近60年中國(guó)持續(xù)極端降水時(shí)空變化特征及其環(huán)流因素分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 01:13
極端降水具有較強(qiáng)的持續(xù)時(shí)間不確定性,持續(xù)多天的極端降水事件往往具有較大的致災(zāi)性,但目前從極端降水持續(xù)性角度進(jìn)行極端降水變化及其環(huán)流因素的研究還非常缺乏。利用1961~2018年中國(guó)逐日降水格點(diǎn)數(shù)據(jù)集以及大氣環(huán)流指數(shù)數(shù)據(jù),定義持續(xù)了2天及以上的極端降水為持續(xù)極端降水事件,研究其在中國(guó)不同區(qū)域發(fā)生頻次、持續(xù)日數(shù)以及持續(xù)極端降水總量、持續(xù)極端降水最大降水量的時(shí)空變化和影響因素。結(jié)果表明:(1)近60年來(lái),中國(guó)持續(xù)極端降水事件在較為干旱的地區(qū)(蒙新地區(qū)、青藏地區(qū))高發(fā)且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),但在較濕潤(rùn)的地區(qū)(東部地區(qū))持續(xù)極端降水事件強(qiáng)度更高。(2)中國(guó)持續(xù)極端降水事件的頻率和強(qiáng)度均呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì),但在區(qū)域尺度上,東部地區(qū)沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì),越干旱的地區(qū)增加趨勢(shì)越大。各個(gè)指數(shù)變化趨勢(shì)的空間分布格局相似。(3)持續(xù)極端降水事件對(duì)總降水的貢獻(xiàn)率呈現(xiàn)出緩慢的增長(zhǎng)趨勢(shì),東部地區(qū)增長(zhǎng)趨勢(shì)不明顯。(4)西太平洋副高、南海副高、西太平洋暖池、亞洲區(qū)極渦、北半球極渦和中國(guó)持續(xù)極端降水事件有著顯著的相關(guān)關(guān)系。區(qū)域尺度上,西太平洋副高對(duì)蒙新地區(qū)和青藏地區(qū)的影響最大,東部地區(qū)則受到西太平洋副高和西太平洋暖池的較大影響?傮w...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2020,29(09)北大核心CSSCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:14 頁(yè)
【部分圖文】:
中國(guó)三大自然區(qū)域分布
在持續(xù)極端降水的強(qiáng)度上,東部地區(qū)的年均PEPA遠(yuǎn)高于青藏地區(qū)和蒙新地區(qū),并且明顯高于全國(guó)平均水平;其中蒙新地區(qū)的年均PEPA低于青藏地區(qū)(表2)。這種情況應(yīng)該是由于東部地區(qū)大部分屬于濕潤(rùn)地區(qū),降水基數(shù)較大,即使持續(xù)極端降水事件相比于其他地區(qū)發(fā)生頻率少,但是其年均PEPA依然遠(yuǎn)高于蒙新地區(qū)和青藏地區(qū)。空間上來(lái)看,較低的PEPA(5~30 mm)主要出現(xiàn)在蒙新地區(qū)、青藏地區(qū)和中國(guó)西南部,較高的PEPA(180~410 mm)全部出現(xiàn)在東部地區(qū),最高值則出現(xiàn)在東南沿海地區(qū)和海南島(圖2c)?傮w上在中國(guó)呈現(xiàn)出由西向東以及由北向南遞增的趨勢(shì)。RxEvent體現(xiàn)了持續(xù)極端降水事件的極端情況,一定程度上反映了地區(qū)爆發(fā)洪水災(zāi)害的可能性。東部地區(qū)的年均RxEvent遠(yuǎn)大于青藏地區(qū)和蒙新地區(qū),并且遠(yuǎn)大于全國(guó)的平均水平;蒙新地區(qū)的RxEvent略低于青藏地區(qū)(表2)。RxEvent的空間分布格局和PEPA相似,RxEvent高值(120~220 mm)地區(qū)主要位于東南沿海和海南島。RxEvent低值(3~20 mm)地區(qū)則主要分布于蒙新地區(qū)、青藏地區(qū)以及中國(guó)西南部。RxEvent在中國(guó)依舊呈現(xiàn)出由西向東以及由北向南遞增的趨勢(shì)。
西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)、亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)和中國(guó)持續(xù)極端降水事件的頻率以及強(qiáng)度都有著顯著的相關(guān)性(表4)。其中西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)和各個(gè)持續(xù)極端降水指數(shù)主要表現(xiàn)為正相關(guān),亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)則表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。與其它指數(shù)相比,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)和中國(guó)PEPF、PEPD、PEPA、RxEvent的相關(guān)性最大,分別達(dá)到了0.583、0.568、0.535、0.401。區(qū)域尺度上來(lái)看,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)與蒙新地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)有著顯著的正相關(guān)關(guān)系。西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)則與青藏地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)存在著顯著的相關(guān)關(guān)系;其中亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)與青藏地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)成負(fù)相關(guān),其它兩個(gè)指數(shù)則呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)和蒙新地區(qū)以及青藏地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)的相關(guān)性最大。