發(fā)布時(shí)間：2020-11-20 21:21

　　 本文利用1960-2013年西北干旱區(qū)72個(gè)站點(diǎn)的日尺度最高溫、最低溫和降水量數(shù)據(jù),從世界氣象組織氣候研究委員會(huì)制定的“氣候變化監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系”中選擇冷夜日數(shù)(TN10p)、冷晝?nèi)諗?shù)(TX10p)、霜凍日數(shù)(FD)、暖夜日數(shù)(TN90p)、夏季日數(shù)(SU)、暖晝?nèi)諗?shù)(TX90p)等6個(gè)極端氣溫指數(shù)和1日最大降水量(RX1day)、降水強(qiáng)度(SDII)、強(qiáng)降水日數(shù)(R10)、5日最大降水量(RX5day)、強(qiáng)降水量(R95p)、持續(xù)干燥日數(shù)(CDD)等6個(gè)極端降水指數(shù),運(yùn)用氣候傾向率、Morlet連續(xù)復(fù)小波分析、經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解、Mann-kendall趨勢(shì)及突變檢測(cè)、合成分析等方法初步探討西北干旱區(qū)極端氣溫、降水事件時(shí)間和空間變化特征、周期和突變規(guī)律等;利用位勢(shì)高度場(chǎng)資料、云量資料、水汽通量場(chǎng)資料、海溫場(chǎng)資料與有代表性的極端氣溫、降水指數(shù)做合成分析,初步探討西北干旱區(qū)極端氣溫、降水事件變化與云量場(chǎng)、海溫場(chǎng)、環(huán)流場(chǎng)、水汽通量場(chǎng)之間存在的可能聯(lián)系,揭示大氣環(huán)流和海表溫度(SST)對(duì)極端氣候事件的可能影響。初步研究結(jié)果如下:(1)1960-2013年中國(guó)西北干旱區(qū)極端氣溫指數(shù)EOF第1模態(tài)空間型表明,6種極端氣溫指數(shù)空間變化特征具有較好的一致性,即極端氣溫指數(shù)呈現(xiàn)一致偏多或偏少特征;第1模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)清晰表明,在20世紀(jì)80年代末90年代初,極端氣溫暖指數(shù)由減少轉(zhuǎn)為增加趨勢(shì),而極端氣溫冷指數(shù)由增加轉(zhuǎn)為減少趨勢(shì)。EOF第2模態(tài)空間型表明,西北干旱區(qū)極端氣溫指數(shù)大致呈現(xiàn)南、北相反的空間分布特征。(2)從極端氣溫指數(shù)時(shí)空變化趨勢(shì)上看,極端氣溫冷、暖指數(shù)減少或增加趨勢(shì)存在顯著差異;表征溫暖的極端氣溫指數(shù)有顯著上升趨勢(shì),表征寒冷的極端氣溫指數(shù)表現(xiàn)為顯著下降趨勢(shì);在一定程度上說(shuō)明西北干旱區(qū)氣溫向暖化趨勢(shì)發(fā)展,這與全球氣候變暖大背景相吻合。(3)極端降水指數(shù)EOF第1、2模態(tài)空間型表明,各個(gè)極端降水指數(shù)空間變化特征各異;從極端降水指數(shù)時(shí)空變化趨勢(shì)看,各個(gè)極端降水指數(shù)的增加或減少趨勢(shì)存在明顯差異;表征濕潤(rùn)的極端降水指數(shù)在波動(dòng)中增加,表征干燥的極端降水指數(shù)表現(xiàn)為逐年波動(dòng)減少;這在一定程度上說(shuō)明西北干旱區(qū)氣候向濕潤(rùn)化趨勢(shì)發(fā)展,這可能與全球氣候變暖有關(guān)聯(lián)。(4)西北干旱區(qū)表征寒冷的極端氣溫指數(shù)自突變年后減少趨勢(shì)顯著,表征溫暖的極端氣溫指數(shù)自突變年后增加趨勢(shì)顯著,在一定程度上表明西北干旱區(qū)氣溫自突變年后增溫趨勢(shì)明顯;西北干旱區(qū)表征濕潤(rùn)的極端降水指數(shù)自突變年后增加趨勢(shì)顯著,而表征干旱的極端降水指數(shù)自突變年后減少趨勢(shì)顯著,在一定程度上說(shuō)明西北干旱區(qū)自突變年后增濕趨勢(shì)顯著。(5)極端降水各指數(shù)在20世紀(jì)80年代存在一個(gè)或強(qiáng)烈或微弱的周期變化信號(hào),說(shuō)明極端降水在20世紀(jì)80年代變化比較活躍;極端氣溫冷、暖指數(shù)周期變化特征各異,說(shuō)明西北干旱區(qū)極端氣溫周期變化較復(fù)雜。(6)西北干旱區(qū)氣溫一致偏高對(duì)應(yīng)500hpa位勢(shì)高度正異常,反之亦然;云量對(duì)西北干旱區(qū)晝夜溫度具有顯著影響;西北干旱區(qū)主要受西風(fēng)環(huán)流的影響,北大西洋暖濕氣流無(wú)法有效輸送到西北干旱區(qū),因而造成該地區(qū)氣候干旱;極端降水指數(shù)突變年后的水汽通量散度場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,極端降水指數(shù)呈普遍增加趨勢(shì),北疆地區(qū)、南疆東部地區(qū)、河西走廊中西部地區(qū)散度值為負(fù),比較容易形成有效降水,氣候有變濕潤(rùn)的趨勢(shì)。(7)西北干旱區(qū)極端氣溫異常偏暖年對(duì)應(yīng)全球大部分海區(qū)的海溫為正距平;而偏冷年則反之。北大西洋西部、鄂霍次克海和地中海海域可能與西北干旱區(qū)極端氣溫關(guān)系比較密切,氣溫偏高對(duì)應(yīng)著上述海區(qū)的海溫偏高,反之則亦然。(8)西北干旱區(qū)濕潤(rùn)年對(duì)應(yīng)全球大部分海區(qū)的海溫為正距平分布,部分海區(qū)為負(fù)距平;而干燥年則反之。北大西洋、印度洋、鄂霍次克海、地中海海溫為正距平、太平洋(29~45N°、148~176°W)海域?yàn)楹�溫�?fù)距平分布時(shí),西北干旱區(qū)容易出現(xiàn)極端降水異常偏多現(xiàn)象,反之則容易出現(xiàn)極端降水異常偏少現(xiàn)象,說(shuō)明西北干旱區(qū)極端降水異常與上述海區(qū)關(guān)系較為密切。
【學(xué)位單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P467;P461
【部分圖文】：

