于秀晶[1]2004年在《吉林省极端气候的时空变化特征及其与环流异常的关系》文中研究指明本文利用1951～2003年北半球NCAR/NCEP再分析月平均表面温度、500hpa高度、1000hpa高度资料及吉林省月平均气温、降水资料对近50年来吉林气候的年际、年代际变化以及近44年来极端气候的时空变化特征进行了诊断分析,对年降水量和年平均气温进行了气候突变的检验,并分析了极端气候与环流异常的关系,得到如下主要结论:(1)吉林省平均气温的变化与北半球平均气温的变化是同步的。(2)综合年平均气温和年降水量的变化来看,可以近似地认为吉林省近50年来气候的年代际变化经历了一个“冷湿—冷干—暖湿—暖干”的过程。(3)吉林的年降水量在1977和1987年各有一次突变,年平均气温在1969年发生转折性突变,1989年发生均值突变。(4)吉林省的平均最高、最低气温在近50年内的总体趋势都是上升的。但从年代际增温率来看,平均最低气温的增温率大约是最高气温的2.6倍。导致四季及年的平均日较差在逐年减小。(5)吉林省每年日极端最高气温高于32℃的日数略呈上升的趋势;极端高温事件呈明显上升趋势;每年日极端最低气温小于0℃的日数、极端低温事件呈明显减少的趋势。(6)近44年来吉林年降水日数呈逐年减少趋势,每年日降水量大于阈值降水的日数呈弱的下降趋势,10mm以上降水日数变化幅度也很小,年降水日数的减少主要是10mm以下降水日数的减少。(7)吉林省日极端最低气温低于阈值日数多的年份,欧亚大陆大部分地区年平均气温偏低,反之北半球大部分地区年平均气温偏高;极端高温出现日数多的年份,北半球大部分地区年平均气温偏高,相反年平均气温偏低。
沈柏竹[2]2013年在《21世纪以来欧亚冷冬频发与冬季AO、极涡的联系及其机理》文中提出21世纪初叶尤其是2008年以来,全球变暖响应最显着的欧亚大陆冷冬频发,与自1980s以来的变暖大背景形成鲜明对比,已引起国内外学者的格外关注。本文利用1948-2012年NCEP/NCAR全球再分析月平均地表温度、高度场、风场等资料、NOAA的全球再分析海温场和AO指数资料,针对欧亚大陆中高纬度地区冬季低温异常,从年际和年代际尺度变化角度分析,该区可划分全球变暖前、后的冬季温度异常两个阶段(1980年)。分别选取1960s-1970s和21世纪初这两个处于不同阶段的冬季低温频发期,对比分析其区域低温异常以及大尺度环流特征。着重研究北极涛动(AO)和北半球极涡这两个对北半球冬季异常影响最重要的大气环流基本模态的时空年际和年代际变化规律,揭示北半球极涡及分区与AO间对北半球气候变异解释的异同点及互补性,尤其是与21世纪以来欧亚大陆中高纬度地区冬季温度异常的联系；进一步探讨该区自2008年以来冬季低温频发的成因和机制。主要结论如下：(1)21世纪尤其是2008年以来,欧亚大陆冬季低温频发,占全球变暖以来,该区域冷冬年的2/3,表现为低温阶段,其温度异常特征与1970s中期以前既有相似之处又有所差异。相似之处在于,冷冬的环流形势均表现为：中高纬度由低层至对流层中上层为相对深厚的垂直结构,呈显着的北半球环状模结构(AO),乌拉尔山偏北风异常偏强,分别向东、西方向传播,强冷空气主要活动在欧洲北部、亚洲大陆北部地区是两个阶段冷冬异常形成的共同主要环流背景；不同之处表现为全球变暖前的冷冬的中低纬度高度场一致偏低,极区强冷空气由对流层中低层向南输送至中高纬度地区,E-P通量辐合来源于低纬和极区。21世纪以来的冷冬的高度场却呈现中低纬度低层负距平与对流层中层以上为正距平的反位相分布形势,北风向南传播较弱,中低纬度平流层低温异常倾斜至欧亚大陆北部,E-P通量也仅来源于低纬对流层顶向北、向下传播。综合分析表明：两个不同阶段冷冬对应的北半球中、高纬度异常存在南北向的偏差,且异常程度不同。这也正是21世纪以来的冷冬异常低温区仅位于欧业中高纬度地区,而全球变暖前冷冬异常低温区覆盖中低纬—中高纬—北极区,两种冬季低温分布不同的主要表现所在。这种欧亚大陆冬季低温范围行星尺度差异不是区域性环流可以解释的,因此,研究北半球最主要的大气环流模态AO和极涡及分区的水平和垂直结构变化特征及其与21世纪欧亚大陆近几年冷冬异常的联系显得尤为必要。