近60年中国持续极端降水时空变化特征及其环流因素分析
发布时间：2021-11-17 01:13
极端降水具有较强的持续时间不确定性,持续多天的极端降水事件往往具有较大的致灾性,但目前从极端降水持续性角度进行极端降水变化及其环流因素的研究还非常缺乏。利用1961～2018年中国逐日降水格点数据集以及大气环流指数数据,定义持续了2天及以上的极端降水为持续极端降水事件,研究其在中国不同区域发生频次、持续日数以及持续极端降水总量、持续极端降水最大降水量的时空变化和影响因素。结果表明:（1）近60年来,中国持续极端降水事件在较为干旱的地区（蒙新地区、青藏地区）高发且持续时间长,但在较湿润的地区（东部地区）持续极端降水事件强度更高。（2）中国持续极端降水事件的频率和强度均呈现出增加的趋势,但在区域尺度上,东部地区没有明显的变化趋势,越干旱的地区增加趋势越大。各个指数变化趋势的空间分布格局相似。（3）持续极端降水事件对总降水的贡献率呈现出缓慢的增长趋势,东部地区增长趋势不明显。（4）西太平洋副高、南海副高、西太平洋暖池、亚洲区极涡、北半球极涡和中国持续极端降水事件有着显著的相关关系。区域尺度上,西太平洋副高对蒙新地区和青藏地区的影响最大,东部地区则受到西太平洋副高和西太平洋暖池的较大影响。总体...
【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(09)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
中国三大自然区域分布
在持续极端降水的强度上,东部地区的年均PEPA远高于青藏地区和蒙新地区,并且明显高于全国平均水平;其中蒙新地区的年均PEPA低于青藏地区(表2)。这种情况应该是由于东部地区大部分属于湿润地区,降水基数较大,即使持续极端降水事件相比于其他地区发生频率少,但是其年均PEPA依然远高于蒙新地区和青藏地区。空间上来看,较低的PEPA(5～30 mm)主要出现在蒙新地区、青藏地区和中国西南部,较高的PEPA(180～410 mm)全部出现在东部地区,最高值则出现在东南沿海地区和海南岛(图2c)。总体上在中国呈现出由西向东以及由北向南递增的趋势。RxEvent体现了持续极端降水事件的极端情况,一定程度上反映了地区爆发洪水灾害的可能性。东部地区的年均RxEvent远大于青藏地区和蒙新地区,并且远大于全国的平均水平;蒙新地区的RxEvent略低于青藏地区(表2)。RxEvent的空间分布格局和PEPA相似,RxEvent高值(120～220 mm)地区主要位于东南沿海和海南岛。RxEvent低值(3～20 mm)地区则主要分布于蒙新地区、青藏地区以及中国西南部。RxEvent在中国依旧呈现出由西向东以及由北向南递增的趋势。
西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、西太平洋暖池强度指数、亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数和中国持续极端降水事件的频率以及强度都有着显著的相关性(表4)。其中西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、西太平洋暖池强度指数和各个持续极端降水指数主要表现为正相关,亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数则表现为负相关。与其它指数相比,西太平洋副高强度指数和中国PEPF、PEPD、PEPA、RxEvent的相关性最大,分别达到了0.583、0.568、0.535、0.401。区域尺度上来看,西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数与蒙新地区持续极端降水指数有着显著的正相关关系。西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、亚洲区极涡强度指数则与青藏地区持续极端降水指数存在着显著的相关关系;其中亚洲区极涡强度指数与青藏地区持续极端降水指数成负相关,其它两个指数则呈现出正相关关系。西太平洋副高强度指数和蒙新地区以及青藏地区持续极端降水指数的相关性最大。对于东部地区,西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、西太平洋暖池强度指数、亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数都和东部地区持续极端降水指数存在着较好的相关关系;亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数表现为负相关,其他环流指数呈正相关。