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1961—2013年新疆雪雨比变化

干旱区研究 2017年第4期34卷 889-897页

作者：王杰张明军王圣杰任正果车彦军强芳西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070

基于中国国家气象信息中心发布的1961—2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和逐日平均气温数据集以及气象站点日降水量和气温实测资料,评估了该套格点降水资料在新疆地区的可信度,并利用格点降水资料研究了新疆地区降雪量、降雨量以及雪... 详细信息

基于中国国家气象信息中心发布的1961—2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和逐日平均气温数据集以及气象站点日降水量和气温实测资料,评估了该套格点降水资料在新疆地区的可信度,并利用格点降水资料研究了新疆地区降雪量、降雨量以及雪雨比的时空变化和突变信息。结果表明:内插到气象站点的格点降水数据和气象站点实测降水数据之间的偏差普遍较小,偏差在0.2~1.0 mm的站点个数占总站点数的72.55%,在绝大多数区域二者之间的相关系数均在0.80以上;1961—2013年,新疆降雪量呈微弱的增加趋势,增加幅度为0.11 mm·a^(-1),但没有通过0.05的显著性水平检验。降雨量以0.63 mm·a^(-1)的速率呈明显的增加趋势(P雪雨比呈下降趋势,幅度为0.01 a-1(P雪量、降雨量及雪雨比表现出一定的空间分布差异,降雪量和降雨量在全区普遍呈增加趋势,而雪雨比在天山山地以北呈增加趋势,在天山山地以及天山山地以南主要呈减少趋势。在新疆冰川分布区域,降雪量倾向率在新疆北部呈增加趋势,而在新疆东南部呈减少趋势;降雨量倾向率呈增加趋势,且新疆东南部降雨量倾向率大于北部;雪雨比倾向率呈现出与降雪量倾向率相似的变化趋势。

关键词：雪雨比倾向率冰川新疆

1961-2013年新疆雪雨比变化及未来趋势预测研究

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1961-2013年新疆雪雨比变化及未来趋势预测研究

作者：任正果西北师范大学

学位级别：硕士

雪雨比,即降雪量与降雨量的比值。近年来,全球变暖使得水循环过程加剧,降水类型发生改变,雪雨比变化明显。降水相态的不同(降雨还是降雪)对区域水资源和它们的年内分布影响不同,因为这样的变化可能影响春季径流的时间,导致夏季水资源短... 详细信息

雪雨比,即降雪量与降雨量的比值。近年来,全球变暖使得水循环过程加剧,降水类型发生改变,雪雨比变化明显。降水相态的不同(降雨还是降雪)对区域水资源和它们的年内分布影响不同,因为这样的变化可能影响春季径流的时间,导致夏季水资源短缺。本文利用1961-2013年新疆51个气象站点和699个格点的日降水和日气温资料,验证了格点数据在新疆的可靠性,在此基础上系统分析了新疆雪雨比变化趋势。研究了新疆降雪量、降雨量以及气温的时间变化趋势和空间分布规律,同时,在分析现阶段雪雨比变化趋势的基础上,利用IPCC第五次评估报告RCP4.5情景对新疆未来雪雨比变化进行了预测分析。本研究得出的主要结论如下:(1)绝大部分站点的内插格点数据与实测数据资料偏差较小、相关性较高。51个实测站点,偏差主要集中在0.2mm-1.0mm之间,此范围内的站点占到总站点数的72.55%,且二者之间的相关性很好,相关系数在0.75以上的站点占总数的84.31%。因此,该套格点数据集可以用于我国新疆地区雪雨比的研究。(2)降雪量和降雨量的变化决定着雪雨比的变化。1961-2013年新疆降雪量和降雨量均呈上升趋势,降雪量上升趋势不明显,上升幅度仅为0.11mm·a-1,且没有通过0.05的显著性检验;降雨量则以0.62mm·a-1的速率增加,增加趋势较明显(P雪量没有发生明显突变,而降雨量在1990年发生了突变,同时,二者的周期变化也较明显。从空间分布来看,1961-2013年新疆降雪量和降雨量增加或减少的趋势呈现出明显的空间分布差异。(3)1961-2013年新疆雪雨比以0.001·a-1的幅度微弱上升,没有通过0.05的显著性检验,没有明显的突变点,但存在明显的周期变化。从空间尺度来看,南疆减少趋势较北疆明显,阿尔泰山部分地区、哈尔里克山、阿克苏河流域地区部分格点呈增加趋势,昆仑山-阿尔金山地区雪雨比呈明显下降趋势。(4)利用IPCC第五次评估报告RCP4.5情景对新疆未来雪雨比变化趋势预测分析表明,未来新疆降雪量呈减少趋势。在相同时间段内,排放量越大降雪量越小;而降雨量在未来呈增加趋势,同样的,排放量越大,降雨量越大;相应地,未来新疆雪雨比将减少,排放量越大,雪雨比越小。空间变化分析表明,新疆未来降雪量、降雨量及雨雪比的空间分布差异不大,南疆昆仑山-阿尔金山地区变化较明显,其余地方变化差异不大。

