長沙市降水變化規(guī)律研究
發(fā)布時間:2022-02-22 03:24
利用長沙市1951—2013年的逐日降水數(shù)據(jù),結合變差系數(shù)Cv、氣象線性趨勢、Pearson相關系數(shù)和Morlet小波分析等方法,分析近63 a長沙市的降水變化特征。研究結果表明:1)長沙市降水量較豐富,在年內分布上,其降水主要集中于春夏兩季,秋冬季節(jié)的降水量相對較少且變化率較大(0.47~0.49); 2)在年際分布上,長沙市多年平均降水量總體呈現(xiàn)出增加趨勢,其中夏、秋、冬三季降水量呈現(xiàn)出微弱的增加趨勢,而春季降水量表現(xiàn)為微弱的減少趨勢; 3)長沙市降水的主變化周期為28 a,且受到春、夏兩季降水變化周期的影響較大。本研究結果在一定程度上揭示了長沙市降水量的時間(年際與年內)變化趨勢和周期性特征,以期為長沙地區(qū)的水資源利用、旱澇災害防治和水利基礎設施建設等方面提供科學參考。
【文章來源】:江西科學. 2020,38(05)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
長沙市區(qū)位圖
本文所用數(shù)據(jù)為中國氣象數(shù)據(jù)共享網長沙站57679 (見圖1) 1951—2013年的逐日降水數(shù)據(jù)(從1951年1月1日開始截止到2013年12月31日),從年內和年際變化2個方面來分析長沙市降水量變化趨勢、相關性與變化周期,以揭示長沙市降水的時間變化規(guī)律。具體研究方法如下(研究流程見圖2)。2.2.1 數(shù)據(jù)整理
1)年降水量多年變化趨勢。長沙市年降水量的年際變化特征如圖3所示,區(qū)域內年降水量整體呈現(xiàn)出波動性增長態(tài)勢。20世紀50—80年代,年代降水量平均值均低于多年降水量平均值(1 429.8 mm),但是區(qū)域內年代降水量在20世紀90年代(1 597.5 mm)達到最大,并且20世紀90年代和21世紀初期(1 436.6 mm)的降水量均值都高于多年降水量平均值,可見長沙市的年降水量呈現(xiàn)出波動增長。從整體來看,其降水變率Cv值為0.17,但其變化的波動幅度存在一定的差異;以20世紀60年代為例,其年降水量最多的一年與最少的一年的差值達到了933.7 mm;而20世紀80年代間的差值為477 mm。由此可得,長沙市近幾十年的降水量整體上呈現(xiàn)出波動性增加趨勢,其氣候傾向率為7.411 mm/(10a);诖髿猸h(huán)流模式,周莉[9]等中國東部地區(qū)的不同城市群下墊面對氣候的變化狀況進行了模擬演算,將模擬演算的結果結合區(qū)域的特征,分析得到中國東部地區(qū)隨著城市進展會造成了大范圍的降水減少。從理論上來講,長沙市受城市進程中出現(xiàn)的城市熱島效應的影響,區(qū)域內氣溫上升會提高城市上空大氣穩(wěn)定性和減少地表的蒸發(fā)量,從而不易發(fā)生垂直對流,容易導致城市干島效應的形成,長沙市的降水頻率應當呈現(xiàn)出下降趨勢,降水量減少。但是以上數(shù)據(jù)分析顯示,長沙市的降水量卻呈現(xiàn)出增加趨勢,可能是由于區(qū)域氣候變化和高強度人類活動等因素的影響,導致區(qū)域內極端天氣增多,暴雨和特大暴雨發(fā)生概率增加。2)多年季節(jié)平均降水量變化特征。根據(jù)長沙市四季降水量線性圖(圖4)對長沙市的四季降水進行分析。結果表明:夏季降水、冬季降水與年降水量變化趨勢大概相同總體呈現(xiàn)出增加趨勢,其中夏季的變化傾向比冬季明顯,以16.494 mm/(10a)的趨勢增長;秋季降水量整體的變化特征不明顯,氣候傾向率僅是0.651 mm/(10a);春季降水量則以9.637 mm/(10a)的變化率減少,呈現(xiàn)出減少趨勢。由此可見,長沙市近63 a年降水量整體呈現(xiàn)為增多的趨勢,但不同季節(jié)的年際降水量趨勢存在一定的差異。春季降水與其他季節(jié)的降水呈現(xiàn)出相反趨勢的原因較為復雜,中國南方地區(qū)水汽主要是由中國南海北部、中南半島以及青藏高原南側的西南風或偏西風進行輸送,這些地區(qū)也是中國南方地區(qū)的水汽主要來源地[10]。