Arid
中国主要气候指标变化与主要温室气体浓度变化驱动关系研究
其他题名Research on Relationship Between Main Climate Indicators Change and Main Greenhouse Gases Concentration Variation
廖秀英
出版年2012
学位类型博士
导师孙九林
学位授予单位中国科学院大学
中文摘要气候变化是目前国际社会关注的焦点。当前关于全球气候变化原因的研究成果主要有温室效 应说、太阳活动说、宇宙射线说、天文冰期学说等,而有关气候变化原因的争论还将继续。上述 原因中只有温室效应学说与人类活动影响有很大的关系。 本文基于温室效应说进行深入研究,利用Hilbert-Huang 变换、Granger因果检验等方法,研 究气候变化与温室气体浓度间的本质联系,取得了以下结论与成果: 1)中国区域的气候变化规律研究 利用Hilbert-Huang 变换提取的趋势线,得到气温、降水的10a及50a变化规律。从气温变化 10a 空间分布看,一般北部地区的变化趋势大于南部地区,东部地区略大于西部,东北、华北及 西北地区变化最为明显, 50a全国平均温度上升1.5°C,约呈0.03°C/yr的速度增温。对于降水量, 1951 年以来中国年降水总体有减少趋势,其分布基本沿东北-西南带状分布,包括东北大部、华 北大部、西北东部、西南大部,其中四川、贵州、广西减少趋势显著。 2)中国区域温室气体 CO2浓度空间分布的排放源研究 温室气体CO2浓度空间规律是,高值区分布在塔克拉玛干沙漠及青海西北部、甘肃,其次浓 度较高区域是四川盆地、长江中下游及东部沿海地区,而青藏高原、阿尔泰山、天山一带、西南 地区、东北等地的CO2浓度值较低。这与植被覆盖、化石燃料单位面积排放量、油气田开采、人 口密度分布等紧密相关。 3)中国区域温室气体 CH4浓度空间分布的排放源研究 CH4浓度空间分布规律与CO2浓度分布呈部分反相,西北部偏低,中东部偏高,青藏高原为 中国区域极低值区域,高值区出现在黄河以南,主要集中在四川盆地、长江中下游等地。CH4的 浓度分布与年均气温、年降水量、植被覆盖 NDVI、湿地分布、水稻田分布、人口密度分布、油 气田开采、油气管道分布等紧密相关。 4)气候变化主要因子与主要温室气体浓度变化关系研究 基于 Hilbert-Huang 变换,对 CO2浓度、CH4浓度、气温、降水进行周期提取,发现四要素 均存在共同周期为 1 年和 11 年。各要素的 1 年周期中,CO2与气温、降水变化呈负显著相关, 而 CH4与气温、降水呈正显著相关。各要素11年周期与太阳黑子 11 年周期表明,太阳辐射是影 响四要素变化的内在驱动因素。 围绕周期分量的方差贡献,得到CO2、CH4浓度变化的季节变化、年变化、年际变化相对于 温度、降水的季节变化、年变化、年际变化要小得多,温度、降水等气候要素的季节变化和年变 化是主要的变化分量,而CO2、CH4浓度虽然季节变化占的比例较大,但是主要分量集中在周期 更长的分量(趋势项)。说明影响CO2、CH4浓度变化存在周期更长的的内在驱动因素。
英文摘要Currently, Climate change is the focus of attention of international community. There exist several theories explaining the reasons of climate change: greenhouse gases (GHG) effect, solar activity, cosmic rays, astronomical glacier and so on, and the dispute will go on. Of the former mentioned causes, only the GHG effect is closely related with human activity. This paper do researches on the essential relationship between climate change and GHG with the Hilbert-Huang transformation, Granger causality test and other related method. We have got the following conclusions and results: 1) Research on Climate Change Law of China Region With the trend from temperature (T) and precipitation (P) data processed by Hilbert-Huang method, we got the 10a, 50a change law of T and P. From the 10a T spatial distribution, in general, the change trend in the northern area is larger than the southern area, and the eastern area is a bit larger than the western area, and the most obvious areas are the northeast, the north and the northwest. The 50a national average T increased 1.5°C and is about at the rate of 0.03°C/yr increased. The annual precipitation decreased since 1951 and the decreased area mainly distributed along northeast-southwest, including most of the Northeast, most of North China, eastern part of Northwest and most of the Southwest, and the most obvious areas are Sichuan, Guizhou and Guangxi province. 2) Research on Carbon Dioxide (CO2) Emission Sources and Its Concentration Spatial Distribution over China The spatial law of CO2 concentration is as follows: the highest values distributed in Taklamakan desert, northwest of Qinghai and Gansu province, and the higher values distributed in sichuan Basin, the Yangtze River and eastern coastal areas, but the lowest values distributed in Qinghai-Tibet Plateau, Altai, Tianshan.
中文关键词气温 ; 降水 ; CO2 ; CH4 ; Hilbert-Huang 变换
英文关键词Temperature Precipitation CO2 CH4 Hilbert-Huang Transformation
语种中文
国家中国
来源学科分类地图学与地理信息系统
来源机构中国科学院地理科学与资源研究所
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/287049
推荐引用方式
GB/T 7714
廖秀英. 中国主要气候指标变化与主要温室气体浓度变化驱动关系研究[D]. 中国科学院大学,2012.
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