(2)冬季AO和北半球极涡的时空分布特征与演变规律。在空间变化方面：冬季AO空间垂直分布表现为由海平面至平流层深厚的准正压性结构,其正位相时气压场/高度场呈极区负距平,与中高纬度地区正距平异常分布的遥相关结构显着区位于对流层。AO典型正位相时,以北太平洋比北大西洋区域气压场偏低为主,而负位相则以北大西洋气压场偏高为主,具有显着的偏态分布特征；北半球200hPa与500hPa的极涡指数存在非常显着的自相关,表明北半球对流中、上层极涡活动呈正压状态。另外,北半球对流层以极涡为核心与中高纬度地区呈反位相涛动的正压结构,随高度的变化到平流层收缩为仅有的极涡活动模态。时间演变规律表现为：AO模态具有显着的年代际周期变化,SLP层比500hPa的AO遥相关型变化大,1970s振幅最大,2000s进入新的周期变化；北半球及其4个分区的极涡也具有显着的年际和多年代际尺度的变化规律,呈6-7波分布,在2000's后期也进入新的长周期阶段。(3)AO与北半球极涡及分区与海—气系统异常联系的主要模态存有异同点,并且具有较好的互补性。AO位相表现北半球极区与中高纬度环流异常反位相且呈环状分布,北半球极涡环流不仅具有环状分布,分区极涡还能更好的表征北太平洋地区半永久大气活动中心和侧重反映欧亚大陆环流异常的偏态分布特征；极涡太平洋面积指数与北太平洋的西风漂流区、赤道中东太平洋(ENSO模态区)海温关系密切,AO则与北大西洋漂流区SST异常密切。对AO位相异常进行分级,分析发现当AO正异常时对应PDO冷位相(La Nina型),反之为典型El Nino分布,而极端异常时赤道中东太平洋区的海温异常与之相反,显着性较弱；冬季极涡面积、强度随冬季ENSO事件和PDO位相的不同而呈现出显着的差异性,其中La Nina和PDO位相异常与AO、极涡异常同期关联显着。数值模拟亦表明,北太平洋冬季ENSO事件和PDO位相异常与同期AO、极涡异常分布联系显着。AO与极涡面积异常变化相反,而与强度变化正相关,关键区主要位于北美、大西洋欧洲区域。具体表现为北半球极涡面积偏大时,极区相对偏暖,而冷空气集中于中高纬度陆地,呈显着的AO负位相分布,反之,冷空气则主要龟缩于极区,对中高纬度冬季气候冷异常的影响很小。(4)AO与北半球极涡同样对欧亚大陆冬、夏季气候的影响具有互补性。北半球极涡及其分区指数、AO指数分别与极区、欧亚大陆中高纬度地区和中国区域的冬季气温相关呈现反位相分布。其中AO与极区、中东地区北部、北非大陆和北大西洋气温关系密切,而北半球极涡面积指数则与北太平洋西风漂流区和赤道中东太平洋气温相关更加显着。当北半球极涡面积大时,欧亚大陆中、高纬度至北美洲中东部气温偏低,非洲北部和格陵兰岛气温偏高,AO异常则相反。北美区和大西洋欧洲区的极涡面积指数对中、高纬度极区气温影响具有相似性,但对区域气温的异常影响范围、强度等略有差异；亚洲区极涡面积指数不仅对亚洲中高纬度,还对中国东部及沿海区域,以及巴基斯坦等南亚和西北印度洋地区气温异常作用显着,恰恰能够表征亚洲大陆西面和东面两支主要冷空气向低纬度暴发的某些特征；总体而言,极涡与AO对北半球气温的影响具有共同的热力性质。但极涡及其分区活动,能更好地体现其与各大洲气温显着相关的地域特征。亚洲区极涡活动与AO指数对北半球冬季气温场影响相比,能更好地体现其与各大洲气温显着相关的地域特征,其主要机制是冬季北半球极涡及分区面积能清晰反映出北半球冷空气活动偏态活动特征,尤其能很好描述亚洲冬季风不仅体现在东亚,另一支侧重在中亚地区。此外,冬季AO、极涡对中国地区同期和次年夏季的温度、降水具有较好相关性,表明AO和极涡也是中国冬季温度和次年夏季温度和降水变化的主要因子,但上述关系亦呈现出显着的区域性差异。北半球极涡及分区面积波动显着；北半球极涡及分区面积不仅在冬季活动具有显着特点,春季北太平洋极涡面积强与弱的差值还强迫出NPO的正位相,并且成为影响夏季东北地区低温的重要前期信号,NPO的正(负)位相,有利于在北太平洋区域上空形成定常的超长波槽(脊),在非绝热加热后退慢波的作用下,分别对东北亚的冷涡(阻塞高压)异常活动提供低(高)值扰动源。