對(duì)于東部地區(qū),西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)、亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)都和東部地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)存在著較好的相關(guān)關(guān)系;亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),其他環(huán)流指數(shù)呈正相關(guān)。其中,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)和東部地區(qū)持續(xù)極端降水發(fā)生頻率(PEPF、PEPD)相關(guān)系數(shù)最高,西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)則和東部地區(qū)持續(xù)極端降水強(qiáng)度(PEPA、RxEvent)的相關(guān)性最好。無(wú)論是區(qū)域尺度還是全國(guó)尺度,南方濤動(dòng)指數(shù)、北極濤動(dòng)指數(shù)以及北大西洋濤動(dòng)指數(shù)都和持續(xù)極端降水事件沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系。在空間格局上,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)和西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)與PEPD的相關(guān)系數(shù)范圍分別為-0.40~0.62、-0.34~0.6、-0.35~0.49(圖6)。這3個(gè)指數(shù)不僅相關(guān)范圍相近,其空間分布格局也很相似。雖然總體上和各個(gè)區(qū)域的PEPD呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,但是蒙新地區(qū)東部、青藏地區(qū)中部和東部、東部地區(qū)西南部、東南沿海地區(qū)、華北地區(qū)以及小興安嶺地區(qū)存在部分格點(diǎn)與PEPD呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系(圖6 a、b、c)。亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)與PEPD的相關(guān)系數(shù)范圍分別為-0.55~0.44、-0.47~0.37。這兩個(gè)指數(shù)總體上與各個(gè)區(qū)域表現(xiàn)出負(fù)相關(guān),但是在蒙新地區(qū)東部、青藏地區(qū)南部、東部地區(qū)西南部以及小興安嶺地區(qū)則有部分格點(diǎn)表現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系(圖6 d、e)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]衡水市1961~2015年極端降水和干旱的時(shí)空變化特征[J]. 柯杭,王小軍,尹義星,羅志文. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2019(04)
[2]中國(guó)1961—2016年夏季持續(xù)和非持續(xù)性極端降水的變化特征[J]. 賀冰蕊,翟盤(pán)茂. 氣候變化研究進(jìn)展. 2018(05)
[3]近53 a來(lái)長(zhǎng)江流域極端降水指數(shù)特征[J]. 孫惠惠,章新平,羅紫東,尚程鵬,賀新光,饒志國(guó). 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2018(08)
[4]對(duì)話(huà)張人禾:2016年上半年中國(guó)南方強(qiáng)降水與超強(qiáng)厄爾尼諾[J]. 李清泉,閔慶燁. 科學(xué)通報(bào). 2016(24)
[5]1961–2011年中國(guó)南方地區(qū)極端降水事件變化(英文)[J]. 任正果,張明軍,王圣杰,強(qiáng)芳,朱小凡,董蕾. Journal of Geographical Sciences. 2015(01)
[6]基于格點(diǎn)數(shù)據(jù)的西北干旱區(qū)極端降水事件分析[J]. 董蕾,張明軍,王圣杰,朱小凡,任正果,王瓊. 自然資源學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]近50年來(lái)中國(guó)極端降水趨勢(shì)與物理成因研究綜述[J]. 高濤,謝立安. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(05)
[8]江南春雨和南海副熱帶高壓的時(shí)間演變及其與東亞夏季風(fēng)環(huán)流和降水的關(guān)系[J]. 萬(wàn)日金,王同美,吳國(guó)雄. 氣象學(xué)報(bào). 2008(05)
[9]副高、極渦因子對(duì)我國(guó)夏季降水的影響[J]. 黃嘉佑,劉舸,趙昕奕. 大氣科學(xué). 2004(04)
[10]近百年北極濤動(dòng)對(duì)中國(guó)冬季氣候的影響[J]. 龔道溢,王紹武. 地理學(xué)報(bào). 2003(04)
碩士論文
[1]華北夏季持續(xù)強(qiáng)降水特征及機(jī)制分析[D]. 黃強(qiáng).蘭州大學(xué) 2013
本文編號(hào):3499933
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2020,29(09)北大核心CSSCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:14 頁(yè)
【部分圖文】:
中國(guó)三大自然區(qū)域分布
在持續(xù)極端降水的強(qiáng)度上,東部地區(qū)的年均PEPA遠(yuǎn)高于青藏地區(qū)和蒙新地區(qū),并且明顯高于全國(guó)平均水平;其中蒙新地區(qū)的年均PEPA低于青藏地區(qū)(表2)。這種情況應(yīng)該是由于東部地區(qū)大部分屬于濕潤(rùn)地區(qū),降水基數(shù)較大,即使持續(xù)極端降水事件相比于其他地區(qū)發(fā)生頻率少,但是其年均PEPA依然遠(yuǎn)高于蒙新地區(qū)和青藏地區(qū)。空間上來(lái)看,較低的PEPA(5~30 mm)主要出現(xiàn)在蒙新地區(qū)、青藏地區(qū)和中國(guó)西南部,較高的PEPA(180~410 mm)全部出現(xiàn)在東部地區(qū),最高值則出現(xiàn)在東南沿海地區(qū)和海南島(圖2c)?傮w上在中國(guó)呈現(xiàn)出由西向東以及由北向南遞增的趨勢(shì)。RxEvent體現(xiàn)了持續(xù)極端降水事件的極端情況,一定程度上反映了地區(qū)爆發(fā)洪水災(zāi)害的可能性。東部地區(qū)的年均RxEvent遠(yuǎn)大于青藏地區(qū)和蒙新地區(qū),并且遠(yuǎn)大于全國(guó)的平均水平;蒙新地區(qū)的RxEvent略低于青藏地區(qū)(表2)。RxEvent的空間分布格局和PEPA相似,RxEvent高值(120~220 mm)地區(qū)主要位于東南沿海和海南島。RxEvent低值(3~20 mm)地區(qū)則主要分布于蒙新地區(qū)、青藏地區(qū)以及中國(guó)西南部。RxEvent在中國(guó)依舊呈現(xiàn)出由西向東以及由北向南遞增的趨勢(shì)。
