张剑明 作品数:47 被引量:431 H指数:13 供职机构: 湖南省气候中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖南省重点学科建设项目 中国气象局气候变化专项 更多>> 相关领域: 天文地球 农业科学 水利工程 环境科学与工程 更多>>
2013年夏季湖南省持续高温干旱变化特征及其成因分析 被引量:23 2018年 利用湖南省97个气象站点逐日气温和降水观测资料,结合再分析资料,分析了2013年夏季湖南省持续高温干旱的变化特征及其可能成因。结果表明:2013年夏季湖南省平均高温日数为44 d,主要高温时段为6月15—25日、6月29日至8月18日、8月21—30日,97个气象站中有32个气象站高温日数刷新历史同期最高记录。2013年夏季湖南全省大范围的气象干旱自6月15日前后开始,7月28日至8月20日重度以上干旱范围超过50%以上。西太平洋副热带高压的持续异常偏强、偏西,控制中国江南地区,是2013年夏季湖南省高温干旱最重要最直接的原因。在对流层高层,南亚高压持续偏强、偏东且偏北,有利于西太平洋副热带高压偏强和偏西的维持,从而导致江南地区持续受异常下沉运动控制,对流活动明显受到抑制,江南西部和华南北部地区为水汽通量的辐散中心,不利于水汽的堆积。 张剑明 段丽洁关键词:高温日数 副热带高压 环流异常 水汽 突变前后湖南株洲市设计暴雨参数变化特征 被引量:2 2019年 近年来,湖南株洲市暴雨呈多发之势,城市内涝日趋严重,排水防涝设计暴雨参数发生变化。利用湖南株洲市国家基准站1963-2017年逐分钟降水资料,通过滑动平均提取16个历时逐年最大降水量样本,探讨株洲市气候突变前后设计暴雨强度及雨型的变化特征。结果表明:湖南株洲市暴雨日数及年最大降水量在1983年存在一次显著突变,突变后暴雨日数增多、雨强增大,极端降水事件增多。突变前,各历时年最大降水量的变化趋势不一致且不显著,而突变后则均呈现明显增加趋势,且120 min及以上历时通过显著性检验。突变前后不同重现期下各历时暴雨雨量都有不同幅度的增大,且随着重现期增大、历时延长,雨量差值增大。短历时和长历时暴雨雨型突变后都出现雨峰位置前移、雨峰雨量增大现象,这在一定程度上解释了近年来株洲市城市内涝频发的原因。 吴浩 曾向红 吴贤云 张剑明 蒋元华关键词:气候突变 暴雨强度 1951—2017年热带气旋对湖南降水的影响及环流异常特征分析 被引量:2 2020年 揭示热带气旋在湖南的降水规律可为热带气旋影响湖南的降水预报提供技术支撑。采用近67 a的热带气旋影响资料,通过统计方法,分析了影响湖南降水的热带气旋特点及环流异常特征。结果表明:7—9月是影响的高峰季节,以在广东、福建沿海登陆的热带气旋对湖南影响次数最多、程度最重,浙江、福建沿海登陆的热带气旋在湖南形成的降水范围最大,热带气旋对湖南影响所产生的降水主要集中在湖南省东南部,热带气旋对湖南产生的强降水范围有增大的趋势,降水强度有增强的趋势。福建和广东沿海登陆对湖南影响的热带气旋的环流特征为南亚高压偏强、偏东、偏北,导致西太平洋副热带高压偏强、偏西、偏北,引导副热带高压南侧的东南气流与南海和菲律宾以东洋面的西南风气流汇合,形成季风槽,中国华南和华东沿海为东南气流,有利于热带气旋在该区域登陆影响中国。只是前者表现为南亚高压位置较后者偏北更明显,西太平洋副热带高压更偏北,季风槽更偏东,导致福建登陆对湖南影响的热带气旋在湖南大部为气旋性环流控制,湖南全省降水偏多;而广东登陆对湖南影响的热带气旋在湖南省东南部为气旋性环流控制,该区域降水偏多。 廖玉芳 张剑明 郭凌曜关键词:登陆热带气旋 环流异常 强降水 中国中部典型高山气象站风速的均一性检验及其变化特点 被引量:5 2019年 采用二相回归方法并结合台站历史沿革信息,在对中国中部典型高山站南岳和庐山1960—2017年平均风速资料进行均一性检验和订正的基础上,分析其变化特征及其与周边低海拔台站的差异,并利用NCEP/NCAR再分析风速资料对其差异进行验证。结果表明:南岳站平均风速序列存在一个由测风仪器变更而导致的非均一点,而庐山站不存在非均一点;南岳和庐山年及四季平均风速均显著高于周边台站,且高山站以春季和夏季风速最大,而低海拔台站各季节风速差异较小;近58a高山站及周边低海拔台站的年及四季平均风速均呈显著的减小趋势,但高山站的减小速率显著高于低海拔台站;同区域NCEP/NCAR的1000hPa和850hPa平均风速变化的差异与高山站和低海拔台站的差异基本一致,说明中低空和地面风速的这种差异在中国中部地区具有一定的普遍性。 彭嘉栋 叶成志 张剑明 陈德桥关键词:风速 均一性 湖南省近46年来降水时空分布特征及趋势分析 被引量:29 2009年 利用湖南省86个地面气象台站1960~2005年的月降水资料(在Arcgis中通过Kriging插值方法对少数站点的缺测值进行了插补)分析了湖南省降水的空间分布特征;采用线性回归方法研究了湖南省降水的变化趋势及区域上的差异。结果表明:(1)湖南省降水的空间分布总体趋势是:西南东三面山地降水多,中部丘陵区和北部洞庭湖平原区降水少。