其中,西太平洋副高强度指数和东部地区持续极端降水发生频率(PEPF、PEPD)相关系数最高,西太平洋暖池强度指数则和东部地区持续极端降水强度(PEPA、RxEvent)的相关性最好。无论是区域尺度还是全国尺度,南方涛动指数、北极涛动指数以及北大西洋涛动指数都和持续极端降水事件没有显著的相关关系。在空间格局上,西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数和西太平洋暖池强度指数与PEPD的相关系数范围分别为-0.40～0.62、-0.34～0.6、-0.35～0.49(图6)。这3个指数不仅相关范围相近,其空间分布格局也很相似。虽然总体上和各个区域的PEPD呈现正相关关系,但是蒙新地区东部、青藏地区中部和东部、东部地区西南部、东南沿海地区、华北地区以及小兴安岭地区存在部分格点与PEPD呈现出负相关的关系(图6 a、b、c)。亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数与PEPD的相关系数范围分别为-0.55～0.44、-0.47～0.37。这两个指数总体上与各个区域表现出负相关,但是在蒙新地区东部、青藏地区南部、东部地区西南部以及小兴安岭地区则有部分格点表现出正相关的关系(图6 d、e)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]衡水市1961～2015年极端降水和干旱的时空变化特征[J]. 柯杭,王小军,尹义星,罗志文. 长江流域资源与环境. 2019(04)
[2]中国1961—2016年夏季持续和非持续性极端降水的变化特征[J]. 贺冰蕊,翟盘茂. 气候变化研究进展. 2018(05)
[3]近53 a来长江流域极端降水指数特征[J]. 孙惠惠,章新平,罗紫东,尚程鹏,贺新光,饶志国. 长江流域资源与环境. 2018(08)
[4]对话张人禾:2016年上半年中国南方强降水与超强厄尔尼诺[J]. 李清泉,闵庆烨. 科学通报. 2016(24)
[5]1961–2011年中国南方地区极端降水事件变化（英文）[J]. 任正果,张明军,王圣杰,强芳,朱小凡,董蕾. Journal of Geographical Sciences. 2015(01)
[6]基于格点数据的西北干旱区极端降水事件分析[J]. 董蕾,张明军,王圣杰,朱小凡,任正果,王琼. 自然资源学报. 2014(12)
[7]近50年来中国极端降水趋势与物理成因研究综述[J]. 高涛,谢立安. 地球科学进展. 2014(05)
[8]江南春雨和南海副热带高压的时间演变及其与东亚夏季风环流和降水的关系[J]. 万日金,王同美,吴国雄. 气象学报. 2008(05)
[9]副高、极涡因子对我国夏季降水的影响[J]. 黄嘉佑,刘舸,赵昕奕. 大气科学. 2004(04)
[10]近百年北极涛动对中国冬季气候的影响[J]. 龚道溢,王绍武. 地理学报. 2003(04)
硕士论文
[1]华北夏季持续强降水特征及机制分析[D]. 黄强.兰州大学 2013
本文编号：3499933
【文章来源】：长江流域资源与环境. 2020,29(09)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
中国三大自然区域分布
在持续极端降水的强度上,东部地区的年均PEPA远高于青藏地区和蒙新地区,并且明显高于全国平均水平;其中蒙新地区的年均PEPA低于青藏地区(表2)。这种情况应该是由于东部地区大部分属于湿润地区,降水基数较大,即使持续极端降水事件相比于其他地区发生频率少,但是其年均PEPA依然远高于蒙新地区和青藏地区。空间上来看,较低的PEPA(5～30 mm)主要出现在蒙新地区、青藏地区和中国西南部,较高的PEPA(180～410 mm)全部出现在东部地区,最高值则出现在东南沿海地区和海南岛(图2c)。总体上在中国呈现出由西向东以及由北向南递增的趋势。RxEvent体现了持续极端降水事件的极端情况,一定程度上反映了地区爆发洪水灾害的可能性。东部地区的年均RxEvent远大于青藏地区和蒙新地区,并且远大于全国的平均水平;蒙新地区的RxEvent略低于青藏地区(表2)。RxEvent的空间分布格局和PEPA相似,RxEvent高值(120～220 mm)地区主要位于东南沿海和海南岛。RxEvent低值(3～20 mm)地区则主要分布于蒙新地区、青藏地区以及中国西南部。RxEvent在中国依旧呈现出由西向东以及由北向南递增的趋势。