(5)AO与北半球极涡的异常变化与2008年以来欧亚大陆地区出现的冬季低温以及与东北夏季低温的诊断分析。多个例综合分析发现,2008年1-2月中国大范围、持续性的低温、雨雪、冰冻灾害与AO负位相分布有关；自2009年以来连续3年的北半球尤其是欧亚大陆中高纬度冬季低温事件频发,不仅由冬季AO负位相所致(2011年冬季AO为正位相除外),还与北半球极涡面积特别是亚洲区极涡面积偏大联系密切；2009年夏季东北气温偏低,冷涡活动异常偏多,不仅与其前冬1-2月AO正位相分布显着相关,还与北太平洋极涡面积偏小,也就是NPO的负位相联系密切。综合分析表明：2008年以来欧亚大陆地区出现的冷事件主要受AO、极涡异常变化的影响所致,AO和极涡是21世纪以来欧亚大陆中高纬度地区冬季频发的直接且最主要的影响因子,与太平洋极涡面积联系密切的NPO异常位相不仅是东北夏季气温变化的重要前期信号,还是大气中除了天气尺度混沌分量外可提取的行星尺度稳定分量。(6)极涡及分区与AO同北半球海-气系统主要模态间的联系,特别是对21世纪初叶欧业大陆中高纬度地区冷冬开始频发的物理机制解释,具有互补性。北半球极涡及分4个区活动(亚洲、北太平洋、北美和大西洋欧洲区),是否具有客观性,正是本论文所要着重研究“互补性”的科学问题。
钟科元[3]2018年在《极端气候变化和人类活动对松花江流域输沙量的影响研究》文中进行了进一步梳理气候变化改变了区域水热循环,导致极端气候事件频发,进而影响流域土壤侵蚀和河流水沙过程。因此,分析极端气候变化及其影响因素,探讨极端气候变化和人类活动对流域输沙量变化的影响,将为极端气候风险评估、灾害预警和流域水土资源管理提供重要科学依据。本研究以我国东北松花江流域为研究区,基于连续55年气象水文观测资料,分析了松花江流域极端气候事件(气温、降水和降雪)的时空变化特征,研究了极端气候事件变化影响因素及其与大气海洋环流模式的关系;阐明了流域输沙量变化特征及其对极端降水指数的响应,评价了极端降水事件变化对流域输沙量的影响;基于率定的SWAT模型,评价了第二松花江流域人类活动对输沙量的影响;基于RegCM4.0和BCC_CSM1.1模式耦合的气候变化模拟,讨论了未来情景下极端气候事件的变化趋势;并将预估的气候要素嵌入率定的SWAT模型,预估了2020-2099松花江流域未来情景下水沙变化趋势。主要结论如下:(1)松花江流域极端气温暖指数(暖昼天数、暖夜天数和夏日天数)呈现显着增加趋势(P<0.001)。极端气温冷指数(冷昼天数、冷夜天数和霜冻天数)均呈减少趋势。极值指数年最高气温最大值(TXx)和年最低气温最小值(TNn)皆呈增加趋势;极端气温暖指数和TXx随纬度增加,增温趋势和发生频率增加越显着。极端气温变化与大气海洋环流模式存在相关性。冷夜天数、冷昼天数、霜冻天数和TNn与北极涛动指数存在显着相关性(P<0.01);冷夜日数、暖夜天数和霜冻天数与副热带高压面积和强度指数存在显着相关性(P<0.01);冷夜日数、暖夜天数、霜冻天数和TNn与北半球极涡面积和强度指数相关性显着(P<0.01),而极端气温事件与多元厄尔尼诺-南方涛动指数不存在显着相关性。(2)近55年来,松花江流域各极端降水指数(总降水量、汛期降水量、侵蚀性降水量、大暴雨量、大于95%分位降水量和最大一天降水量)均表现为波动变化,且呈不显着变化趋势(Z<1.96)。降水量(PRCPTOT)、侵蚀性降水量(ERPTOT)和大于95%分位降水量(R95pTOT)皆与西太平洋副热带高压指数呈显着相关(P<0.05)。(3)2.5℃是识别流域降雪事件的最优临界气温阈值,低于2.5℃的气温临界值和湿球温度低估了流域降雪量,而大于4℃的气温临界值则高估了降雪量,采用每个站点最优临界值识别出来的流域降雪精度最好;提出了一套具有14个指数的极端降雪的评价指数(包括4个综合性指数,4个强度指数,4个等级指数和2个降雪日期指数),这套指数能够较为全面的反映极端降雪变化情况。松花江流域近55年来,降雪量、降雪天数、雪水比、降雪强度,最大一天降雪量,大于95%和99%阈值降雪量,均呈不显着变化趋势。