嘉陵江流域近55年气候变化特征

论文摘要

嘉陵江作为长江上游地区一条重要的支流,其严重自然灾害的发生对流域生态环境及周围地区经济发展造成了严重的影响,并且人类活动的参与也使得流域生态受到影响,进而影响流域气候变化。因此,在全球气候变暖的影响下,分析流域气候变化特征对该地预测和防治气象灾害的发生、保护生态环境和发展经济提供一定的科学依据。本文选取嘉陵江流域11个气象站点经过处理的1961-2015年逐月气温和降水量数据资料,运用线性倾向率法、Mann-kendall非参数检验、EEMD分解分析、R/S趋势预测和克里金空间插值等方法,研究分析流域各气象要素时空分布特征,得出主要结论:（1）嘉陵江流域1961-2015年近55年平均气温呈现出明显上升的趋势（Z=3.24）,其上升幅度为0.15℃/10a,年均最低气温的增温速率（0.20℃/10a）大于年均最高气温的增温速率（0.16℃/10a）,因此年均最低温对年均温上升的驱动力最强。就季节变化幅度而言,年均气温和年均最高气温秋季>春季>冬季>夏季,而年均最低气温四季增温幅度极为明显,Z值均大于2.32。流域年均气温、年均最高温和年均最低温均于20世纪90年代出现突变,之后气温趋于明显增加阶段,三个不同气温特征值春季的突变年份均为2004年,夏季都集中在2000年后,秋、冬季出现突变点各不相同。年均温、年均最高温和年均最低温的年代际分异规律较为显著,都表现为先上升后下降再上升的趋势特征,且3个指标的年及各季Hurst指数均比0.5大,这表明流域未来的气温变化趋势和过去变化趋势有着很好的自相似性,气候继续变暖。流域气温主要以年际尺度的周期振荡为主,年均温和年均最高温的主要周期为准4a和准7a,年均最低温周期变化主要为准4a和8a,在整个时期内均呈先下降然后上升的趋势。年均气温春季存在准3a,准7a和准14a的周期,夏季以准4a,6a和18a周期为主,秋季受准4a和9a的影响最大,冬季由2a和准8a周期决定。年均最高温春季以准3a和准7a贡献最大,夏季为3a,6a和18a的变化周期,秋季具有准4a和6a周期,冬季以3a和准7a为主。年均最低气温春季周期为准3a和准7a,夏季为准4a,准7a和18a,秋季以准3a和准8a为主导,冬季受2a和9a周期的影响。嘉陵江流域年均气温的空间变化特征为自东南向西、北、东地区逐渐降低,春季、秋季和冬季流域各地区年均温为增加（Z>0）,夏季整体变化为温度上升,但各地区气温变化存在一定的差异。年均最高温和年均最低温的空间分布与年均温一致,自21世纪以来,各气温值都有了不同程度的上升,年均温和年均最低温上升幅度最大地区为绵阳,高出气温年均值0.7℃-0.8℃,年均最高温上升了0.5℃。（2）嘉陵江流域年降水量整体上以6.22mm/10a的速率下降,下降趋势较弱（Z=-0.56）,降水量在1960s-1980s呈逐年代上升,90年代开始减少,且为年代最少,达913.3mm,在1962年年降水量出现了由多到少的突变。降水季节变化差异明显,春、秋两季降水量下降,夏、冬两季降水量增加,且夏季是降水量最为集中的季节,约占全年降水量的48.3%,冬季进入少雨期。降水量存在不同尺度的振荡周期,年降水量变化以准3a和5a的周期为主,呈现出逐渐下降的波动趋势,四季变化也具有不同周期特征,春季以5a和6a为主,秋季为5a和准8a,冬季含准5a和准14a,夏季存在2a,准6a的年际尺度和28a的年代际尺度周期。流域未来年、春季和秋季降水变化将在一定程度上持续减小,而未来夏季和冬季的降水将继续增加。流域降水量空间分布不均匀,形成自东南向西北地区逐渐减少。年内降水变化均集中于下游,遂宁地区降水在春季减小幅度最明显（Z=-1.86）,夏季上升最显著（Z=2.49）,在2000年以来增加幅度也最大。秋季降水变化武都地区降水增加（Z>0）,其余地区均呈下降趋势,冬季各区域Z值有正有负,变化趋势不明显。（3）流域降水日数在波动变化中呈明显减小的趋势（Z=-3.39）,减少趋势明显于降水量下降趋势,减小速率2.8d/10a。在1980s之后逐渐减少,2000年后达最少,为125.1d,在1992年发生了突变。季节变化中,降水日数春、夏、秋三季均减小,冬季为增加,而主要集中在夏季,占全年降水日数的29.5%,冬季最少且占年降水日数的15.5%,春季降水日数发生突变时间较年突变晚2年,为1994年,夏季和冬季存在多个突变点,突变开始时间均为1962年,秋季突变点为1976年。年降水日数的周期特征为准4a和9a,各季降水日数的周期以年际尺度为主,春季有着准3a和准7a,夏季为2a和准6a,秋季存在准4a和6a,冬季含有准4a和准8a的变化周期。在未来趋势变化中,降水日数存在Hurst现象,其与过去变化具有长期正相关关系。流域年降水日数与年降水量空间变化一致,呈东南向西北地区递减,减少最为显著的地区为梁平（Z=-3.37）,而春季减小幅度最大的是巴中地区（Z=-3.31）,秋季为达县地区（Z=-3.59）,夏季各区域变化程度不一,冬季降水日数整体很少,其中武都地区最少,为5.7d。

