山東省不同地形區(qū)降雨侵蝕力時空變化特征
發(fā)布時間:2021-09-28 13:18
掌握降水及降雨侵蝕力的時空分布和演變特征對于揭示區(qū)域氣候變化規(guī)律,有效預防和科學評估水土流失等環(huán)境問題具有重要意義;34個氣象站點1961—2015年的降水日值數(shù)據(jù),采用降雨侵蝕力計算模型、Mann-Kendall檢驗、小波分析和Kriging空間插值等研究方法,分析研究了山東省內(nèi)山地、丘陵和平原等不同地形區(qū)的降水和降雨侵蝕力時空變化特征。結果顯示:近55年間,全省及各地形區(qū)的降水量和降雨侵蝕力均呈波動下降趨勢,年內(nèi)分配均集中在夏季,降雨侵蝕力在時間尺度上存在25年左右的變化周期?臻g上,降水和降雨侵蝕力均呈現(xiàn)魯中南山區(qū)>膠東半島丘陵區(qū)>魯西北平原區(qū);分界線由東北至西南沿福山—萊陽—淄博—定陶等站呈"S"型貫穿山東省,界線東南側降雨侵蝕力高,西北側降雨侵蝕力較低。其原因主要是受海拔和地形的影響,東南季風攜帶濕潤氣流受膠東半島丘陵及魯中南山地的阻擋抬升,致使"S"型分界線東南側迎風面降水及降雨強度相對較高;西北側背風面形成焚風效應,降水及降雨侵蝕強度較低。該結果可為山東省水土流失空間特征分析奠定數(shù)據(jù)基礎,同時為區(qū)域水土資源利用與調(diào)控及生態(tài)環(huán)境保護與改善提供決策支撐。
【文章來源】:地球環(huán)境學報. 2019,10(03)CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
山東省及各地形區(qū)降水量年際變化SD:山東省,JDPHA:膠東半島丘陵區(qū),LZNMA:魯中南山區(qū)
第3期肖蓓,等:山東省不同地形區(qū)降雨侵蝕力時空變化特征271DOI:10.7515/JEE182079Mann-Kendall時間序列突變點分析結果顯示(圖3):全省及各地形區(qū)年降水量UF值多低于0值,UF與UB曲線在1961—1965年和2005年前后有相交點,但各交點絕對值均小于1.96,表明全省及各地形區(qū)年降水量的年際變化均呈下降趨勢,但突變特征不顯著?傮w上,UF值表現(xiàn)為|膠東半島丘陵區(qū)|>|山東省|>|魯中南山區(qū)>|魯西北平原區(qū)|(|UF-JDPHA|>|UF-SD|>|UF-LZNMA|>UF-LXBPA|),且除魯西北平原區(qū)外,其他區(qū)域和全省部分年份通過了0.05和0.01顯著水平檢驗,表明年降水量的下降顯著程度為膠東半島丘陵區(qū)>山東。爵斨心仙絽^(qū)>魯西北平原區(qū)。SD:山東省,JDPHA:膠東半島丘陵區(qū),LZNMA:魯中南山區(qū),LXBPA:魯西北平原區(qū)。SD:ShandongProvince;JDPHA:JiaodongPeninsulaHillyArea;LZNMA:LuzhongnanMountainousArea;LXBPA:LuxibeiPlainArea.圖2山東省及各地形區(qū)降水量年際變化Fig.2AnnualchangesofprecipitationofShandongProvinceanddifferenttopographicregions圖3山東省及各地形區(qū)年降水量M-K檢驗Fig.3Mann-KendalltestsofprecipitationofShandongProvinceanddifferenttopographicregions山東省及各地形區(qū)的年內(nèi)降水表現(xiàn)為1—7月遞增,7—12月遞減(圖4),最高值為7月份,最低值為1月份,主要集中在夏季,6—8月份降水可占全年降水總量的60%以上。山東省降水量的空間分布由東南部山區(qū)(丘陵區(qū))向西北平原區(qū)逐漸降低,由818.2mm降低到567.4mm,變化幅度約為251mm(圖5)。650mm等降水量線由東北至西南沿福山—萊陽—淄博—定陶等站呈“S”型貫穿全省,該線東南側站點位于夏季盛行風——東亞季風的上風向(Zhouetal,2018),水汽來源較西北側更為充足,?
