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Arid
DOI10.27410/d.cnki.gxbfu.2021.000183
1960-2019年中国绿洲极端干湿事件时空特征及其影响因素分析
乔雪梅
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位西北师范大学
中文摘要全球变暖背景下,极端气候事件在全球范围内频发,给人类社会、经济发展和生态环境建设带来了巨大影响,也对世界粮食、水资源和能源安全造成了一系列危机。中国绿洲深居亚欧大陆腹地,分布在我国干旱、半干旱地区,是西北地区的生命之源和经济发展的承载体。大范围的极端干湿事件将导致中国绿洲农业生产布局的变化,严重制约绿洲社会经济的发展。目前对中国绿洲极端干湿事件的研究主要集中在基于不同干旱指数固定阈值对极端干湿事件发生频次、强度和变化特征的研究,且侧重于中国绿洲单一小区域,而基于月地表湿润指数的标准化变量对中国绿洲全区域极端干湿事件发生机制及影响因素的研究几乎鲜有见到。因此,深入探究中国绿洲极端干湿事件的时空变化特征及其影响因素,对于区域农业生产发展以及生态建设具有重要意义。本文首先基于1960～2019年中国绿洲63个国家气象台站的日尺度平均温、最高温、最低温、相对湿度、风速、日照时数和降水量数据,计算中国绿洲极端干湿事件的长时间序列数据,结合Sen’s斜率、KendallTau非参数检验、经验正交函数分解、傅里叶功率谱和Regime Shift Detection检验,从不同时间尺度上分析了极端干湿事件的时空变化特征、周期和格局转变规律,同时采用贡献率定量分析主要气象要素对极端干湿事件变化的贡献程度,再次结合大气环流指数、NCEP/NCAR再分析数据,采用偏最小二乘、交叉小波和双线性内插,探讨中国绿洲极端干湿事件频次变化与大气环流因子、位势高度场、海温场、ENSO事件之间存在的可能联系,揭示区域大气环流和海温背景场对中国绿洲极端干湿事件的影响。研究结论如下:(1)1960～2019年中国绿洲极端干旱和极端湿润事件发生频次分别以-0.24次/10a和0.19次/10a速率显著下降和显著上升,除河套平原绿洲外,其余5个分绿洲的极端干旱事件发生频次均呈递减的变化趋势,极端湿润事件发生频次均呈递增的变化趋势,极端干旱事件在1960s频发,极端湿润事件在2010s频发,各季节极端干旱事件发生频次均呈递减的变化趋势,极端湿润事件发生频次均呈递增的变化趋势,极端干旱和湿润事件均在7月份发生频次最多。(2)中国绿洲极端干旱事件发生频次主要时空模态表现为除河套平原绿洲的部分地区外全区一致的变化特征,极端湿润事件发生频次的主要时空模态表现为区域一致性变化。春季极端干旱事件活跃区分布在银川平原绿洲亚区,夏季频次高值中心在中卫市,秋季高频次地区出现在克拉玛依市,冬季活跃区在酒泉市,各季节极端湿润事件活跃区分别分布在塔城地区的托里县、海西州都兰县、阿勒泰地区福海县、昌吉州阜康市。(3)Regime Shift Detection分析表明,中国绿洲极端干旱事件发生频次在1986和2015年发生突变,极端湿润事件发生频次在1989和2015年发生突变。傅里叶功率谱分析表明,中国绿洲极端干旱事件发生频次存在5.69 a的周期,极端湿润事件发生频次存在2.12 a和2.35a的周期。(4)影响因素分析表明,各主要气象因子对中国绿洲地表干湿状况的贡献率排序为降水>最高气温>平均气温>风速>相对湿度>日照时数;中国绿洲极端干旱事件主要受青藏高原指数的影响,极端湿润事件主要受北半球极涡面积和强度的影响;北半球500h Pa位势高度场与极端干旱事件以负相关关系为主,与极端湿润事件以正相关关系为主;中国绿洲极端干湿事件与ENSO指数存在多时间尺度的显著相关;赤道太平洋(3°～9°N,140°E～179°W)附近海区是影响中国绿洲极端干湿事件变化的关键海域。
中文关键词极端干湿事件 ; 贡献率分析 ; 500h Pa位势高度场 ; 海温 ; 中国绿洲
语种中文
国家中国
中图法分类号P426.1
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373137
作者单位西北师范大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 乔雪梅. 1960-2019年中国绿洲极端干湿事件时空特征及其影响因素分析[D]. 西北师范大学,2021.
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