西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、西太平洋暖池强度指数、亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数和中国持续极端降水事件的频率以及强度都有着显著的相关性(表4)。其中西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、西太平洋暖池强度指数和各个持续极端降水指数主要表现为正相关,亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数则表现为负相关。与其它指数相比,西太平洋副高强度指数和中国PEPF、PEPD、PEPA、RxEvent的相关性最大,分别达到了0.583、0.568、0.535、0.401。区域尺度上来看,西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数与蒙新地区持续极端降水指数有着显著的正相关关系。西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、亚洲区极涡强度指数则与青藏地区持续极端降水指数存在着显著的相关关系;其中亚洲区极涡强度指数与青藏地区持续极端降水指数成负相关,其它两个指数则呈现出正相关关系。西太平洋副高强度指数和蒙新地区以及青藏地区持续极端降水指数的相关性最大。对于东部地区,西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数、西太平洋暖池强度指数、亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数都和东部地区持续极端降水指数存在着较好的相关关系;亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数表现为负相关,其他环流指数呈正相关。其中,西太平洋副高强度指数和东部地区持续极端降水发生频率(PEPF、PEPD)相关系数最高,西太平洋暖池强度指数则和东部地区持续极端降水强度(PEPA、RxEvent)的相关性最好。无论是区域尺度还是全国尺度,南方涛动指数、北极涛动指数以及北大西洋涛动指数都和持续极端降水事件没有显著的相关关系。在空间格局上,西太平洋副高强度指数、南海副高强度指数和西太平洋暖池强度指数与PEPD的相关系数范围分别为-0.40～0.62、-0.34～0.6、-0.35～0.49(图6)。这3个指数不仅相关范围相近,其空间分布格局也很相似。虽然总体上和各个区域的PEPD呈现正相关关系,但是蒙新地区东部、青藏地区中部和东部、东部地区西南部、东南沿海地区、华北地区以及小兴安岭地区存在部分格点与PEPD呈现出负相关的关系(图6 a、b、c)。亚洲区极涡强度指数、北半球极涡强度指数与PEPD的相关系数范围分别为-0.55～0.44、-0.47～0.37。这两个指数总体上与各个区域表现出负相关,但是在蒙新地区东部、青藏地区南部、东部地区西南部以及小兴安岭地区则有部分格点表现出正相关的关系(图6 d、e)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]衡水市1961～2015年极端降水和干旱的时空变化特征[J]. 柯杭,王小军,尹义星,罗志文. 长江流域资源与环境. 2019(04)
[2]中国1961—2016年夏季持续和非持续性极端降水的变化特征[J]. 贺冰蕊,翟盘茂. 气候变化研究进展. 2018(05)
[3]近53 a来长江流域极端降水指数特征[J]. 孙惠惠,章新平,罗紫东,尚程鹏,贺新光,饶志国. 长江流域资源与环境. 2018(08)
[4]对话张人禾:2016年上半年中国南方强降水与超强厄尔尼诺[J]. 李清泉,闵庆烨. 科学通报. 2016(24)
[5]1961–2011年中国南方地区极端降水事件变化（英文）[J]. 任正果,张明军,王圣杰,强芳,朱小凡,董蕾. Journal of Geographical Sciences. 2015(01)
[6]基于格点数据的西北干旱区极端降水事件分析[J]. 董蕾,张明军,王圣杰,朱小凡,任正果,王琼. 自然资源学报. 2014(12)
[7]近50年来中国极端降水趋势与物理成因研究综述[J]. 高涛,谢立安. 地球科学进展. 2014(05)
[8]江南春雨和南海副热带高压的时间演变及其与东亚夏季风环流和降水的关系[J]. 万日金,王同美,吴国雄. 气象学报. 2008(05)
[9]副高、极涡因子对我国夏季降水的影响[J]. 黄嘉佑,刘舸,赵昕奕. 大气科学. 2004(04)
[10]近百年北极涛动对中国冬季气候的影响[J]. 龚道溢,王绍武. 地理学报. 2003(04)
硕士论文
[1]华北夏季持续强降水特征及机制分析[D]. 黄强.兰州大学 2013
本文编号：3499933
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