272地球環(huán)境學報第10卷DOI:10.7515/JEE182079西北部等降水量線密集,同等空間范圍內(nèi)降水量減少幅度較其他地區(qū)更大,這可能因東南季風攜帶濕潤氣流受魯中山地阻擋,東南迎風面降水多,西北背風面焚風效應降水少(郭欣等,2017;王凌梓等,2018),西北側朝陽站年降水量不足530mm,僅占泰山站年降水量的51%左右。3.2降雨侵蝕力時空變化特征1961—2015年,山東省及各地形區(qū)降雨侵蝕力總體呈波動下降趨勢(圖6),全省年降雨侵蝕力變化在2096.2MJmmhm2h1a1(2002年)到7462.0MJmmhm2h1a1(1964年)之間,平均值為4236.3MJmmhm2h1a1,絕對變化幅度為5365.9MJmmhm2h1a1,相對變化幅度為3.5(高于年降水量的相對變化幅度)。從各地形區(qū)來看,年降雨侵蝕力表現(xiàn)為魯中南山區(qū)>膠東半島丘陵區(qū)>魯西北平原區(qū),分別為4729.7MJmmhm2h1a1、4253.1MJmmhm2h1a1、3292.1MJmmhm2h1a1,與各地形區(qū)的年降水量大小排序一致;變差系數(shù)分別為0.35、0.31、0.30,表明各地形區(qū)的降雨侵蝕力波動幅度表現(xiàn)為魯西北平原區(qū)>膠東半島丘陵區(qū)>魯中南山區(qū)。圖4山東省各地形區(qū)降水量年內(nèi)分配Fig.4MonthlychangesofprecipitationofShandongProvinceanddifferenttopographicregions圖5山東省多年平均降水量等值線圖Fig.5SpatialdistributionofannualprecipitationofShandongProvince
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近10年中國地區(qū)地形對降水影響研究進展[J]. 王凌梓,苗峻峰,韓芙蓉. 氣象科技. 2018(01)
[2]云凝結核濃度對不同弗羅德數(shù)下形成的地形云和降水的影響[J]. 郭欣,郭學良,付丹紅. 氣象學報. 2017(02)
[3]四川省降雨侵蝕力時空分布特征分析[J]. 王超. 地理空間信息. 2017(02)
[4]1960—2014年松花江流域降雨侵蝕力時空變化研究[J]. 鐘科元,鄭粉莉. 自然資源學報. 2017(02)
[5]雨滴擊濺對耕作層土壤團聚體粒徑分布的影響[J]. 付玉,李光錄,鄭騰輝,李柏橋,張騰. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(03)
[6]近50年來山東省極端降水指數(shù)變化特征分析[J]. 李勝利,鞏在武,石振彬. 水土保持研究. 2016(04)
[7]雨滴動能對紅壤地表溶質(zhì)遷移特性影響試驗[J]. 王輝,平李娜,沈紫燕,龔恩磊. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(12)
[8]山東省近50年來降水事件變化特征[J]. 董旭光,顧偉宗,孟祥新,劉煥彬. 地理學報. 2014(05)
[9]鐘形地形動力抬升和重力波傳播與地形云和降水形成關系研究[J]. 郭欣,郭學良,付丹紅,牛生杰. 大氣科學. 2013(04)
[10]1960-2009年中國降雨侵蝕力的時空變化趨勢[J]. 劉斌濤,陶和平,宋春風,郭兵,史展,張超,孔博,何兵. 地理研究. 2013(02)
博士論文
[1]清代山東農(nóng)業(yè)發(fā)展與民生研究[D]. 程方.南開大學 2010
本文編號:3411974
【文章來源】:地球環(huán)境學報. 2019,10(03)CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
山東省及各地形區(qū)降水量年際變化SD:山東省,JDPHA:膠東半島丘陵區(qū),LZNMA:魯中南山區(qū)
第3期肖蓓,等:山東省不同地形區(qū)降雨侵蝕力時空變化特征271DOI:10.7515/JEE182079Mann-Kendall時間序列突變點分析結果顯示(圖3):全省及各地形區(qū)年降水量UF值多低于0值,UF與UB曲線在1961—1965年和2005年前后有相交點,但各交點絕對值均小于1.96,表明全省及各地形區(qū)年降水量的年際變化均呈下降趨勢,但突變特征不顯著?傮w上,UF值表現(xiàn)為|膠東半島丘陵區(qū)|>|山東省|>|魯中南山區(qū)>|魯西北平原區(qū)|(|UF-JDPHA|>|UF-SD|>|UF-LZNMA|>UF-LXBPA|),且除魯西北平原區(qū)外,其他區(qū)域和全省部分年份通過了0.05和0.01顯著水平檢驗,表明年降水量的下降顯著程度為膠東半島丘陵區(qū)>山東。爵斨心仙絽^(qū)>魯西北平原區(qū)。SD:山東省,JDPHA:膠東半島丘陵區(qū),LZNMA:魯中南山區(qū),LXBPA:魯西北平原區(qū)。SD:ShandongProvince;JDPHA:JiaodongPeninsulaHillyArea;LZNMA:LuzhongnanMountainousArea;LXBPA:LuxibeiPlainArea.圖2山東省及各地形區(qū)降水量年際變化Fig.2AnnualchangesofprecipitationofShandongProvinceanddifferenttopographicregions圖3山東省及各地形區(qū)年降水量M-K檢驗Fig.3Mann-KendalltestsofprecipitationofShandongProvinceanddifferenttopographicregions山東省及各地形區(qū)的年內(nèi)降水表現(xiàn)為1—7月遞增,7—12月遞減(圖4),最高值為7月份,最低值為1月份,主要集中在夏季,6—8月份降水可占全年降水總量的60%以上。山東省降水量的空間分布由東南部山區(qū)(丘陵區(qū))向西北平原區(qū)逐漸降低,由818.2mm降低到567.4mm,變化幅度約為251mm(圖5)。650mm等降水量線由東北至西南沿福山—萊陽—淄博—定陶等站呈“S”型貫穿全省,該線東南側站點位于夏季盛行風——東亞季風的上風向(Zhouetal,2018),水汽來源較西北側更為充足,?