流域初始降雪日期呈推迟趋势,平均推迟1.3 d/10a,降雪终止日期呈显着提前趋势,平均提前2.5 d/10a(P<0.01),雪季长度显着缩短(P<0.01,-4.1 d/10a),流域东北地区,极端降雪具有增加趋势。此外,与降雪的时间和日期有关指数变化(降雪天数、雪季长度与起止降雪日期)与亚洲极涡强度指数、北极涛动指数和气温存在显着相关性。(4)松花江流域及其支流第二松花江流域年输沙量主要集中于几次极端洪水过程,一场洪水过程的输沙量可占年输沙量的88.6%;1960—2014年第二松花江年输沙量呈显着减少趋势(P<0.01),而松花江流域输沙量则波动变化,变化趋势不显着。松花江和第二松花江流域输沙量与极端降水指数均呈显着正相关(P<0.05),且输沙量和极端降水指数具有类似的周期性变化特征,极端降水变化是引起输沙量年际波动变化的主要原因。(5)松花江流域和第二松花江流域输沙量与各极端降水指数累积曲线的突变点均发生在1977年。与基准期(1960—1977年)相比,流域1978—2014年各极端降水指数对输沙量变化的贡献在-23.43%~9.29%之间,即极端降水变化对输沙量变化的影响低于50%,说明降水变化不是引起流域输沙量变化的主要原因。(6)基于率定的SWAT模型,评价了人类活动对第二松花江流域输沙量的影响,发现SWAT模型能够较好的模拟流域径流和输沙过程。1978—2014年由于人类活动导致流域减少了21.1万吨输沙量,占了原有输沙量的57.02%,而水库和人工引水工程的建设是影响第二松花江输沙量减少的主要因素。(7)全球模式(BCC_CSM 1.1)驱动区域气候模式RegCM 4.0,可以一定程度上模拟极端气温和降水变化趋势,对极端气温的模拟结果优于对极端降水的模拟,但存在低估夏日天数,霜冻天数和最低气温最低值,高估了降水总量和汛期降水量的情况。在RCP4.5和RCP8.5情景下,未来(2020—2099年)松花江流域极端气温事件中极端暖指数和极值指数呈增加趋势,而冷指数呈降低趋势,各极端降水事件将呈增加趋势,且在RCP8.5情景下变化趋势更加显着(P<0.05)。(8)采用率定的SWAT模型预估了流域2020-2099未来气候情景下径流输沙量的变化,发现在RCP4.5和RCP8.5情景下,2020—2099年流域径流量呈不显着增加趋势,而输沙量呈显着增加趋势,且在RCP8.5较RCP4.5情景下增加趋势更加显着(P<0.05)。
杜海波[4]2015年在《全球气候变化背景下东北地区极端气候事件研究》文中研究说明极端气候事件的发生将对自然生态系统、人类社会经济和人民生命财产造成严重的危害。研究极端气候事件已成为全球变化背景下气象和气候科学研究中的重点和热点。本文以东北地区为研究区,从极端气候事件不确定性研究出发,提出一种较为客观的定义极端气候事件的方法。在此基础上,分析了东北地区近1961~2013年极端温度和极端降水的时空变化特征。考虑到降水与温度差异性,提出了一种研究极端连续降水事件的思路,并探讨了东北地区极端降水发生的机理。最后利用CMIP5模型数据进行了未来不同情景下东北地区极端气候事件变化研究。主要结论如下:(1)在空间上,东北地区年平均降水变化主要为波动减少类型;绝大部分区域的年平均温度和最高温度为波动增温类型;年最低温度变化出现稳定增温类型相对较多,主要发生在辽宁西部和张广才岭地区。在时间上,整个东北地区近53年来年降水变化为波动减少,年平均温度、最高温度和最低温度都为波动增加。(2)当前最为流行的定义极端气候事件的百分位法存在四个方面的不确定性。本研究提出的剔除-去趋势波动分析(R-DFA)法通过计算和分析长程相关性指数可以用来区别极端事件和正常事件。由R-DFA方法计算的阈值与当地气候相关而且对每个站点都是特定的。与百分位法相比,R-DFA方法能够明确确定极端和非极端事件之间的临界值。虽然确定极端事件存在各种不确定性,但R-DFA方法是定义极端气候事件阈值相对较为稳健的方法。(3)极端低最低温度(ELMT)发生频次较多的地区位于东北地区中部,而高频次极端高最高温度(EHMT)事件主要发生在辽河平原和呼伦贝尔平原。较强的ELMT强度发生在辽河平原和松嫩平原,而EHMT主要出现在松嫩平原北部和辽西山地。