论文部分内容阅读
随着全球气候变暖,水循环加速,大气中平均水汽含量增加,降水时空分布格局的明显变化导致气候变化对人类生存环境的影响更加明显,如致使洪涝频发和干旱加剧等,已经威胁到人类赖以生存的粮食、水等基本条件的维持。由于独特的地理位置以及在交通、能源、科教资源方面的区位优势,陕西省是连接我国东部与西北、西南地区的交通中转枢纽,又具有巩固国防和开发西部经济的重要战略地位,而且还是我国重要的粮食产区、能源化工基地、现代中药基地和绿色果品基地。近年来陕西省发生旱涝灾害的频率呈增大趋势,给本省居民生命财产安全、农业生产、经济发展及生态环境等带来了很多不利影响,而干旱、洪涝等极端灾害性天气的发生与降水变化有着重要关系。因此,研究陕西省降水量时空格局对该省乃至全国的经济社会可持续发展意义重大。本文根据陕西省范围内空间分辨率为0.5°×0.5°的82个格点及19个气象站点的1960~2011年地面逐日降水资料,选取由CCl/CLIVAR/JCOMM气候变化检测与极端事件指数专家组(ETCCDI)推荐的4个极端降水量指数,使用气候倾向率、气候趋势系数、变异系数、Mann-Kendall突变检验、Morlet小波分析、反距离权重插值法和相关分析等方法从平均降水量和极端降水量两个方面研究了近52a来陕西省降水量时空变化特征,得到如下主要结论: (1)1960~2011年期间,陕西省、陕北、关中和陕南年降水量均呈减少趋势;陕北年降水量呈现出20世纪60~90年代逐年代持续减少,90年代到2000~2011年期间增加的变化趋势,而陕西省、关中和陕南年降水量则一致表现出20世纪60~70年代减少,70~80年代增加,80~90年代减少,90年代到2000~2011年期间又增加的年代际变化特征;陕西省、陕北、关中和陕南年降水量分别在1985、1978、1984和1988年发生显著突变;陕西省和陕南年降水量均表现为准5a和准13a两个尺度的变化周期,而陕北和关中年降水量分别呈现出准5a和准12a的单尺度变化周期;陕西省年降水量平均值空间差异十分明显,整体上由北向南呈递增趋势;陕西省年降水量变异系数空间分布与年降水量基本上呈反向分布特征,由北向南呈递减趋势;陕西省年降水量在陕北和关中均表现出减少趋势,而呈增加趋势的格点仅有11个,且均分布在陕南。 (2)近52a来,陕西省最大1日降水量、R95极端降水量和R99极端降水量均呈增加趋势,而最大5日降水量则表现出不明显的减少趋势;最大1日降水量、R95极端降水量和R99极端降水量均表现为在20世纪60~80年代持续增加,90年代迅速减少,90年代到2000~2011年又呈增加趋势,而最大5日降水量从20世纪60年代到70年代呈减少趋势,80年代增加,90年代减少,2000~2011年期间又增加;陕西省各极端降水量平均值均表现为,在陕北西北部较低,向南逐渐递增,在陕南西南部较高,区域差异十分明显;最大1日降水量、R95极端降水量和R99极端降水量在研究区大部分区域呈增加趋势,而最大5日降水量则在陕西省大部分区域表现出减少趋势;陕西省各极端降水量与海拔一致表现为正相关性,即随着海拔的升高,各极端降水量均呈现出增加趋势。 (3)近52a来,陕西省各降水量格点值与站点值呈现出相同的变化趋势,但变化幅度稍有差别;在1960~2011年期间,年平均降水量整体表现为格点值大于站点值,而极端降水量则整体表现为格点值小于站点值;除R95极端降水量外,其他各降水量的格点值和站点值呈现出相同的年代际变化特征;各降水量格点值与站点值平均值均表现出在陕北和关中吻合得较好,而在陕南的分布有所不同;年降水量和R95极端降水量的格点值和站点值变化趋势在整个研究区吻合得较好,而其他各降水量则吻合得相对较差;近52a来,基于这两套数据的陕西省各降水量的相关系数均在0.75以上,且都通过了0.01的信度检验;陕西省各降水量格点值与站点值的相关系数的空间分布存在明显的区域差异,且在研究区普遍较高;这两套数据对陕西省各降水量描述上尽管存在一定的差别,但总体而言还是表现出很好的一致性,表明本文所选格点资料质量在陕西省范围内是可以满足我们的使用目标要求的。