关键词：新疆雪雨比格点变化趋势

基于高分辨率格点数据的1961-2013年青藏高原雪雨比变化

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地理学报 2016年第1期71卷 142-152页

作者：王杰张明军王圣杰任正果车彦军张富现西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070

基于国家气象信息中心发布的1961-2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和日平均气温格点数据集以及气象站点日降水量和日平均气温实测资料,采用森斜率、M-K突变分析、IDW空间插值以及小波分析等方法,对近53年来青藏高原的降水量、降雨量... 详细信息

基于国家气象信息中心发布的1961-2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和日平均气温格点数据集以及气象站点日降水量和日平均气温实测资料,采用森斜率、M-K突变分析、IDW空间插值以及小波分析等方法,对近53年来青藏高原的降水量、降雨量、降雪量以及雪雨比的时空变化、突变和周期等特征进行了分析。结果表明:1从时间尺度上看,青藏高原的降水量和降雨量总体呈增加趋势,增加幅度分别为0.6 mm·a^(-1)(p雪量和雪雨比均呈下降趋势,下降幅度分别为0.6 mm·a^(-1)(p雨量呈增加趋势,而降雪量却呈现减少趋势。因此,雪雨比在青藏高原相应呈现减少趋势。3突变和周期分析表明,青藏高原降水量、降雨量、降雪量和雪雨比的突变时间分别出现在2005、2004、1996和1998年左右,而周期变化集中为5年、10年、16年、20年左右。4青藏高原降水量倾向率和降雨量倾向率均随海拔的升高呈现出先降低后升高的变化趋势,降雪量倾向率随海拔的升高而降低,雪雨比倾向率随海拔的升高呈微弱的下降趋势。

关键词：青藏高原格点数据雪雨比倾向率

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基于雪雨比的黑龙江省降水相态变化特征分析

高原气象 2019年第4期38卷 781-793页

作者：侯冰飞姜超孙建新北京林业大学林学院

利用1960-2015年黑龙江省27个气象站的日均降水和温度数据,分析了黑龙江省的降雪量和雪雨比长年变化,并对气候变化于降水相态的影响进行了初步的探讨。结果表明,在1960-2015年间,黑龙江省年均降雪量呈显著的上升趋势,气候倾向率达到3.3... 详细信息

利用1960-2015年黑龙江省27个气象站的日均降水和温度数据,分析了黑龙江省的降雪量和雪雨比长年变化,并对气候变化于降水相态的影响进行了初步的探讨。结果表明,在1960-2015年间,黑龙江省年均降雪量呈显著的上升趋势,气候倾向率达到3.3 mm·(10a)^-1,并于2003年出现了突变,突变后增加了34.3%;降雨量则没有显著变化。以上结果造成黑龙江省的雪雨比显著上升,倾向率为7.6%·(10a)^-1。黑龙江省降雪的多年变化分布呈较为一致的增加趋势,幅度由东向西逐渐降低;降雨分布则表现出复杂的地区差异性,但总体上南部变化幅度大于北部;雨夹雪量变化总体上呈现自东向西递减的趋势,尤其以长白山-大小兴安岭一线为界,东西差异十分明显。雪雨比和降雪的差异主要表现为降雨量发生显著减少的地区雪雨比的显著增加。此外,降雪起始日滞后和结束日提前共同造成了黑龙江省平均降雪季长度的显著缩短,共减少了18天左右。主要原因是春季温度的上升幅度高于秋季,特别是最低气温变化更显著。相比之下年降雪日数没有显著变化;降雪强度则显著增大,趋势为0.8mm·(d·10a)^-1。