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第1章绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 气温变化研究进展

1.2.2 降水量变化研究进展

1.2.3 气候突变研究进展

1.2.4 嘉陵江流域气候变化研究

1.3 目前存在的问题

1.4 研究内容和技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

第2章研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

2.1.1 地貌特征

2.1.2 社会经济

2.2 研究方法

2.2.1 资料来源与处理

2.2.2 研究方法

第3章嘉陵江流域气温变化特征

3.1 平均气温变化特征

3.1.1 平均气温年际-年内变化特征

3.1.2 平均气温突变分析

3.1.3 平均气温的周期分析

3.1.4 平均气温的空间分布

3.1.5 平均气温未来变化趋势的R/S分析

3.2 平均最高气温的变化特征

3.2.1 平均最高气温的年际-年内变化特征

3.2.2 平均最高气温突变分析

3.2.3 平均最高气温周期分析

3.2.4 平均最高气温空间变化特征

3.2.5 平均最高气温未来变化趋势的R/S分析

3.3 平均最低气温的变化特征

3.3.1 平均最低气温的年际-年内变化特征

3.3.2 平均最低气温突变分析

3.3.3 平均最低气温周期分析

3.3.4 平均最低气温空间变化特征

3.3.5 平均最低气温未来变化趋势的R/S分析

第4章嘉陵江流域降水变化特征

4.1 降水量变化特征

4.1.1 降水量年际-年内变化特征

4.1.2 降水突变分析

4.1.3 降水周期分析

4.1.4 降水量的空间分布

4.1.5 降水量未来变化趋势的R/S分析

4.2 降水日数变化特征

4.2.1 降水日数年际-年内变化特征

4.2.2 降水日数突变分析

4.2.3 降水日数周期分析

4.2.4 降水日数的空间分布

4.2.5 降水日数未来变化趋势的R/S分析

第5章结论与讨论

5.1 结论

5.2 讨论

参考文献

致谢

在学期间所发表的论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 符艳红

导师: 谢世友

关键词: 嘉陵江流域,气温,降水量,气候变化,时空特征

来源: 西南大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 西南大学

分类号: P467

总页数: 89

文件大小: 6599K

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嘉陵江流域近55年气候变化特征

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