959—1986年为国家一般气象站，1987年1月至今为国家基准气候站。
河西走廊西部近40年高低温气候特征分析
河西走廊西部近40年高低温气候特征分析【摘要】本文通过对河西走廊西部近40年的高低温气候特征进行分析，揭示了该地区气候变化的趋势和影响因素。
在高温气候特征分析中发现，近年来高温频率增加，最高气温持续走高；而低温气候特征则显示寒冷天数减少，冷冻期缩短。
本文还探讨了高低温气候变化的趋势，指出未来可能会出现更加频繁的极端天气事件。
结论部分总结了河西走廊西部近40年高低温气候特征，展望未来研究方向并提出相应的应对措施建议。
通过这些分析和总结，有助于了解河西走廊西部气候状况，为相关政策和决策提供科学依据。
【关键词】关键词：河西走廊西部、近40年、高低温、气候特征、分析、变化趋势、影响因素、总结、未来研究、应对措施。
1. 引言1.1 研究背景河西走廊是中国重要的农业区域之一，位于中国西部，是我国的干旱半干旱地区。
近年来，随着全球气候变暖趋势的加剧，河西走廊西部地区的气候也发生了一些变化。
高温、干旱等极端气候事件频繁发生，给当地农业生产带来了很大的影响。
对河西走廊西部近40年的高低温气候特征进行深入分析，有助于我们更好地了解该地区气候变化的规律，为未来的农业生产和生态环境保护提供科学依据。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对河西走廊西部近40年高低温气候特征进行分析，探讨该地区气候变化的规律和趋势，为制定防灾减灾和气候适应政策提供科学依据。
具体目的包括：1.了解河西走廊西部高低温气候的总体状况，揭示其主要特征和变化规律；2.分析高温和低温气候变化的趋势，探讨可能的影响因素；3.总结近40年来河西走廊西部高低温气候的变化特征，为未来气候变化研究提供参考；4.提出针对河西走廊西部高低温气候变化的应对措施和建议，为地方政府和相关部门提供决策参考。
通过本研究，我们期望能够全面了解河西走廊西部近40年高低温气候的变化情况，为地区气候变化的监测、预测和应对提供科学依据。
1.3 研究意义河西走廊西部近40年高低温气候特征分析的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 对气候变化的认识：通过对近40年来河西走廊西部高低温气候特征的分析，可以更加全面地了解当地气候的变化规律和趋势，为进一步研究气候变化提供重要的参考和数据支持。
亚洲季风区的气候特点及其对农业的影响
亚洲季风区的气候特点及其对农业的影响亚洲季风区是世界上最大的季风区之一，其气候特点对农业生产有着深远的影响。
季风气候的显著特征包括季节性的风向转变、温度和降水的显著变化等。
亚洲季风区的气候特点主要表现在以下几个方面。
首先是降水的季节性变化明显。
夏季，来自海洋的暖湿气流带来大量降水，形成雨季；冬季，干燥的气流则导致降水稀少，形成旱季。
这种季节性的降水差异在不同地区的表现程度有所不同。
例如，印度半岛和中南半岛的雨季降水非常集中，而东亚地区的雨季相对较为均匀。
其次，温度的季节性变化也较为显著。
夏季气温较高，冬季气温较低。
这种温度的变化不仅影响农作物的生长周期，还会影响病虫害的发生和传播。
季风的不稳定性是另一个重要特点。
季风的强度和到来时间每年都可能有所不同，导致降水和温度的异常。
有时候季风来得过早或过晚，或者强度过大或过小，都会给农业生产带来不利影响。
亚洲季风区的气候特点对农业产生了多方面的影响。