关键词：降水相态雪雨比黑龙江省

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中国西北地区降水相态分离及其变化分析

农业工程学报 2023年第8期39卷 120-132页

作者：侯志康许民康世昌韩海东王鹏寿李振中张溪兰州交通大学数理学院兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049

降水相态的转变会对中国西北地区水资源、生态环境和农业生产活动产生非常重要的影响。为明确中国西北地区降水相态转变规律,该研究基于西北地区1961-2017年国家气象站观测的日降水、气温、相对湿度、大气压以及站点高程数据,利用湿球... 详细信息

降水相态的转变会对中国西北地区水资源、生态环境和农业生产活动产生非常重要的影响。为明确中国西北地区降水相态转变规律,该研究基于西北地区1961-2017年国家气象站观测的日降水、气温、相对湿度、大气压以及站点高程数据,利用湿球温度动态阈值模型对降雪和降雨进行分离,并对分离结果精度进行验证;基于此分析了区域不同相态降水的时空变化特征,探讨了雨雪分离阈值变化及降水相态的影响因素。结果表明:1961-2017年西北地区不同相态的降水量均呈显著增加趋势,降雨量的增加速率为9.80 mm/10 a,降雪量的增加速率为1.07 mm/10 a,雪雨比呈不显著减少趋势,减少速率为0.07%/10 a。但空间变化趋势具有区域差异性,总体表现为“西增东减”。西北地区极端降雪量的显著增加导致了降雪量的显著增加,而总降雪日数趋势变化不显著,主因是小雪日数的显著减少和极端降雪日数的显著增加共同所致,小雪日数的下降速率为0.25 d/10 a,极端降雪日数的增加速率为0.12 d/10 a。雨雪分离的阈值温度在年内波动较大,年际总体呈现不显著的下降趋势,临界高温和临界低温的下降速率分别为6×10^(-4)、7×10^(-4)℃/10 a,且在2008年发生突变。在流域尺度上,各相态降水变化速率随着海拔升高而升高,雪雨比则相反;降雪量的变化主要受气温和相对湿度影响,雪雨比的变化主要受气温影响。该研究对深入认识西北地区气候暖湿化背景下的水资源变化具有重要意义。

关键词：降水温度雨雪分离湿球雪雨比西北地区影响因素

1980—2019年中国西北地区降雪和融雪时空变化特征

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地理研究 2022年第3期41卷 880-902页

作者：侯丽陶蒲旭凡李哲张小文张世强西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127 西北大学城市与环境学院西安710127

西北地区降雪和融雪特征的长期变化对于融雪洪水过程的准确模拟具有重要意义。本研究基于1961—1979年站点观测的日降水和气温等数据,首先对比了湿球温度法、KS方法和双临界气温法计算的降雪量,确定了精度最高的双临界气温方案,进而计算... 详细信息

西北地区降雪和融雪特征的长期变化对于融雪洪水过程的准确模拟具有重要意义。本研究基于1961—1979年站点观测的日降水和气温等数据,首先对比了湿球温度法、KS方法和双临界气温法计算的降雪量,确定了精度最高的双临界气温方案,进而计算了1980—2019年的日雪雨比,最后分析了雪雨比、降雪开始日期和融雪开始日期的变化规律。结果包括:①春季平均气温呈显著上升趋势,随海拔上升升温速率减小,青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区春季气温上升速率略低于北疆、南疆、河西走廊及内蒙古西部,春季雪雨比在海拔1000 m以上呈显著下降趋势,在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈显著下降趋势;秋季平均气温显著上升,随海拔上升升温速率增大,空间上在青藏高原地区上升速率最快,秋季雪雨比在不同海拔和部分气候分区都呈不显著下降趋势;冬季平均气温在海拔2000 m以上呈现显著升温,且随着海拔的升高升温速率加快,空间上在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈现显著升温,降雪量在1000~2000 m呈现显著增加趋势,空间上在北疆地区呈现显著增加趋势。②降雪开始日期随着温度的升高在所有区域都没有显著的推迟,每一年的降雪开始日期在不同高程带和不同气候区之间的差别没有变化,仍为30~40d。③融雪开始日期在所有海拔区间和气候分区都呈现出显著的提前趋势,每一年的融雪开始的日期在不同高程带和不同气候区的差别仍为25~30d。降雪和融雪特征的变化说明气候变化可能已经对融雪洪水的特征产生了明显的影响。

