秦岭南北旱涝变化特征及趋势判断

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在全球气候变暖的背景下,我国气候正在发生显著变化。气候变暖引起区域气候系统各个要素的显著变化,也导致了极端高温、极端低温、旱涝、冰雹、台风等一系列的自然灾害事件及这些灾害所引发的次生灾害的频繁发生。从而给我国生态环境造成了严重破坏,阻碍了经济社会的平稳发展。秦岭南北区作为我国典型的南北分界地区,是气候变化的敏感区域及我国气候变化的指示区,对全球气候变化的响应格外明显,其气候的异常变化势必对当地及我国整体气候造成诸多不利影响。因此,深入研究该地理单元的气候及旱涝的时空演变特征,并对旱涝灾害进行趋势判断显得尤为重要。该研究可以为当地为区域水资源规划、生态环境改善以及防灾减灾提供一定的理论基础和依据。本文选取秦岭南北地区作为研究区域,并把秦岭南北地区分成秦岭以北、秦岭山地及秦岭以南三个分区,选取1960-2013年作为研究时间序列,收集并统计32个国家地面气象观测站的逐月气象实测资料,涉及到的气象要素包括各站点的平均气温、降水、相对湿度、平均风速等,分析秦岭南北地区的气候时空变化特征,并在统计区域各站旱涝发生等级及频次的基础上,研究区域旱涝演变规律,进而对旱涝发生年份进行趋势判断,对旱涝灾害的影响因子进行探究。本文主要结论如下:(1)1960-2013年秦岭南北地区年均温呈现明显的升高趋势,升温趋势主要发生在1990年之后。年平均气温在空间上呈现由东南向西北递减的分布特征。气温的高值区分布于秦岭山地、秦岭以南地区的东部等地,气温低值中心分布于关中平原东部、陇东地区以及陕南汉中等地。三个区域增温速率以秦岭以北地区最高,秦岭山地次之,秦岭以南最低。(2)1960-2013年秦岭南北地区降水呈现不显著的下降趋势。秦岭山地降水有较小的增加趋势,其余两个区域降水均呈现减小趋势。秦岭以北及秦岭山地平均降水量较少,秦岭以南降水量较多。秦岭南北地区降水量高值区的降水倾向率则比较低,而降水低值区则普遍降水呈增加趋势。(3)1960-2013年秦岭南北地区风速也呈现出明显的下降趋势,特别是1980s以来,各年代降水距平值均为负值。风速的高值区分布于关中平原东部与山西南部、豫西南以及四川盆地西北部、陕西汉中等地。风速低值中心则分布于秦岭山地中部、鄂西北及豫西、陇东及陇南等地。从倾向率来看,全区所有站点年平均风速均呈下降趋势。(4)1960-2013年秦岭以北地区相对湿度呈现微弱的下降趋势,秦岭山地、秦岭以南及秦岭南北地区均呈现微弱的上升趋势。秦岭山地及南部地区相对湿度较大,关中盆地及山西南部地区相对湿度则相对较小。陇东地区及关中盆地东北部为相对湿度的两个变化速率低值区。(5)1960-2013年间,秦岭南北旱涝变化大致呈现北部由涝转旱,南部由旱转涝的空间分布格局;秦岭山地有略微的转旱迹象,但变幅不大;秦岭南北全区总体有转旱的倾向。(6)秦岭南北地区及各分区旱涝的趋势判断年份都集中在2015年-2018年,发生年份都是最近4年。秦岭以北、秦岭山地在2017年,秦岭以南和秦岭南北在2016年均有年尺度大旱的信号。另外秦岭南北在2016年夏季、冬季均有发生大旱的信号,这与秦岭南北在2016年发生年尺度全区大旱的信号吻合,需要引起关注。(7)统计1960年以来太阳黑子峰值年M和谷值年m附近时间范围内,该区域发生不同等级旱涝的频次,可以看出在太阳黑子谷值年附近出现涝情频率略高;在太阳黑子峰值年附近出现旱情频率远远高于涝情。
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