论文部分内容阅读
在全球变暖的背景下,植被生态系统对气候如何响应,成为人类当前生存环境所面临的一个重要问题,因此本研究从春季植被的角度,研究近几十年气候变化背景下春季来临的早晚变化。本文使用中国气象站点逐日最高、最低温度数据计算得出指示早春来临日期的展叶指数、指示晚春来临日期的开花指数以及指示最后一次春冻日期的倒春寒指数。通过对早春和晚春的指数求平均得到春季平均指数,可以用来指示春季来临的早晚;进一步我们又通过展叶指数与倒春寒指数的差值得到指示倒春寒事件对植被损害程度的损伤指数,进而最终得到我国整套的春季指数。本文同时利用趋势分析、相关分析、经验正交分解以及回归分析等方法对以上指数的时空分布、趋势以及其影响因子和作用机制进行了深入的分析研究,弥补了我国近几年春季指数研究的不足。主要得出以下结论:(1)展叶指数、开花指数、春季平均指数以及倒春寒指数的多年平均空间分布均显示出我国春季来临日期主要呈现纬向分布,且随着纬度的升高而来临更晚,同时也随着海拔的升高而推迟。随着全球变暖,过去60多年多个指数的趋势变化同样表现出高度的一致性,即整体的提前趋势,且平均提前趋势为1.5~4.5天/10年。损伤指数与其他指数不同,其变化对不同区域的响应有差异。(2)中国春季指数的时空分布模态主要有两个,第一模态为全国一致的变化,通过分析其主分量时间序列,得出其主控因子是大西洋多年代际振荡(AMO)。经过深入的探究发现,AMO主要通过影响对流层的温度而控制欧亚大陆,尤其是东亚地区的温度,进而控制春季指数。上世纪90年代以来AMO转变为暖位相,引起全国范围内春季指数的提前。(3)中国春季指数的时空分布的第二模态,以纬向分布特征为主,表现出南北两个相反的响应模态。通过分析其主分量时间序列,得出该模态主控因子是北大西洋涛动(NAO),且为显著的正相关关系。NAO主要通过控制欧亚大陆大气环流形势进一步在蒙古高压区-中国南方地区形成两个偶极子分布的气压中心。NAO正相位的情况下,会引起蒙古高压的增强,进而导致偏暖平流在中国北方地区输送,偏冷平流在中国南方地区输送,进而使得北方春季提前,而南方推后。