大部分站点(58%)的ELMT频次为减少趋势,而绝大多数站点(94)的EHMT频次为增加趋势。大约58%的站点的ELMT强度为减弱趋势,而69%站点的EHMT强度为增加趋势。较为严重的ELMT事件主要发生在松嫩平原和叁江平原。严重的EHMT事件主要发生在叁江平原,以及大兴安岭西北和辽西山地。(4)高频次和高强度的极端逐日降水(EP)事件都主要出现在辽宁省海滨地区以及长白山山麓和小兴安岭山麓地区。整体来说,东北地区1961~2009年EP事件发生频次有非显着性的增加趋势,而强度表现出非显着性的减弱趋势。东北地区EP严重度(EPSI)存在东北-西南和西北-东南向的空间梯度。呼伦贝尔平原和长白山的EPSI较小,而辽宁海拔地区、千山地区和小兴安岭区域EPSI较大。在东北地区,ep事件最严重的区域为辽宁海滨地区,并且其严重程度沿西南-东北方向向东北地区中部逐渐减弱。(5)东北地区极端连续降水(epp)事件频次的区域差异明显,表现为山地出现epp事件概率大于平原地区。发生频次较多的区域主要分布于长白山、小兴安岭等山地地区,而东北地区的西南部、呼伦贝尔西部和叁江平原部分地区出现epp事件相对较少。较强的强度主要发生在东北地区的西南部(辽河平原、千山地区和大兴安岭西南地区),而较弱的epp强度主要出现在大兴安岭北部。山地(高海拔)地区epp事件的连续天数比平原地区的长。较为严重的epp主要出现在辽宁海滨地区和千山地区,而西北部(呼伦贝尔和漠河)和东部(叁江平原)epp事件相对来说严重度较弱,且严重度由海滨地区开始沿着西南-东北方向逐渐减弱。从整体上来看,近53年东北地区epp事件严重度在增加,但变化趋势并不显着,且近10年的epp事件越来越严重。(6)7月和8月北方冷空气强度与极端降水频次呈显着的负相关,即冷空气越强,极端降水越少。气旋也是产生东北地区区域性极端降水的原因之一,大约有15~20%的区域性极端降水都与气旋有关。东亚和东南亚季风强度与东北地区极端降水相关关系不大。夏秋季节出现厄尔尼诺现象,下一年东北地区夏季往往会产生较多的极端降水事件,因此厄尔尼诺的发生可以作为东北地区来年夏季极端降水事件将增多的标志。通过对夏季极端连续降水事件与东北冷涡(切断低压,col)事件的分析发现,超过叁分之一的极端连续降水事件与col事件相关,而超过一半的col事件是导致形成极端连续降水事件的因素之一。(7)21世纪上半世纪rcp2.6,rcp4.5和rcp8.5情景下的降水、tmax和tmin都为增加趋势,而下半世纪rcp2.6情景都为减少趋势,rcp8.5情景都为增加趋势,rcp4.5情景降水为减少趋势,温度为增加趋势。但从整个21世纪来分析,3种情景下降水和温度都为显着的增加趋势。在这样的变化趋势下,所有情景的极端tmax都为增多趋势,极端tmin为减少趋势。东北地区未来3种情景下极端逐日降水事件和极端连续降水事件都为增多趋势,长白山和大兴安岭北部地区的极端逐日降水和连续降水事件的增幅都较大,而叁江平原和小兴安岭地区的增幅都较小。对重现期来讲,总体上,重现期越长,能发生的极端降水更强,而且连续降水比逐日降水的重现值更大;不管对逐日降水来说还是对连续降水而言,3种水平重现期下,空间上都是东北地区南部(千山地区和长白山南麓)的重现值最大,往北逐渐递减。本文利用了一系列站点观测数据和模拟数据,在讨论了极端事件不确定性的基础上,全面分析了东北地区过去、现在和未来极端温度和极端降水频次、强度和严重度的时空变化特征,不仅能对研究全球变化的区域响应提供理论依据,也能为极端气候灾害愈来愈严重情况下政策的制定提供科学依据。