关键词：雪雨比降雪量变化不同海拔不同气候分区西北地区

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三江源地区降雪量演变特征及其对径流的影响

高原气象 2022年第2期41卷 420-429页

作者：刘义花李红梅申红艳刘绿柳任德山李金海青海省气候中心青海西宁810001 青海省气象防灾减灾重点实验室青海西宁810001 国家气候中心北京100081 格尔木市气象局青海格尔木816099 青海省气象台青海西宁810001

利用1961-2019年三江源地区19个气象台站逐日气温、降水量等气象观测数据,分析了三江源地区降雪量、降雪日数和雪雨比的时空演变特征及其对径流量的影响。结果表明:(1)1961-2019年三江源地区平均降雪量为146.5 mm,降雪量以14.8 mm·(10... 详细信息

利用1961-2019年三江源地区19个气象台站逐日气温、降水量等气象观测数据,分析了三江源地区降雪量、降雪日数和雪雨比的时空演变特征及其对径流量的影响。结果表明:(1)1961-2019年三江源地区平均降雪量为146.5 mm,降雪量以14.8 mm·(10a);的速率在减少,1985-1999年为降雪量偏多期,2000年以来为降雪量偏少期;(2)三江源地区年平均雪雨比以4.0%·(10a)^(-1)的速率在减少,长江源区西部及黄河源区西部是雪雨比减少最为明显的区域,其余地区减少速率相对缓慢;(3)三江源地区年平均降雪日数为91天,曲麻莱、五道梁、沱沱河一带以及黄河源区中西部是降雪日数的大值区,降雪日数以14 d·(10a)^(-1)的速率在减少,黄河源区西部是降雪日数减少最为明显的区域;(4)三江源地区各月降雪量及降雪日数均呈双峰型分布,降雪量和降雪日数最多出现在5月,小雪易出现在3月或4月,中雪和大雪以上量级在秋末、春季出现的概率最高;(5)随着海拔的抬升,降雪量和降雪日数增加,随经度的增加而减少;冷季降雪量多的年份,径流量也随之增大,且径流量相对于降雪量的响应滞后。

关键词：三江源地区降雪量降雪日数雪雨比径流量

基于不同方法的中国天山山区降水形态分离研究

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冰川冻土 2017年第2期39卷 235-244页

作者：张雪婷李雪梅高培李倩唐宏兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃兰州730070 新疆信息工程学校新疆乌鲁木齐830013 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 四川农业大学经济管理学院四川成都611130

基于天山山区1950s-1979年27个气象站点的日平均气温及标注的各类型降水资料,运用频率求交法和概率保证法并结合海拔高程,研究并分析了各站点降水形态转化的临界气温及固液态降水分离的阈值温度空间分布特征及原因,预测了天山山区1980-2... 详细信息

基于天山山区1950s-1979年27个气象站点的日平均气温及标注的各类型降水资料,运用频率求交法和概率保证法并结合海拔高程,研究并分析了各站点降水形态转化的临界气温及固液态降水分离的阈值温度空间分布特征及原因,预测了天山山区1980-2014年雪雨比变化。结果表明:天山山区各站点降水形态转化的临界气温及固液态降水分离的阈值温度其空间分布上整体呈现出北坡小于南坡而雪雨比南坡小于北坡的变化规律,且三者均随着海拔高程的增加而增大,两种方法获得的结果基本一致。深入明晰了天山山区降水形态随温度变化特征,为天山山区水文模型中有关参数的选取提供科学的参考。

关键词：降水形态临界气温阈值温度雪雨比天山山区

1980-2019年西北地区降雨和降雪量变化研究

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1980-2019年西北地区降雨和降雪量变化研究

作者：侯丽陶西北大学

学位级别：硕士

准确理解西北地区降雪和融雪的长期变化特征对于融雪洪水过程的准确模拟和预报具有重要意义。我国气象台站在1980年后不再单独观测降雪量,合理的雨雪分割算法对于分析降雨和降雪的长期变化趋势至关重要。另一方面,西北地区地形复杂,地... 详细信息