在有利的方面，季风带来的丰富降水为农业提供了充足的水源。
在雨季，农田能够得到充分的灌溉，有利于农作物的生长和发育。
例如，在印度的恒河平原和中国的长江中下游平原，季风带来的降水使得这些地区成为重要的农业产区，能够种植水稻、小麦等多种农作物。
季风气候下的温度变化也有一定的好处。
夏季的高温有利于农作物的光合作用和生长速度，使得农作物在较短的时间内能够成熟。
而冬季的低温则有助于减少病虫害的越冬基数，降低病虫害对农作物的危害。
然而，季风气候也给农业带来了一些挑战和不利影响。
季风的不稳定性导致降水的年际变化大，容易引发旱涝灾害。
干旱年份，降水不足，农作物缺水干枯，严重影响产量；洪涝年份，过多的降水又会导致农田被淹，农作物受损甚至绝收。
例如，印度在干旱年份经常面临严重的粮食短缺问题，而在中国的一些地区，洪涝灾害也会给农业造成巨大的损失。
季风气候下的温度季节性变化，如果波动过大，也会对农作物造成伤害。
例如，在春季，如果气温突然下降，可能会导致正在发芽的农作物遭受冻害；在夏季，如果出现持续的高温天气，可能会导致农作物授粉不良，影响结实率。
亚洲季风区的气候特点及其对农业的影响
亚洲季风区的气候特点及其对农业的影响亚洲季风区是世界上最显著的季风气候区域之一，其气候特点对农业生产产生了深远的影响。
季风区包括了东亚、南亚和东南亚的广大地区，这里的气候复杂多样，但季风的影响是最为关键的因素。
亚洲季风区的气候特点主要表现为明显的季节性降水和温度变化。
夏季，来自海洋的温暖湿润气流带来大量降水，气温较高；冬季，干燥寒冷的气流则导致降水减少，气温较低。
这种季节性的变化使得季风区的气候在一年中呈现出鲜明的对比。
季风区的降水分布极不均匀。
在夏季风的影响下，一些地区可能会出现暴雨和洪涝灾害，而另一些地区则可能面临干旱。
例如，印度的东北部和孟加拉国在雨季经常遭受洪水的侵袭，而印度西北部和巴基斯坦的部分地区则容易出现干旱。
这种降水的不均衡性给农业生产带来了巨大的挑战。
温度方面，夏季的高温有利于农作物的生长和发育，但冬季的低温可能会对一些不耐寒的作物造成冻害。
此外，气温的年较差较大，也要求农作物具有较强的适应能力。
季风的强弱和进退时间的早晚也会对气候产生显著影响。
如果夏季风来得早、退得晚且势力强，往往会导致降水过多，引发洪涝；反之，如果夏季风来得晚、退得早且势力弱，则可能造成干旱。
这种不确定性增加了农业生产的风险。
亚洲季风区的气候特点对农业的影响是多方面的。
首先，在农作物的选择上，季风区需要种植适应季节性降水和温度变化的品种。
例如，水稻是亚洲季风区广泛种植的作物之一，因为它能够在湿润的夏季生长良好，并且具有一定的耐淹能力。
而在冬季，一些耐寒的作物如小麦、油菜等则成为主要的种植选择。
其次，灌溉系统在季风区的农业中至关重要。
由于降水分布不均，为了确保农作物在干旱时期的生长，农民需要依靠灌溉设施来补充水分。
在印度，古老的灌溉系统如运河和水井已经使用了数千年，而现代的滴灌和喷灌技术也在逐渐推广。
季风气候带来的频繁洪涝和干旱灾害对农业造成了严重的损失。
洪涝会淹没农田，冲毁农作物和农业设施；干旱则导致土地干裂，农作物缺水枯萎。
1961年-2008年洪湖湿地区域气候变化特征分析
二
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３ ２ 降 水 量 变 化 分 析 ．
