云南位于中國西南部,青藏高原東南緣,受南亞季風(fēng)、東亞季風(fēng)和青藏高原季風(fēng)的綜合影響。干旱和洪澇災(zāi)害是云南地區(qū)的主要?dú)庀鬄?zāi)害,嚴(yán)重制約云南社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。文章利用云南地區(qū)的器測降水和歷史文獻(xiàn)資料,采用旱澇分等定級法,分別獲取了近55年、近160年和近530年云南雨季的旱澇等級序列。應(yīng)用主成分分析(PCA)對云南近55年、近160年和近530年的旱澇等級序列和帕默爾干旱指數(shù)序進(jìn)行分析,揭示了云南旱澇的主要空間模態(tài);應(yīng)用線性趨勢、系統(tǒng)突變檢測(RSD)和小波分析等方法探討了顯著空間模態(tài)的時間得分的時間變化規(guī)律和可能的周期性;同時應(yīng)用相關(guān)分析、滑動窗口相關(guān)分析和時差相關(guān)分析等方法研究了不同氣候因子對云南旱澇變化的影響,并探討了可能的驅(qū)動機(jī)制。主要結(jié)論如下:1.近55年,云南雨季旱澇有兩個顯著的空間模態(tài),分別是全區(qū)一致型和西北-東南反向型。在全區(qū)一致型和西北-東南反向型模態(tài)中,滇中地區(qū)和滇西北分別是雨季旱澇災(zāi)害最嚴(yán)重的地區(qū)。雨季第1主成分時間得分呈微弱上升趨勢,指示雨季呈現(xiàn)偏旱趨勢。在年代際尺度上,雨季旱澇第1主成分時間得分在2009年發(fā)生了顯著突變,由偏澇轉(zhuǎn)為偏旱。相關(guān)分析表明,南亞夏季風(fēng)和南海夏季風(fēng)分別是影響雨季全區(qū)一致型和西北-東南反向型空間模態(tài)的主要因子。2.近160年,云南雨季第1主成分指示的空間模態(tài)是全區(qū)一致型。雨季第1主成分時間得分呈輕微下降趨勢,指示雨季呈偏旱趨勢。第1主成分時間得分發(fā)生了一次由澇轉(zhuǎn)旱的顯著突變,突變時間為1979年。在年代際尺度上,太陽黑子數(shù)、南亞夏季風(fēng)(SASM)、太平洋年代際濤動(PDO)和北大西洋振蕩(NAO)均對雨季旱澇災(zāi)害發(fā)生有顯著影響。3.近530年,云南雨季第1主成分指示的空間模態(tài)同樣是全區(qū)一致型。在年代際尺度上,第1主成分時間得分分別在1505年和1652年與1603年和1979年發(fā)生了由偏旱到偏澇和由偏澇到偏旱的顯著突變。100-190a的百年際周期、6a的年際周期、35a和14a的年代際周期是雨季旱澇的主要周期。雨季旱澇對太陽黑子數(shù)變化的響應(yīng)不明顯,太陽黑子數(shù)處于峰值期時,云南雨季干旱災(zāi)害相對更加頻繁。云南氣候?yàn)槔涓?暖濕的模式,當(dāng)溫度較低時云南偏旱,溫度較高時云南偏澇。δ18O記錄表明雨季旱澇受南亞夏季風(fēng)降水控制。PDO對雨季旱澇變化也有重要影響。4.1470年以來,在各個尺度上,云南雨季旱澇均有顯著的全區(qū)一致型的空間模態(tài),滇中地區(qū)是云南旱澇災(zāi)害最嚴(yán)重的區(qū)域。分析表明,太陽活動的強(qiáng)弱變化,是影響雨季旱澇變化的主要外部因子。太陽活動減弱,影響了陸地和海洋表面溫度的變化,進(jìn)而導(dǎo)致海陸間熱力性質(zhì)差異的減小,海-氣-陸間相互作用減弱,亞洲夏季風(fēng)系統(tǒng)也相應(yīng)減弱,南亞夏季風(fēng)出現(xiàn)減弱和衰退,導(dǎo)致云南雨季降水減少和嚴(yán)重干旱。
【學(xué)位單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P426.616
【部分圖文】：

.1 云南 29 個氣象站點(diǎn)、12 個旱澇指數(shù)站點(diǎn)和 10 個 PDSI 格點(diǎn)空間分布（實(shí)心三角形表象站點(diǎn)，圓心表示旱澇指數(shù)站點(diǎn)，十字表示 PDSI 格點(diǎn)）2.3 研究方法3.1 主成分分析主成分分析（Principal Component Analysis—PCA）是數(shù)學(xué)上對數(shù)據(jù)降維方法。其基本思想是將原來眾多具有一定相關(guān)性的指標(biāo)（比如 X1，X2， ）重新組合成一組具有較少個數(shù)且互不相關(guān)的綜合指標(biāo) Fm來代替。所提指標(biāo)既能最大程度地反映原變量所代表的信息，又能保證新指標(biāo)之間信息。每一個主成分提取的信息量可用方差來度量，其方差越大，包含的信息通常希望 F1（第一主成分）所含的信息量最大，因此在所有的線性組合的 F1應(yīng)該是 X1，X2， ，Xp的所有線性組合中方差最大的，故稱 F1為

對前 11 個成分進(jìn)行斷棍模型（Broken Stick Model, BSM）檢驗(yàn)，結(jié)果如圖 3.2.1。結(jié)果顯示雨季只有第 1 主成分和第 2 主成分通過了 0.05 的顯著性水平檢驗(yàn)，表明第 1 主成分和第 2 主成分可以代表雨季旱澇的主要時空變化。表 3.2.1 雨季旱澇指數(shù) PCA 中特征根大于 1 的主成分及解釋方差和累計(jì)解釋方差PC PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 PC8 PC9 PC10 PC11特征根 13.1 5.2 3.0 2.3 2.2 1.7 1.6 1.5 1.4 1.2 1.1解釋方差 30.6% 12.2% 7.0% 5.3% 5.2% 4.0% 3.8% 3.5% 3.3% 2.8% 2.6%累計(jì)解釋方差 30.6% 42.8% 49.9% 55.2% 60.4% 64.4% 68.1% 71.6% 75.0% 77.8% 80.4%

圖 3.2.2 雨季旱澇 PCA 分析雙序圖（黑色箭頭表示站點(diǎn)在第 1 主成分和第 2 主成分的得分，紅色圓點(diǎn)表示時間點(diǎn)在第 1 和第 2 主成分上的得分）根據(jù) PCA 分析得到的站點(diǎn)得分，采用反距離加權(quán)法進(jìn)行插值，得到云南旱澇第 1 主成分和第 2 主成分的空間分布(圖 3.2.3、圖 3.2.4)。圖 3.2.3 顯值中心位于滇西北的貢山，低值中心位于滇中的昆明、玉溪和滇西南的景滄。以上結(jié)果說明，當(dāng)云南雨季發(fā)生一致型的旱澇災(zāi)害時，滇中及滇西南地受災(zāi)害的頻率最高，滇西北地區(qū)最低。這一結(jié)果與年旱澇第 1 主成分的空間
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本文編號：2840361