李尚锋[5]2012年在《东北夏季低温事件的大气环流特征及其物理机制的初步研究》文中研究表明本文利用NCEP/NCAR1948-2009年逐日再分析资料和东北150个地面观测台站观测资料，首先，给出东北夏季天气和气候极端低温事件的定义，并且给出其时空结构。其次，着重分析了东北夏季极端低温事件发生的前期、同期的大气环流场和海表温度的变化特征，以及东北夏季低温的动力学机制，得到如下结论：1．东北叁省6月气温的变化对整个夏季气温变化有着重要的预警作用，而7、8月份的极端低温天气事件和极端低温月事件发生频率都比6月份高。另外，由于极端低温天气事件、极端低温月事件和极端低温季节事件，大都集中发生在第Ⅲ类和第Ⅱ类，说明东北地区夏季极端低温事件的发生主要是大范围的空间尺度占主导地位。由于极端低温天气事件发生的年份有31年，极端低温月事件发生年份有29年，而极端低温季节事件的发生只有11年，说明极端低温天气事件最容易发生，其次是极端低温月事件，极端低温季节事件发生频率最低。2．阻高与冷涡的位置和配置决定了极端低温天气事件的空间范围，鄂霍次克海阻塞高压与黑龙江极端低温天气事件的关系更加密切，贝湖阻高与鄂海阻高相互匹配，同时东北冷涡偏南的情形下易出现第Ⅲ类极端低温天气事件。东北亚地区盛行北面阻高和南面东北冷涡这对偶极子气候平均态，由于受到大气低频Rossby波扰动的同位相强迫，更增强了500hPa位势高度场由北向南的“+、－”局域环流的异常，东亚至西北太平洋地区上空呈ω形状的两槽一脊的异常场，形成有利于初夏极端低温天气事件发生的条件；在垂直方向上，发生极端低温事件，尤其是第Ⅲ类的东北区域上空对流层上升运动异常强，第Ⅰ、Ⅱ类事件，由于冷涡系统是切断低压系统，冷平流的作用是造成这两类事件的主要原因，而典型高温事件则与极端低温天气事件相反。3．处于东北夏季低温高发阶段的1964和低发阶段的1993年，在前一年冬季只是大气基本模态配置有些不同，北太平洋SST主要模态位相相近。1964年春季与前一年冬季相比太平洋极涡面积指数、NPO/NAO、西风漂流区和赤道中东太平洋SST基本模态均呈发生反位相调整，而1993年则表现为前一年冬季和春季的一致性，所以，两年春季的海—气系统主要模态均呈反位相，春季到夏季的演变也不尽相同，1964年春季太平洋极涡面积很弱，NPO为典型的负位相，西风漂流区为较强的暖位相和赤道中东太平洋La Nina位相，并持续到夏季，同时，1964年春季至夏季海-气耦和过程主要造成鄂霍次克海阻高（东阻）盛行，其东北冷涡的正涡度涡源主要来自西方路径以及低纬度的输送；而1993春季太平洋极涡面积强，NPO为典型的正位相，西风漂流区为零位相和赤道中东太平洋El Nino位相，到夏季，西风漂流区转为明显的冷位相，赤道中东太平洋El Nino位相有所减弱，另外，1993年春季至夏季海-气耦和过程主要造成乌拉尔山阻高（西阻）盛行，其东北冷涡的正涡度涡源主要来自北太平洋中部超长波定长波扰动槽的西退（东方路径）以及高纬度的输送。因次，尽管这两年信号场差异很大，均发生了东北夏季低温。
王丽伟, 王程程, 张杰[6]2015年在《华北—华东地区高温热浪与土壤湿度的关系研究》文中进行了进一步梳理利用观测站点的日最高气温、土壤湿度旬观测资料以及土壤湿度再分析资料等,分析了华北—华东地区高温热浪次数的时空变化特征及其与土壤湿度的关系。结果表明:1960s以及1990s—2010年为高温热浪次数的高值期,1970s—1980s为低值期。利用旋转经验正交函数分解得到土壤湿度的3个气候分区,分区内前期(3—5月)和同期(6—7月)的土壤湿度与6、7月份高温热浪次数基本呈负相关关系,并且同期相关性更显着。在华北—华东北部与中部,5月下旬土壤湿度与6月高温热浪次数、6月上、中旬平均土壤湿度与6月高温热浪次数、7月平均土壤湿度与7月高温热浪次数的相关性均显着。
高佳佳, 杜军, 次仁央宗, 次旺顿珠[7]2017年在《拉萨市极端气候变异特征及环流机制分析》文中提出利用1961—2014年拉萨市逐日最高和最低气温数据,建立极端温度指标体系;运用统计及小波分析法,分析了拉萨市极端高温、极端低温的变化规律及其与环流的相关性。结果表明,近54年来拉萨市极端高温指数变化幅度不大,增幅为4.778℃/10 a;而极端低温指数逐年增高,增幅为10.622℃/10 a。从发生频次来看,极端高温发生频次呈现出增加趋势,极端低温发生频次总体呈现减少趋势。从年代际来看,极端高温指数在20世纪80年代显着升高,90年代及近10年的极端高温指数一直处于高值区;极端低温指数在20世纪80年代之后显着降低,说明极端低温有增暖趋势。极端气温事件在20世纪70年代存在30年的振荡周期,80年代之后振荡周期均有所减弱。从环流形势看,夏季极端高温指数与副热带高压指数、亚洲极涡指数呈正相关性,与印缅槽呈负相关性;冬季极端低温指数与副热带高压指数、亚洲极涡指数呈正相关性。