西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)、亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)和中國(guó)持續(xù)極端降水事件的頻率以及強(qiáng)度都有著顯著的相關(guān)性(表4)。其中西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)和各個(gè)持續(xù)極端降水指數(shù)主要表現(xiàn)為正相關(guān),亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)則表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。與其它指數(shù)相比,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)和中國(guó)PEPF、PEPD、PEPA、RxEvent的相關(guān)性最大,分別達(dá)到了0.583、0.568、0.535、0.401。區(qū)域尺度上來(lái)看,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)與蒙新地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)有著顯著的正相關(guān)關(guān)系。西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)則與青藏地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)存在著顯著的相關(guān)關(guān)系;其中亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)與青藏地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)成負(fù)相關(guān),其它兩個(gè)指數(shù)則呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)和蒙新地區(qū)以及青藏地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)的相關(guān)性最大。對(duì)于東部地區(qū),西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)、西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)、亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)都和東部地區(qū)持續(xù)極端降水指數(shù)存在著較好的相關(guān)關(guān)系;亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)表現(xiàn)為負(fù)相關(guān),其他環(huán)流指數(shù)呈正相關(guān)。其中,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)和東部地區(qū)持續(xù)極端降水發(fā)生頻率(PEPF、PEPD)相關(guān)系數(shù)最高,西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)則和東部地區(qū)持續(xù)極端降水強(qiáng)度(PEPA、RxEvent)的相關(guān)性最好。無(wú)論是區(qū)域尺度還是全國(guó)尺度,南方濤動(dòng)指數(shù)、北極濤動(dòng)指數(shù)以及北大西洋濤動(dòng)指數(shù)都和持續(xù)極端降水事件沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系。在空間格局上,西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、南海副高強(qiáng)度指數(shù)和西太平洋暖池強(qiáng)度指數(shù)與PEPD的相關(guān)系數(shù)范圍分別為-0.40~0.62、-0.34~0.6、-0.35~0.49(圖6)。這3個(gè)指數(shù)不僅相關(guān)范圍相近,其空間分布格局也很相似。雖然總體上和各個(gè)區(qū)域的PEPD呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,但是蒙新地區(qū)東部、青藏地區(qū)中部和東部、東部地區(qū)西南部、東南沿海地區(qū)、華北地區(qū)以及小興安嶺地區(qū)存在部分格點(diǎn)與PEPD呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系(圖6 a、b、c)。亞洲區(qū)極渦強(qiáng)度指數(shù)、北半球極渦強(qiáng)度指數(shù)與PEPD的相關(guān)系數(shù)范圍分別為-0.55~0.44、-0.47~0.37。這兩個(gè)指數(shù)總體上與各個(gè)區(qū)域表現(xiàn)出負(fù)相關(guān),但是在蒙新地區(qū)東部、青藏地區(qū)南部、東部地區(qū)西南部以及小興安嶺地區(qū)則有部分格點(diǎn)表現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系(圖6 d、e)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[7]近50年來(lái)中國(guó)極端降水趨勢(shì)與物理成因研究綜述[J]. 高濤,謝立安. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2014(05)
[8]江南春雨和南海副熱帶高壓的時(shí)間演變及其與東亞夏季風(fēng)環(huán)流和降水的關(guān)系[J]. 萬(wàn)日金,王同美,吳國(guó)雄. 氣象學(xué)報(bào). 2008(05)
[9]副高、極渦因子對(duì)我國(guó)夏季降水的影響[J]. 黃嘉佑,劉舸,趙昕奕. 大氣科學(xué). 2004(04)
[10]近百年北極濤動(dòng)對(duì)中國(guó)冬季氣候的影響[J]. 龔道溢,王紹武. 地理學(xué)報(bào). 2003(04)
碩士論文
[1]華北夏季持續(xù)強(qiáng)降水特征及機(jī)制分析[D]. 黃強(qiáng).蘭州大學(xué) 2013
本文編號(hào):3499933
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