准确理解西北地区降雪和融雪的长期变化特征对于融雪洪水过程的准确模拟和预报具有重要意义。我国气象台站在1980年后不再单独观测降雪量,合理的雨雪分割算法对于分析降雨和降雪的长期变化趋势至关重要。另一方面,西北地区地形复杂,地表平均气温是否存在海拔依赖性变暖（EDW）和1998—2012年间的变暖速度变缓（Hiatus）一直是国内外研究的热点,EDW和Hiatus与降雪和降雨量长期变化的关系目前还报道不多,这是本研究的立足点所在。本研究首先利用1961—1979年的降雨和降雪观测数据对比了湿球温度法、KS法以及双临界气温法计算的降雪量的差异,进而选用精度最高的雨雪分割法计算了1980年后的日降雨量和日降雪量,在此基础上分析了1980—2019年雪雨比,降雪开始日期和融雪开始日期的变化规律,从高程的角度探讨了西北地区降雨量和降雪量的变化趋势与EDW的关系。最后,按时间序列分析对比了Hiatus前后西北地区不同气候区降雪量和降雨量的变化特征,并探讨了其与Hiatus的关系。本研究的主要结果如下:（1）利用1961—1979年气象站点观测的降雨和降雪数据为基础,对比了湿球温度法、KS法以及双临界气温法计算的降雪量,表明双临界气温法计算的降雪量相对最为合理,且其采用0℃和2℃作为临界气温时其效果最佳。（2）1980—2019年春季平均气温呈显著上升趋势,春季雪雨比在海拔1000m以上呈显著下降趋势,青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区春季气温上升速率略低于其他三个分区,且这三个分区春季雪雨比呈显著下降趋势;秋季平均气温显著上升,空间上在青藏高原地区上升速率最快,秋季雪雨比在不同海拔不同气候分区都呈不显著下降趋势;冬季平均气温在海拔2000m以上呈现显著升温,空间上在青藏高原地区、东南部半干旱区、半湿润区呈现显著升温,冬季降雪量在海拔1000～2000m区间、空间上在北疆地区都呈现显著增加趋势。降雪开始日期随着温度的升高在所有气候分区和多数海拔区间都没有显著的推迟,融雪开始日期在所有气候分区和海拔区间都呈现出显著的提前趋势。（3）总体上看,西北地区1980—2019年间只有秋季和冬季EDW明显。从空间上看,青藏高原地区冬季、东南部半干旱区秋季、半湿润区春季和秋季存在明显的EDW。河西走廊及内蒙古西部海拔1000～2000m和东南部半干旱区3000～4000m的秋季降雪量以及北疆2000m以下和河西走廊和内蒙古西部1000m以下的冬季降雪量呈显著增加趋势。青藏高原地区2000～4000m、河西走廊和内蒙古西部和东南部半干旱区1000～2000m的秋季降雨量以及青藏高原地区3000～4000m和东南部半干旱区1000～3000m的冬季降雨量呈现显著增加趋势。（4）西北地区春季、秋季和冬季的降雪量在Hiatus前和Hiatus期间都呈上升趋势,春季和秋季在Hiatus后也继续保持上升趋势,夏季的降雪量在Hiatus前和Hiatus期间呈下降趋势,在Hiatus后呈上升趋势;降雨量的变化在不同季节没有明显的规律。西北地区六个气候分区的年降雪量在Hiatus前和Hiatus期间都呈现上升趋势,其中北疆和南疆在Hiatus结束后呈现下降趋势;降雨量的变化在Hiatus期间和Hiatus前的趋势是相反的,且在多数分区Hiatus结束后降雨量的变化趋势与Hiatus期间保持一致。总体来看,降雪和融雪特征的变化说明气候变暖可能已经对融雪洪水的特征产生了明显的影响。EDW和Hiatus与降雪量和降雨量变化之间存在复杂的关系,还需要进一步研究。

关键词：雪雨比 EDW Hiatus 不同海拔区间不同气候分区