邹君[8]2010年在《湖南生态水资源系统脆弱性评价及其可持续开发利用研究》文中研究表明湖南虽然地处亚热带季风湿润气候区,降水资源较为丰沛,但是,以季节性干旱为代表的水资源脆弱性问题也较为突出。加之以变暖为主要特征的全球气候变化以及虚拟水战略广泛实施所形成的虚拟水战略背景均会对区域水资源系统的脆弱性造成诸多影响。所有这些共同决定了进行“湖南生态水资源系统脆弱性评价及其可持续开发利用研究”的必要性和重要性。本文运用系统论方法提出南方湿润地区生态水资源系统脆弱性概念并对其脆弱度进行定量评价,从循环经济思想和虚拟水战略理念两个角度分析探讨湖南水资源可持续利用的对策。1、湖南水资源开发利用具有开发利用程度不高、用水总量不断增长、用水结构不断变化、地域差异明显等诸多特点。目前,湖南水资源问题较为突出,可以概括为以季节性干旱为主的水资源短缺问题、以洪涝灾害为主的水灾问题、以生活和工业污染为主的水污染问题和以水土流失为代表的水生态环境问题。2、分别从气候、地形地貌、土壤植被、人为活动和经济发展5个方面综合分析了湖南生态水资源系统脆弱性的成因；湖南生态水资源系统脆弱性表现为农业生产的季节性干旱、大中城市的阶段性供水紧张、洪涝灾害和水土流失等问题；从自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性叁个方面构建一个包括12个具体指标的湖南生态水资源系统脆弱性评价指标体系；运用物元模型对湖南85个县域单元的生态水资源脆弱度进行定量评价。结果表明,湖南生态水资源系统总体上存在一定的脆弱性,内部脆弱度差异不显着,分布态势为“东部大于西部,南部大于北部”；构建一个包括多年平均降水量、少雨期干旱指数、坡度指数、土壤蓄水能力指数等8个具体指标的指标体系,运用GIS和RS方法获取指标数据并对其进行数字化处理,运用GIS的数据迭置运算功能建立生态水资源系统脆弱性评价模型,对衡阳盆地生态水资源系统脆弱度进行定量评价,相对于传统的评价方法,GIS方法的评价结果更为细致和精确。3、运用滑动平均法、气候倾向率法以及多项式拟合等方法对湖南1960～2007年的气温和降水量数据进行系统分析。结果表明,气温方面,48年来湖南年平均气温总体上表现出先降后升态势,上升趋势为0.106℃/10a,春季和冬季的气温上升趋势明显；降水量方面,48年来降水量经历了一个先升后降再升的过程,气候倾向率为30.8mm/10a。春、夏、冬叁季均表现为增多趋势,其中又以夏季增多趋势最为明显,倾向率达到30.4 mm/10a。从降水量和蒸发量的变化来看,湖南生态水资源脆弱性趋于降低,而从暴雨频率等极端气候事件的时间演变趋势上来看,湖南生态水资源脆弱性均趋于上升。4、对湖南14个地(市、州)生态水资源系统的脆弱性变化进行定量评价。结果发现,虚拟水战略背景下区域水资源系统的脆弱度普遍会有所上升,并存在一定的区域差异,周边山地丘陵区水资源脆弱度会有较大幅度地提高,而中部的长沙、湘潭、娄底和衡阳地区相对影响较弱。5、将循环经济的“减量化、再使用和再生化”原则运用到湖南水资源开发利用领域。认为水田节水灌溉是湖南农业水资源减量化的重要模式之一,而湖南工业用水减量化则主要以提高石油、化工、电力、钢铁、冶金、纺织和造纸等高耗水产业的水资源循环利用率为核心。湖南雨水资源化利用可以探索雨水就地资源化利用、庭院雨水资源化以及大田雨水资源化等农村地区雨水资源化利用模式和城市绿化型雨水资源化、水生态维护型雨水资源化以及城市公共用水型雨水资源化等城市地区雨水资源化利用模式。发挥境内隐形水库的调蓄水功能、增强实体水库调蓄水能力、实施河道整治工程、改变治洪观念、提高气象、水文要素的监测和预报水平、加强洪水资源化利用研究、合理进行土地利用规划、优化水利工程的洪水调度管理等几大方面是湖南洪水资源资源化利用的实现路径。6、定义区域虚拟水战略优势度概念,构建区域虚拟水战略优势度评价指标体系,以我国内陆31个省级行政区划单元为对象,测算虚拟水战略优势度大小。