(2)湖南省46年来年降水呈增加的趋势,但7年滑动平均曲线表明今后湖南省降水有减少趋势。湖南省西北部为降水减少区,其它区域均表现为增加。(3)湖南省春秋两季降水呈减少趋势。春季南岭和湘东南山地、秋季湘东北为降水增加区,其它地区为降水减少区。夏冬两季降水呈显著增加的趋势。夏季除攸县、临武和江华等少数站点外其它区域均表现为增加;冬季湖南省86个站点的降水均表现为增加。 张剑明 黎祖贤 章新平 吴萍关键词:降水趋势 陆面过程中稳定水同位素逐日变化的数学模拟--引入稳定同位素效应的CLM实例分析 2008年 将稳定同位素效应引入CLM(Community Land Model),并对巴西马瑙斯站在平衡年的稳定水同位素的逐日变化进行模拟和分析.结果表明:降水、水汽和地表径流中1δ8O存在明显的季节变化,并与相应的水量存在显著的负相关关系,但凝结物中δ18O与地面凝结量存在显著的正相关关系,蒸发水汽中1δ8O与蒸发量之间无显著的相关关系.受土壤贮水削峰功能的影响,表层土壤和根区水中1δ8O的季节变化全无.植被层蒸发水汽中稳定同位素的丰度与大气的干湿程度存在密切联系:当降水量少时,大气干燥,植被层的蒸发较少,植被蒸发中1δ8O较高;当降水量较大时,空气湿润,植被层的蒸发量较大,蒸发中1δ8O则较低.植被蒸腾中1δ8O的变化与源区水体中1δ8O的变化保持一致,尤其是与根区水中的1δ8O.由于地下径流直接源自根区水的补充,因此,地下径流中1δ8O等于根区水中的δ18O.模拟结果还显示,降水MWL(大气水线)的梯度项和常数项均比全球平均MWL略偏小.尽管主要来自降水的贡献,但地表径流和植被层水体的MWLs与降水MWL存在较大的差异,这一方面与两类水体在蒸发过程中的稳定同位素的富集作用有关,另一方面与CLM模拟的水量有关.大气水汽线与降水的MWL的梯度值相近,说明大气水汽与降水近似处于稳定同位素平衡状态.另外,模拟的地面的凝结线与植被层的凝结线均与全球大气水线相近,且具有非常高相关程度,说明CLM的模拟是合理的. 章新平 王晓云 牛国跃 杨宗良 黄一民 张剑明关键词:逐日变化 京津冀地区近47a降水量的变化特征 被引量:13 2009年 利用线性回归、突变分析和小波分析方法,分析了京津冀地区1960~2006年84个地面台站降水量的变化。结果表明:47a来京津冀降水量呈下降趋势,气候倾向率为-15mm/10a。除夏季外,其余季节降水量均呈增加趋势。由于华北地区夏季降水量集中了全年降水量的60%~70%,所以夏季降水量的显著减少使得年平均降水量呈下降趋势;京津冀地区夏季降水量在1990年代初发生突变,其他季节降水量无突变现象;年和4季降水量大致存在4个周期的变化。 张健 章新平 王晓云 张剑明关键词:京津冀 降水 突变分析 小波分析 近36年来湖南省干旱的时空分布特征 洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化是二十一世纪我国面临的三大水问题。其中由于干旱缺水而导致的水荒已逐渐成为制约社会与经济可持续发展的重要因素。评价区域干旱程度、干旱的时空分布状况,制定区域抗旱对策,应对干旱缺水问题是十分必要... 张剑明关键词:小波分析 聚类分析 文献传递 湖南省区域干旱模糊评价 被引量:7 2009年 本文采用湖南省80个地面气象站点1970-2005年的月降水、蒸发资料,河道来水量资料和农作物受旱面积资料,运用模糊综合评价、M-K突变及小波分析等方法分析了湖南省36年来区域干旱的时间变化特征。选用降水距平百分率、蒸发降水比、河道来水量和农业受旱面积组成区域干旱评级指标体系,将干旱分为由湿润到特大干旱9个等级,建立模糊综合评价模型,确定旱涝的等级。在1970-2005年期间,特大干旱年共发生了5年,严重干旱年发生了2年,中等干旱年发生了6年,轻度干旱发生了3年。过去36年湖南省综合干旱指标呈微弱增加趋势,其中1970年代和1990年代处于湿润时期,1980年代处于干旱时期,进入21世纪后有变干的趋势。综合指标于1990年代初有一个由干向湿的转变过程,且存在3年、6年和16年三个时间特征尺度。2005年之后小波系数仍将是负值,表明未来若干年湖南将仍处于干旱期,之后可能进入一个湿润期。 张剑明 黎祖贤 章新平 张健 邵泽峰关键词:干旱 洞庭湖区旱涝灾害加剧的气象成因 被引量:13 2016年 利用洞庭湖区及湖南四水流域、长江上游地区气象观测资料和各类指标资料,基于统计方法,开展洞庭湖区旱涝加剧气象成因分析,得出如下结论:我国主雨带位置的年代际变化直接影响到洞庭湖区雨水资源的丰枯变化,进而影响到旱涝趋势的变化;东亚夏季风和赤道中东太平洋地区海表温度异常通过对我国主雨带位置的影响来影响洞庭湖区水资源的丰枯;气候变暖背景下洞庭湖各流域雨水资源向丰枯同步转变,易使洞庭湖洪水形成顶托之势或水资源来源枯竭,导致旱涝灾害加重;洞庭湖各流域枯水季节雨水资源减少加重洞庭湖区枯水季节缺水程度。 廖玉芳 赵辉 彭嘉栋 吴贤云 张剑明 段丽洁关键词:洞庭湖区 旱涝灾害 气候变暖 雨水资源