我国南北气候分界线对全球变化的响应 ——以秦巴山脉段为例

论文摘要

秦巴山脉位于我国中部,是我国南北气候的重要地理分界线,上世纪80年代以来,全球气候变化速度加快,我国气候带范围及其界线随之发生显著变化,秦巴地区地处气候变化区域响应最为强烈的中纬度地区,气候的迅速变化将对秦巴山脉的气候分界作用产生显著影响,而气候带的整体移动也将影响秦巴地区农业与生态的可持续发展。本文通过1980—2017年CPC逐日降水与气温数据及近40年的气象站点数据,利用空间分析与趋势分析方法,定量研究了秦巴山脉段气候界线、秦巴地区气温与降水空间格局及秦巴山脉南北重要城市气候在全球变化背景下的响应,探讨了秦巴山脉在气候格局及气候区域响应中的地理分界作用。主要结论为:(1)以气温为基础划分出的积温带(日平均气温≥10℃)与1月均温带总体自南向北分布;北亚热带北界在秦巴地区分南北两支,南支大致沿秦岭山脉南坡分布,北支沿关中平原边缘向东延伸并于洛阳西部与南支相接;中亚热带北界与4500℃积温等值线均于108°E处分出南北两支,南支在巴山东段形成封闭环线,北支则沿秦岭南坡分布;1月0℃等温线主体沿秦岭山脉主脊延伸,关中高温区出现封闭环线。(2)气温的普遍升高使温度带界线总体北移:秦巴山脉段北亚热带北界的北移速率达0.42°/10a,其南支保持稳定,北支则发生大幅西缩、北进;中亚热带北界北移速率稍慢(0.33°/10a),其最北时可整体北进至秦岭南坡;1月0℃等温线波动平稳,总趋势为小幅北移;4500℃积温等值线具变幅大、变速快(0.4°/10a)的特点,若气温持续升高,该线将在下一年代整体北移至秦岭南坡。(3)伴随温度带界线的北移,研究区温带范围占总面积的比重较上世纪80年代下降12%,中亚热带显著增广(比重上升10%),北亚热带面积则出现小幅减小。若区域气温持续升高,秦岭山脉将成为中亚热带与北亚热带的地理分界线。(4)年降水量自南向北呈带状梯级过渡;800mm等降水量线在陕西境内沿秦岭山脉主脊分布,经安康市开始向东南偏移至与武当山平行;1000mm等降水量线主体则沿大巴山主脊呈西北—东南向规则分布。(5)受降水不稳定性的影响,干湿界线位置南北波动显著,800mm等降水量线南北跨度达2个纬度(31.7°N—33.8°N),总趋势为向北推进(0.18°/10a),1000mm等降量水线则为小幅南退。研究区转干与转湿趋势并存,108°E西侧区域总体趋干,由城市效应主导的四川盆地降水低值区范围将持续扩大;该线东侧区域降水以增长为主,受城市效应与地形因子共同影响的关中降水低值区范围将逐渐缩小。(6)山脉高海拔处(秦岭陇南段、商洛段;大巴山东段等)多形成气温与降水的高速变化区域,即海拔较高的山区对气候变化具有更强的响应,该类区域内的气候界线的年代际波动也更为显著。(7)温度带界线与干湿界线在1980—2017年间呈南北交替波动,但界线整体南退或北进后仍与秦巴山脉保持平行分布,秦巴山脉对气温与降水要素的地理分隔作用并未改变,但气温与降水变率的区域差异未表现出与山脉的相关性,因而秦巴山脉在气候的区域响应程度上并不具有分界作用。(8)秦巴山脉南北城市夏季温度变化平缓,秋、冬季增温显著,年均温均有上升且增幅总体自南向北增大,城市气候舒适度总体提高;受夏、秋季降水减少的影响,各城市年降水量呈减少趋势且减幅自南向北缩小;秦岭与大巴山在南北城市气候过渡中均有着分隔作用,而南北城市气温与降水差值的缩小反映出这一分隔作用正在减弱。(9)气候界线的南北波动总体保持在秦岭北坡至大巴山南坡范围内,表明秦岭以北与巴山以南地区的气候格局总体稳定,而秦巴山间地区气候则更具不稳定性,这将给该区域的农业生产与生态建设规划工作带来诸多挑战,但当前降水与热量条件转好的气候环境将为该区域农业发展提供更加适宜的气候条件。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵颖越

导师: 赵景峰

关键词: 南北气候界线,秦巴山脉,全球变化,气候界线变动

来源: 四川师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 四川师范大学

分类号: P46

DOI: 10.27347/d.cnki.gssdu.2019.000306

总页数: 66

文件大小: 3662K

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