張博[11]等運用全球模式分析了西太平洋春季的海洋表面溫度對我國江南地區(qū)春雨所造成的影響(根據(jù)定義:中國25°~28°N,110°E以東地區(qū)代表江南,長沙市位于中國的江南地區(qū)),研究中表明當西太平洋的副熱帶地區(qū)在春出現(xiàn)的海面表層溫度升高時,會伴隨著西太平洋中低緯度的副熱帶高氣壓帶氣壓和青藏高原東南側的低壓渦旋強度的削弱,從而造成西太平洋和青藏高原之間的西南風減弱,這就是導致江南地區(qū)3—5月份降水量降低的重要原因,由此可見,長沙市春季降雨的減少與西南風或偏西風相關。受多種因素共同影響,東亞區(qū)域內的氣候變化并不一致,區(qū)域內存在著熱力差異[12]會對西南風或偏西風產生影響,這種影響可能就是長沙市春季降水表現(xiàn)出減少趨勢的原因。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碧流河水庫近30年氣溫與降水變化特征分析[J]. 于越男,謝在剛,汪天祥,許士國,胡素端. 東北水利水電. 2019(03)
[2]基于小波變換的廣州市氣溫降水年際變化規(guī)律分析[J]. 劉妮妮,孫芹芹. 現(xiàn)代電子技術. 2019(05)
[3]中國南方春季降水年際變化強度的年代際變化及其與海溫異常的聯(lián)系[J]. 徐超,喬云亭. 氣象科學. 2018(03)
[4]基于Morlet小波的長沙降水周期分析[J]. 邱慶棟,章竹青,彭夢霜,程理君,鄧大海. 低碳世界. 2016(33)
[5]長沙市近50年降水特征及變化趨勢[J]. 李湘龍,張坤. 農村經濟與科技. 2015(09)
[6]長沙市年降水變化規(guī)律及其對水庫調度的影響[J]. 盧榮瓊,劉迎春,黃柱堅,邱慶棟. 湖南農業(yè)科學. 2015(08)
[7]Precipitation trends and variability from 1950 to 2000 in arid lands of Central Asia[J]. XU Ligang,ZHOU Hongfei,DU Li,YAO Haijiao,WANG Huaibo. Journal of Arid Land. 2015(04)
[8]IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學要點[J]. 沈永平,王國亞. 冰川凍土. 2013(05)
[9]春季中國南方雨帶年際變動與大氣環(huán)流異常[J]. 蔣品平,趙平. 氣象學報. 2012(04)
[10]近50年來南京梅雨期降雨量變化特征分析[J]. 徐福剛. 科技創(chuàng)新導報. 2012(23)
本文編號:3638593
【文章來源】:江西科學. 2020,38(05)
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
長沙市區(qū)位圖
本文所用數(shù)據(jù)為中國氣象數(shù)據(jù)共享網長沙站57679 (見圖1) 1951—2013年的逐日降水數(shù)據(jù)(從1951年1月1日開始截止到2013年12月31日),從年內和年際變化2個方面來分析長沙市降水量變化趨勢、相關性與變化周期,以揭示長沙市降水的時間變化規(guī)律。具體研究方法如下(研究流程見圖2)。2.2.1 數(shù)據(jù)整理
1)年降水量多年變化趨勢。長沙市年降水量的年際變化特征如圖3所示,區(qū)域內年降水量整體呈現(xiàn)出波動性增長態(tài)勢。20世紀50—80年代,年代降水量平均值均低于多年降水量平均值(1 429.8 mm),但是區(qū)域內年代降水量在20世紀90年代(1 597.5 mm)達到最大,并且20世紀90年代和21世紀初期(1 436.6 mm)的降水量均值都高于多年降水量平均值,可見長沙市的年降水量呈現(xiàn)出波動增長。從整體來看,其降水變率Cv值為0.17,但其變化的波動幅度存在一定的差異;以20世紀60年代為例,其年降水量最多的一年與最少的一年的差值達到了933.7 mm;而20世紀80年代間的差值為477 mm。