發(fā)布時間：2020-11-04 08:41

　　 氣候變暖會改變?nèi)�球降水量模�?降水量變化格局和區(qū)域分異存在很大的不確定性,因此研究不同區(qū)域的降水變化趨勢是目前全球氣候的重要研究方向。近幾十年來中國西北地區(qū)尤其是新疆降水量明顯增多,可能會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。研究表明西北地區(qū)夏季總降水量和日降水的變化存在空間差異,可作為今后分析植被空間異質(zhì)性的氣候變化基礎(chǔ)。本研究利用西北地區(qū)(33°-48°N,73°-116°E)187個氣象站1957-2014年夏季(6-8月)的日降水?dāng)?shù)據(jù),采用聚類分析、Mann-kendall趨勢檢驗法和普通Kriging插值等方法分析中國西北旱地區(qū)域日降水的時空變化特征。本研究旨在:⑴使用聚類分析研究11個日降水指標的相似性和差異性,⑵比較1987年前后降水指標的時空分布。日降水指標可以用來描述降水變化不同方面的特征,聚類分析將眾多指標分為兩類:第一聚類表征降水大小(降水天數(shù)和降水強度)事件,第一聚類又可分為三小組,第二聚類描述降水在季節(jié)內(nèi)的分布特征。研究結(jié)果表明:1)中國西北地區(qū)1957-2014年夏季平均降水量為183mm,中國西北地區(qū)1957-2014年夏季降水量呈現(xiàn)從西到東逐漸增加的趨勢,其中新疆東部和南部降水量最低,僅有0-50mm。近58年降水量呈下降趨勢(-0.78mm/10a),但降水天數(shù)、干旱天數(shù)、降水強度均增加,降水季節(jié)分布越來越不均勻。2)新疆地區(qū)近58年夏季平均降水量為61mm,降水量、降水天數(shù)、降水強度增加,干旱天數(shù)有所減少,降水越來越均勻,新疆西部變化尤為明顯。而且1957-1986年和1987-2014年的兩條趨勢線有很明顯的位移,它們的截距相差很大,說明1987年前后降水強度確實產(chǎn)生突變,發(fā)生了氣候變遷,氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)換。3)甘肅-青海地區(qū)近58年夏季平均降水量為151mm,界于0-300mm,整體趨勢是從西北向東南遞增,青海南部降水量最高。58年來降水量、降水天數(shù)、降水強度均呈增加趨勢,1987年以后增長速率有所減緩,未來甘肅-青海地區(qū)的降水可能仍會增加。4)黃土高原地區(qū)的夏季平均降水量整體趨勢是從西北向東南遞增,近58年夏季的年降水量平均值為271mm,黃土高原地區(qū)降水的空間分布趨勢差異較大,界于100-400mm。近58年來降水量呈減少趨勢,降水天數(shù)減少,干旱天數(shù)、降水強度增加,降水越來越不均勻。1987年以后,尤其是黃土高原,降水在空間分布最為不均勻。5)降水量的再分配使中國西北地區(qū)多年降水量呈現(xiàn)“干的區(qū)域變濕,濕的區(qū)域變干”的趨勢,這與全球的變化趨勢(即“干的區(qū)域更干,濕的區(qū)域由于氣候變暖更濕”)相反。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P426.6
【部分圖文】：

氣象站的降水?dāng)?shù)據(jù)缺失小于等于 5 年；⑵ 資料連續(xù)長度至少在 50 年以上，我們篩選出符合條件區(qū)域內(nèi)的 187 個氣象站，力求不影響降雨量數(shù)據(jù)的處理和分析。研究區(qū)域位置及氣象站分布見圖1。由于夏季降水占西北地區(qū)年降水的60%以上，因此夏季是決定西北地區(qū)全年降水的關(guān)鍵階段，所以夏季降水的空間分布在一定程度上也可反映年降水的空間分布特征，(黃玉霞等，2004；靳立亞等，2005)，為了精簡數(shù)據(jù)，減少工作量，本研究只針對夏季進行分析討論。整個研究區(qū)范圍廣闊，從西到東氣候變化不一致，為幫助分析和討論，我們將整個研究區(qū)劃分為三部分(圖 1)：⑴ 新疆維吾爾自治區(qū)，新疆具有獨特的地理、氣候特征

本研究中我們選擇 11 個降水指標來描述日降水量變化特征，但指標眾多難以分析，因此我們使用聚類分析將 11 個指標分類。11 個日降水指標通過聚類分析可以分為兩大聚類（圖 2）。第一聚類主要表征降水量大小事件（降水天數(shù)和降水強度），包括 P（總降水量），C90 （每年第 90 百分比的降水量），R90N （大于第 90 百分比降水量的降水天數(shù)），WD（降水天數(shù) (降水量 ≥ 1mm)），R5GD（連續(xù) 5 天的最大降水量），PI（日降水強度），R90T （大于第 90 百分比降水量降水天數(shù)的百分比），WS（連續(xù)最大降水天數(shù) (降水量≥1mm)）。第一聚類的 8個指標又可以進一步劃分為三組：⑴ 降水天數(shù)，包括 P（總降水量），C90（每年第 90 百分比的降水量），WD（降水天數(shù)），R90N（大于第 90 百分比降水量的降水天數(shù)）；⑵ 降水強度，包括 PI（日降水強度），R5GD（連續(xù) 5 天的最大降水量），R90T（大于第 90 百分比降水量降水天數(shù)的百分比）；⑶ WS（連續(xù)最大降水天數(shù) (降水量≥1mm)）。但是注意這些表征降水天數(shù)和強度的降水量指標均為相似組（第一聚類）。第二聚類指標描述降水量在季節(jié)或年際上的分布，包括DS（連續(xù)最大干旱天數(shù) (降水量<1mm)），CV（變異系數(shù)），GCI（基尼系數(shù)）。

圖 3 中國西北地區(qū) 1957-2014 年夏季總降水量的空間分布Figure 3 Summer season precipitation (averaged during 1957-2014) across the study area3.3 降水量指標的趨勢分析3.3.1 中國西北地區(qū)圖 4 為 11 個日降水指標在中國西北地區(qū) 1957-2014 年夏季的趨勢變化，圖 4表明：從降水天數(shù)指標（P，C90，WD，R90N）分析得出（圖 4a-d），整個研究區(qū) 58 年來，總降水量（P）呈現(xiàn)下降趨勢（-0.78mm/10a，p=0.91），兩個時段也呈下降趨勢（-5.5mm/10a，p=0.5；-2.4mm/10a，p=0.89），但降水天數(shù)總體上是增加的，主要表現(xiàn)在 1987 年以前增加，而 1987 年以后有所降低。C90（每年第90 百分比的降水量）和 R90N（大于第 90 百分比降水量的降水天數(shù)）表征強降水事件，圖 4b（C90）中整體 58 年和兩個時段均呈現(xiàn)下降趨勢，而 R90N 呈現(xiàn)上升趨勢（0.082mm/10a，p=0.32）。以上 4 個指標的分析得出：雖然中國西北地區(qū)近幾十年來降雨量呈現(xiàn)下降趨勢，但降水天數(shù)和強降水事件均呈升高趨勢，說
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本文編號：2869888