近42年秦巴山区极端气候事件的时空变化特征分析

发布时间：2020-08-28 06:58

【摘要】：秦巴山区位于我国中部,是我国南北方的过渡地带。论文利用秦巴山区88个气象站点1975-2016年逐日气温和降水数据,结合“气候变化检测和指标”专家组确定的27个极端气候指数,采用趋势变化、线性拟合、相关分析、M-K突变检验等方法,研究了秦巴山区近42年极端气候阈值的空间分布、极端气温和降水事件的时空变化特征以及各极端气候事件变化趋势的海拔依赖性。结果表明:(1)极端气温阈值存在明显的空间分布差异,极端低温阈值由西北向东南减少,且与海拔高度呈显著正相关;极端高温阈值则相反,表现为由西北向东南的增加趋势,与海拔高度呈显著负相关。(2)极端降水阈值与极端强降水阈值均存在明显的空间分布差异,表现为西部海拔较高的地区极端降水阈值较小,而中部秦岭以南及东部海拔较低的地区极端降水阈值较大;极端降水阈值与海拔高度呈较好的一阶指数拟合,即随着海拔升高,极端降水阈值呈指数衰减趋势。(3)时间变化上,极端气温暖事件(SU25、TR20、TX90P、TN90P、WSDI)变化幅度大于冷事件(FD0、ID0、TX10P、TN10P、CSDI),且变化趋势较冷事件更显著;极端降水事件中,持续干燥日数下降趋势明显,通过99%信度检验。(4)空间分布上,全区霜冻日数、冷夜日数、夏日日数、暖昼日数及高温极值(TXx、TXn)变化均比较显著,而低温极值(TNx、TNn)西部地区增加比较明显。秦巴山区区域变暖以西部增温为主,中部地区昼夜温差有明显增加的趋势。(5)全区92%的站点持续干燥日数为减少趋势,其中有52%的站点变化趋势显著。秦巴山区持续干燥日数在西部地区主要表现为减小的趋势,而在东部地区则主要表现为增加趋势。(6)秦巴山区极端气温事件均有明显的突变现象,其发生突变的年份略有差异。而极端降水事件的变化趋势基本相似,具有明显的阶段性变化特征。(7)多数极端气温事件变化趋势具有明显的海拔依赖性,冷事件均与海拔高度呈负相关,其中冰冻日数变化趋势相关性最显著;暖事件除热夜日数外均与海拔高度呈正相关,暖昼日数随海拔高度升高增加趋势最明显。极端降水事件中,20mm降水日数、持续干燥日数及持续湿润日数的变化趋势均与海拔高度呈负相关,其中持续干燥日数减少趋势随海拔升高变化最明显。
【学位授予单位】：成都信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P467
【图文】：

秦巴山区,概况,站点

分析数据采用由国家气象信息中心提供的秦巴山区范围内96个气象站点逐日平均、最高及最低气温数据。根据资料连续性、统一性和时间一致性等原则，选取其中88个气象站点（图1-1），时间范围为1975年1月1日至2016年12月31日。图1-1 秦巴山区概况及站点分布2.3 极端气候指标本文利用世界气象组织（WMO）气候委员会（CCI）、世界气候研究计划（WCRP）气候变率和可预测性计划（CLIVAR）气候变化检测、监测和指标专家组确定的27个极端气候指标对秦巴山区近42年的极端气候事件进行了详细的研究，其中包括16个极端气温指标和11个极端降水指标，这些指标目前被国内外学者广泛应用，说明这些指数具有一定的应用价值。

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3.1.1 极端气温阈值的空间分布秦巴山区1975-2016年各站点的极端低温阈值空间分布差异性较大，介于-8.2～7.7℃之间（图3-1a），最大值出现在西北部的甘肃碌曲站，最小值出现在东南部的重庆巫山站；极端高温阈值则介于12.7～29.0℃，且最值正好与极端低温阈值相反，最大值出现在巫山站，而最小值出现在碌曲站（图3-1b）。从极端低温、高温阈值的空间分布图，我们不难看出，秦巴山区极端气温阈值存在较明显的空间差异。极端低温阈值北部大于南部，西部大于东部，呈由西北向东南减小的趋势；而极端高温阈值则相反，南部大于北部，东部大于西部，呈由东南向西北减少的趋势。从全区域来看，秦巴山区极端气温阈值受地形因子的影响较为明显

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极端低温阈值出现增大趋势，增加幅度为-0.36℃/100m，而极端高温阈值均出现减小趋势，其减小幅度为0.5℃/100m，且通过99%的信度检验。图3-2 秦巴山区极端气温阈值与海拔高度的相关性3.2 极端降水阈值同样，分别将秦巴山区1975-2016年每年的降水数据按照升序排列，将降水数据第95和第99百分位值定义为每年的极端降水和极端强降水阈值，则42年平均阈值即为秦巴山区1975-2016年的极端降水和极端强降水阈值。3.2.1 极端降水阈值的空间分布秦巴山区近42年极端降水阈值的空间分布从整体来看，极端降水阈值与极端强降水阈值的空间分布特点大体一致，极端降水阈值介于16.1～58.9mm/d，最大值出现在秦巴山区中部地区四川省内的万源站，最小值出现在秦巴山区西部四川省内的茂县站

【参考文献】