末持平 ． ０年代 开始 略有降温 ，Ｏ年代 中期开 始气 ８ ８ 温缓慢 上升 ，０ ９ 年代后期 气温持续 升高． 了 ２ 世 到 １ 纪初 ， 温度 比上世纪 ８ ０年代上升 了 １３ 同时研究 ．￣ Ｃ．
１ ６ 年 ～２ ０ ９１ ０ ５年 ， 湖 区 域 的年 平 均 降水 量 洪 是 １３ ７ｍｍ， ２ 降水量 随年代 有增 加 的趋 势 ， 向率 倾
基 金项 目：国 家 自然 科 学 基 金 项 目（０ ７ ２ １ ； 国气 象局 气 候 变 化 专 项 （ Ｃ Ｆ１—４ ； 国 科 学 院知 识 创 新 工 程 重 ４ ８ １５ ） 中 Ｃ Ｓ 一００ ） 中
要方 向项 目（ ｚ ｘ 一 ｗ一 ４ ） ｋ ｃ ２ｙ １ １ ． ＊通 讯 联 系人 ．Ｅ— ｉ：ｘｗａ ｇ ｗｈｇ ． ｃ ｃ ． ｍａｌ ｌ ｎ ＠ ｉｇ ａ ． ｎ
第 ２期
王 晓 艳 等 ： ９ １年 ～２ ０ 年 洪 湖 湿 地 区 域 气候 变化 特 征 分 析 １６ ０８
３５ Ｏ
的指标 ， 常 定 义 为 年 蒸 发 能 力 和年 降水 量 的 比 通
值． 即
ｒ Ｅｎ Ｐ， — ／ （） ２
但 最低 温度 的倾 向率 大于最 高气温 倾 向率 ， 最低气 温 升高 幅度更显 著一些 ．
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近百年亚洲降水变化特征及其不确定性分析
大气降水是陆地水循环的重要组成部分之一。全球变暖背景下,降水的长期
变化对自然界具有重大的影响。
亚洲地区的降水量具有明显的时空分布差异。研究其近百年来的降水长期趋
势变化规律,对于理解水循环过程及其对全球气候变暖的响应和反馈,具有重要
意义。
在当前地面降水观测资料的完整性和准确性仍存在不足的情形下,区域降水
变化的研究结论对所采用的研究方案非常敏感。不同资料、不同分析方法和不同
降水指标的应用,会使研究结论出现显著差异,是当前研究不确定性的重要来源
之一。
本文利用不同来源的降水观测资料,在台站资料最为可靠的中国地区探讨最
优区域平均降水计算方法,解决台站空间分布不均匀引起区域平均降水估算不确
定性问题;探讨降水指标的适用性,解决降水量气候场差异大和台站数据时间完
整性对大尺度降水变化估计的影响问题;对资料完整性和准确性较好的东亚区域,
分析雨季进退长期变化,讨论不同时段的资料应用产生的不确定性问题;对地形
最为复杂的大喜马拉雅地区近几十年的降水和极端降水变化进行分析,确定研究
亚洲地区长期降水变化所应用的资料和方法;利用均一化订正后的最新资料对亚
洲各个区域以及亚洲整体的近百年降水变化特征进行分析,对仍存在的不确定性
问题进行了讨论。主要得到以下结论:(1)以“中国地面与CMORPH融合逐日降水
产品(V1.0)”作为参照数据,利用中国地面2425站降水观测数据,采用不同区域
平均方法计算中国平均降水量及其不同距平指标的时间序列,对各种计算方法所
得序列的平均值、线性回归趋势以及标准差同参考值进行比较,发现在时间上数
据基本无缺失的1998-2012年,2.5度和5.0度经纬度网格面积加权区域平均方
法所得到的中国平均降水量变化趋势和离散程度同参考值最为接近,对区域降水
平均值的计算也较为准确,是最优的区域平均方案。
网格过疏或过密都会使区域平均结果出现较大误差。直接平均方法的区域平
均结果误差明显偏大,应尽量避免在大尺度降水研究之中应用。
(2)对1951-2016年全国、中国西部、中国东部不同降水指标的5.0度经纬
度网格区域平均序列进行对比分析,发现选用不同降水指标对区域平均降水变化