272地球環(huán)境學報第10卷DOI:10.7515/JEE182079西北部等降水量線密集,同等空間范圍內(nèi)降水量減少幅度較其他地區(qū)更大,這可能因東南季風攜帶濕潤氣流受魯中山地阻擋,東南迎風面降水多,西北背風面焚風效應降水少(郭欣等,2017;王凌梓等,2018),西北側朝陽站年降水量不足530mm,僅占泰山站年降水量的51%左右。3.2降雨侵蝕力時空變化特征1961—2015年,山東省及各地形區(qū)降雨侵蝕力總體呈波動下降趨勢(圖6),全省年降雨侵蝕力變化在2096.2MJmmhm2h1a1(2002年)到7462.0MJmmhm2h1a1(1964年)之間,平均值為4236.3MJmmhm2h1a1,絕對變化幅度為5365.9MJmmhm2h1a1,相對變化幅度為3.5(高于年降水量的相對變化幅度)。從各地形區(qū)來看,年降雨侵蝕力表現(xiàn)為魯中南山區(qū)>膠東半島丘陵區(qū)>魯西北平原區(qū),分別為4729.7MJmmhm2h1a1、4253.1MJmmhm2h1a1、3292.1MJmmhm2h1a1,與各地形區(qū)的年降水量大小排序一致;變差系數(shù)分別為0.35、0.31、0.30,表明各地形區(qū)的降雨侵蝕力波動幅度表現(xiàn)為魯西北平原區(qū)>膠東半島丘陵區(qū)>魯中南山區(qū)。圖4山東省各地形區(qū)降水量年內(nèi)分配Fig.4MonthlychangesofprecipitationofShandongProvinceanddifferenttopographicregions圖5山東省多年平均降水量等值線圖Fig.5SpatialdistributionofannualprecipitationofShandongProvince
【參考文獻】:
期刊論文
[1]近10年中國地區(qū)地形對降水影響研究進展[J]. 王凌梓,苗峻峰,韓芙蓉. 氣象科技. 2018(01)
[2]云凝結核濃度對不同弗羅德數(shù)下形成的地形云和降水的影響[J]. 郭欣,郭學良,付丹紅. 氣象學報. 2017(02)
[3]四川省降雨侵蝕力時空分布特征分析[J]. 王超. 地理空間信息. 2017(02)
[4]1960—2014年松花江流域降雨侵蝕力時空變化研究[J]. 鐘科元,鄭粉莉. 自然資源學報. 2017(02)
[5]雨滴擊濺對耕作層土壤團聚體粒徑分布的影響[J]. 付玉,李光錄,鄭騰輝,李柏橋,張騰. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(03)
[6]近50年來山東省極端降水指數(shù)變化特征分析[J]. 李勝利,鞏在武,石振彬. 水土保持研究. 2016(04)
[7]雨滴動能對紅壤地表溶質(zhì)遷移特性影響試驗[J]. 王輝,平李娜,沈紫燕,龔恩磊. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(12)
[8]山東省近50年來降水事件變化特征[J]. 董旭光,顧偉宗,孟祥新,劉煥彬. 地理學報. 2014(05)
[9]鐘形地形動力抬升和重力波傳播與地形云和降水形成關系研究[J]. 郭欣,郭學良,付丹紅,牛生杰. 大氣科學. 2013(04)
[10]1960-2009年中國降雨侵蝕力的時空變化趨勢[J]. 劉斌濤,陶和平,宋春風,郭兵,史展,張超,孔博,何兵. 地理研究. 2013(02)
博士論文
[1]清代山東農(nóng)業(yè)發(fā)展與民生研究[D]. 程方.南開大學 2010
本文編號:3411974
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