新疆大學(xué)碩士論文西北干旱區(qū)中部，即使少部分水汽到達(dá)這里，大多都集中在對(duì)流層中高層區(qū)域，很難形成有效降水。在許多高大山脈的迎風(fēng)坡，水汽不斷被抬升凝結(jié)，容易形成降水；而在地勢(shì)偏低的盆地、沙漠及戈壁地帶，水汽大多以下沉氣流為主，空氣增溫，很難形成降水，如柴達(dá)木盆地 塔克拉瑪干沙漠 河西走廊西部地區(qū) 內(nèi)蒙古的巴丹吉林沙漠等地降水量一般均不超過(guò) 50mm，形成極端干早區(qū)。受西風(fēng)帶的影大的新疆北部和西部山區(qū)，年降水量一般大于 400mm。西北干旱區(qū)氣溫受地形因素影響非常顯著，所以氣溫的空間差異較大。西北干氣溫從東南向西北方向逐漸遞減。東部季風(fēng)所攜帶的暖濕氣流可以到達(dá)陜西省和省位于秦嶺以南的地區(qū)，因此該地區(qū)氣候較溫暖濕潤(rùn)，年均氣溫在 12℃以上；陜和甘肅省不受東部季風(fēng)作用的地區(qū)以及寧夏的年平均氣溫大概在 8℃左右；而在青的東南部地區(qū)，年均氣溫只有-4~0℃；位于西北干旱區(qū)西北部的天山山區(qū)一帶，隨海拔升高而迅速降低，成為西北干旱區(qū)年均氣溫最低的地方。

3.1 極端氣溫指數(shù) EOF 時(shí)空特征分析3.1.1 霜凍日數(shù) EOF 時(shí)空特征分析圖3-1 (a) (c)是西北干旱區(qū)霜凍日數(shù)EOF分解的第一載荷向量(LV1)及與之對(duì)應(yīng)的第一標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)(PC1)，其方差貢獻(xiàn)率為 55.6%，能反映出西北干旱區(qū)霜凍日數(shù)（FD）時(shí)空變化的主要特征，其主要特征是全區(qū)絕大部分地區(qū)均為正值，表明西北干旱區(qū)霜凍日數(shù)變化在第一空間尺度上具有很好的一致性，即霜凍日數(shù)一致偏多或者偏少，霜凍日數(shù)呈現(xiàn)這種變化特征可能受到相同氣候態(tài)影響。高值區(qū)大致在河西走廊地區(qū)，說(shuō)明該地區(qū)霜凍日數(shù)較多。結(jié)合第一模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)來(lái)看，第一主模態(tài)時(shí)間系數(shù)(PC1)在 90年代初由正值轉(zhuǎn)為負(fù)值，表明西北干旱區(qū)霜凍日數(shù)在 20 世紀(jì) 90 年代初期以前呈增加趨勢(shì)

圖 3-2 西北干旱區(qū)夏季日數(shù)(SU)EOF 第一載荷向量(a)、第二載荷向量(b)和第一模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)(c)、第二模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)(d)Fig.3-2 The first load vector (a)、the second load vector (b)and the first modal standardized time coefficie(c)、the second modal standardized time coefficient (d) were obtained by the empirical orthogonal functioanalysis of summer days in arid area of Northwest China3.1.3 冷夜日數(shù) EOF 時(shí)空特征分析圖3-3 (a) (c)是西北干旱區(qū)冷夜日數(shù)EOF分解的第一載荷向量(LV1)及與之對(duì)應(yīng)的第一標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)(PC1)，其方差貢獻(xiàn)率為 61.4%，能反映出西北干旱區(qū)冷夜日數(shù)時(shí)空變化的主要特征，全區(qū)均為正值，表明西北干旱區(qū)冷夜日數(shù)變化在第一空間尺度上具有很好的一致性，即冷夜日數(shù)一致偏多或者偏少。第一模態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間系數(shù)整體呈逐年下降趨勢(shì)，且趨勢(shì)變化較為迅速，第一主模態(tài)時(shí)間系數(shù)(PC1)在 1988 年由正值轉(zhuǎn)為負(fù)值，表明西北干旱區(qū)冷夜日數(shù)在 1988 年后由原來(lái)的增加轉(zhuǎn)為減少趨勢(shì)。圖 3-3 (b) (d)是西北干旱區(qū)冷夜日數(shù) EOF 分解第二載荷向量(LV2)及與之對(duì)應(yīng)的第
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本文編號(hào)：2892012