趋势估计结果具有很大差异。1951-1957年由于较为干燥的中国西部台站数据缺
失较多,全国区域平均降水量、降水日数、降水强度的原始值都出现了明显的虚
假偏高,使1951-2016年线性趋势估计出现较大偏差。
在中国西部地区,区域平均降水量距平百分率时间序列会出现明显偏大的波
动。距平和标准化距平则在不同数据缺测情况、不同气候值背景下都较为稳定。
全国区域平均的降水量、降水日的原始值和距平值变化基本是中国东部湿润
地区降水变化的反映,而距平百分率的变化主要由中国西北等干燥区域的降水变
化引起,标准化距平指标则可以折中反映湿润地区和干燥地区的降水变化情形。
(3)利用GHCN-D和CGP-D两套不同的逐日降水数据集,采取5.0度经纬度网格面
积加权区域平均方法,依据候降水量定义雨季起讫时间,分析东亚地区站点以及
区域平均雨季开始、结束和持续时间的气候变化特征。
结果表明:1951-2009年,GHCN-D和CGP-D的区域平均变化趋势存在较大差异:
基于GHCN-D数据的区域平均雨季开始及结束时间均提前,雨季持续时间增加,但
基于CGP-D数据的区域平均雨季开始时间推迟,雨季持续时间减少。不同资料的
应用会使得部分研究结论出现反转,是研究结论不确定性的主要因素,其原因可
能来自于GHCN-D数据2000年之后的完整性问题。
研究时段的变化对线性趋势估计值的大小存在影响,是不确定性的次要因素。
不同数据集不同时段的资料应用,对站点变化趋势空间分布的影响较小。
(4)利用CGP-D逐日降水数据,选取2.5度经纬度网格面积加权区域平均方法,
分析大喜马拉雅地区(HKH region)近几十年的降水和极端降水指数变化。研究发
现,1951-2013年大喜马拉雅地区平均年降水量和降水强度显著增加。
其中中国青藏高原地区降水量、日数和强度都显著增加,印度大部分区域降
水日数显著增加而降水强度显著减少;中国西南地区和中亚南部高山区域则降水
日数显著减少而降水强度显著增加。1961-2012年大喜马拉雅地区平均弱降水量
和频率、强降水量和频率都有显著增加的趋势,但弱降水强度有所减小,短期持续
暴雨和连阴雨日数显著增加。
2000年之前,各种极端降水指数的距平百分率和标准化距平的增减变化差
异不大,但2000年之后距平百分率指数出现了异常显著的增加趋势,标准化距平
的增加则不很明显。(5)以经过降水测量偏差订正的俄罗斯数据集为参考数据,
对CGP的俄罗斯地区资料进行订正处理,选取降水量的标准化距平指标,采用5.0
度经纬度网格面积加权区域平均方法对亚洲地区1901-2016年的降水变化特征
进行分析。
主要发现:近百年来,亚洲区域平均降水量呈现增加趋势,20世纪40-50年代
北亚和中亚区域冷季降水量的突然增加对总体趋势贡献最大;2005年之后亚洲
大部分子区域的降水量也出现了明显增加,其他时段亚洲区域平均降水量以波动
为主,增减趋势不明显。亚洲春秋季降水量的变化趋势接近于年降水量,冬季降水
量呈现多-少-多的变化,夏季降水量增加趋势较小且不显著。
近百年来,北亚和中亚地区夏季降水量占比一致性显著减少,其他三个季节
的降水量及占全年降水的比例都有不同程度的增加。中亚地区降水资料的潜在非
均一性问题有可能导致降水的虚假增加,给研究结论带来了部分不确定性。
总之,本文完成了近百年来亚洲地区降水变化的分析工作。但由于当今亚洲
区域降水数据仍存在一定完整性和可靠性问题,本文的研究结论还存在一些不确
定性,有待继续深入分析解决。