结果发现,我国虚拟水战略优势度呈现“中间多,两头少”的纺锤型等级分布规律和“东部高、西部低”,“南部和北部高、中间低”的空间分布规律。湖南虚拟水战略优势度指数得分较高,虚拟水战略背景下,其经济社会发展和水资源开发利用等诸多领域将会受到较大影响。构建水资源禀赋指数综合评价各省份的水资源禀赋条件,据此将全国内陆31个省(市、区)划分为虚拟水输出地域、虚拟水输入地域和虚拟水平衡地域叁种类型区。然后,构建农产品贸易指数与非农产业需水压力指数,运用列联表互斥的矩阵分类方法将每种类型区域再细分为4种类型区。结果发现,湖南属于虚拟水输出地域中的典型输出类型,因此,无论是从本省的经济发展考虑,还是从全国农产品安全和水资源安全的大局考虑,“粮食等水密集型产品生产大省”都应该成为虚拟水战略背景下湖南农业生产的战略地位。选择人均农村人口主要农畜产品虚拟水量指数来表征区域农业生产的虚拟水消耗空间分布状况,发现我国农业生产的虚拟水空间分布具有北方大于南方的特点。构建虚拟水战略背景下的区域农业生产适宜度指数用以表征基于区域水土资源条件的区域农业空间布局理想模式。结果发现,虚拟水战略背景下我国不同区域间的农业生产适宜度差异十分显着,基本呈现北、西、南叁面高,中东部低的空间分布态势。构建虚拟水战略背景下的区域农业生产调整指数,结果发现湖南为保障全国食物和水资源安全所做出的贡献小于其应负的责任。用上述相同方法对湖南14个地(市、州)农业生产耗水与虚拟水战略背景下的农业生产适宜度进行比较,以诊断湖南农业生产的内部空间结构。结果表明,湖南农业发展的现状同虚拟水战略背景下湖南农业发展的理想布局存在较大的差异,需要合理地进行农业生产结构调整。其中,长沙、株洲、湘潭和岳阳4地区相对于全省的平均水平来说农业生产布局密度已超出其虚拟水战略背景下应有的布局密度,而湘西自治州、怀化、张家界和永州4地区农业生产布局密度明显不够,需要加大农业生产的力度。分别定义地均工业增加值耗水和人均工业增加值耗水两指标用以表征湖南各地区工业生产耗水的空间分布,分别采用地均水资源和人均水资源两指标用以表征水资源的空间分布,构建工业生产耗水协调性诊断指数对各地区工业生产布局密度与区域水资源的协调性进行科学诊断。结果发现,湖南工业布局密度整体上与湖南各区域水资源之间的匹配不是很理想。其中,长、潭、娄、株、衡、郴6地区为工业布局密度过密,工业水资源消耗相对于其它地区来说已经超出了其可供水资源量的承载能力,其中,又以长、潭、娄3地区为甚,张、永、湘西、岳、益、怀、邵7地区为工业布局过疏地区,工业生产的水资源消耗相对于其可供水资源量来说还比较少,尚可加大工业布局密度,充分利用区域水资源。其中,又以张家界、湘西和永州3地区最为明显。最后,分别从宏观层面和具体微观层面给出虚拟水战略背景下湖南水资源可持续开发利用的对策。宏观方面需要转变水资源开发利用观念,提高水资源利用效率,加强水资源环境保护以及强化虚拟水战略背景下的水资源安全研究。具体微观方面,需要提高“绿水”资源利用效率,因地制宜布局耗水型农业,优化和调整耗水型工业布局,切实做好水环境保护工作,预防水资源的过度开发。
参考文献：
[1]. 吉林省极端气候的时空变化特征及其与环流异常的关系[D]. 于秀晶. 南京信息工程大学. 2004
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[3]. 极端气候变化和人类活动对松花江流域输沙量的影响研究[D]. 钟科元. 西北农林科技大学. 2018
[4]. 全球气候变化背景下东北地区极端气候事件研究[D]. 杜海波. 东北师范大学. 2015
[5]. 东北夏季低温事件的大气环流特征及其物理机制的初步研究[D]. 李尚锋. 吉林大学. 2012
[6]. 华北—华东地区高温热浪与土壤湿度的关系研究[C]. 王丽伟, 王程程, 张杰. 第32届中国气象学会年会S5 干旱陆面过程与气候变化. 2015
[7]. 拉萨市极端气候变异特征及环流机制分析[J]. 高佳佳, 杜军, 次仁央宗, 次旺顿珠. 安徽农业科学. 2017
[8]. 湖南生态水资源系统脆弱性评价及其可持续开发利用研究[D]. 邹君. 湖南师范大学. 2010