由此可得,長沙市近幾十年的降水量整體上呈現(xiàn)出波動性增加趨勢,其氣候傾向率為7.411 mm/(10a);诖髿猸h(huán)流模式,周莉[9]等中國東部地區(qū)的不同城市群下墊面對氣候的變化狀況進行了模擬演算,將模擬演算的結果結合區(qū)域的特征,分析得到中國東部地區(qū)隨著城市進展會造成了大范圍的降水減少。從理論上來講,長沙市受城市進程中出現(xiàn)的城市熱島效應的影響,區(qū)域內氣溫上升會提高城市上空大氣穩(wěn)定性和減少地表的蒸發(fā)量,從而不易發(fā)生垂直對流,容易導致城市干島效應的形成,長沙市的降水頻率應當呈現(xiàn)出下降趨勢,降水量減少。但是以上數(shù)據(jù)分析顯示,長沙市的降水量卻呈現(xiàn)出增加趨勢,可能是由于區(qū)域氣候變化和高強度人類活動等因素的影響,導致區(qū)域內極端天氣增多,暴雨和特大暴雨發(fā)生概率增加。2)多年季節(jié)平均降水量變化特征。根據(jù)長沙市四季降水量線性圖(圖4)對長沙市的四季降水進行分析。結果表明:夏季降水、冬季降水與年降水量變化趨勢大概相同總體呈現(xiàn)出增加趨勢,其中夏季的變化傾向比冬季明顯,以16.494 mm/(10a)的趨勢增長;秋季降水量整體的變化特征不明顯,氣候傾向率僅是0.651 mm/(10a);春季降水量則以9.637 mm/(10a)的變化率減少,呈現(xiàn)出減少趨勢。由此可見,長沙市近63 a年降水量整體呈現(xiàn)為增多的趨勢,但不同季節(jié)的年際降水量趨勢存在一定的差異。春季降水與其他季節(jié)的降水呈現(xiàn)出相反趨勢的原因較為復雜,中國南方地區(qū)水汽主要是由中國南海北部、中南半島以及青藏高原南側的西南風或偏西風進行輸送,這些地區(qū)也是中國南方地區(qū)的水汽主要來源地[10]。張博[11]等運用全球模式分析了西太平洋春季的海洋表面溫度對我國江南地區(qū)春雨所造成的影響(根據(jù)定義:中國25°~28°N,110°E以東地區(qū)代表江南,長沙市位于中國的江南地區(qū)),研究中表明當西太平洋的副熱帶地區(qū)在春出現(xiàn)的海面表層溫度升高時,會伴隨著西太平洋中低緯度的副熱帶高氣壓帶氣壓和青藏高原東南側的低壓渦旋強度的削弱,從而造成西太平洋和青藏高原之間的西南風減弱,這就是導致江南地區(qū)3—5月份降水量降低的重要原因,由此可見,長沙市春季降雨的減少與西南風或偏西風相關。受多種因素共同影響,東亞區(qū)域內的氣候變化并不一致,區(qū)域內存在著熱力差異[12]會對西南風或偏西風產生影響,這種影響可能就是長沙市春季降水表現(xiàn)出減少趨勢的原因。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]碧流河水庫近30年氣溫與降水變化特征分析[J]. 于越男,謝在剛,汪天祥,許士國,胡素端. 東北水利水電. 2019(03)
[2]基于小波變換的廣州市氣溫降水年際變化規(guī)律分析[J]. 劉妮妮,孫芹芹. 現(xiàn)代電子技術. 2019(05)
[3]中國南方春季降水年際變化強度的年代際變化及其與海溫異常的聯(lián)系[J]. 徐超,喬云亭. 氣象科學. 2018(03)
[4]基于Morlet小波的長沙降水周期分析[J]. 邱慶棟,章竹青,彭夢霜,程理君,鄧大海. 低碳世界. 2016(33)
[5]長沙市近50年降水特征及變化趨勢[J]. 李湘龍,張坤. 農村經濟與科技. 2015(09)
[6]長沙市年降水變化規(guī)律及其對水庫調度的影響[J]. 盧榮瓊,劉迎春,黃柱堅,邱慶棟. 湖南農業(yè)科學. 2015(08)
[7]Precipitation trends and variability from 1950 to 2000 in arid lands of Central Asia[J]. XU Ligang,ZHOU Hongfei,DU Li,YAO Haijiao,WANG Huaibo. Journal of Arid Land. 2015(04)
[8]IPCC第一工作組第五次評估報告對全球氣候變化認知的最新科學要點[J]. 沈永平,王國亞. 冰川凍土. 2013(05)
[9]春季中國南方雨帶年際變動與大氣環(huán)流異常[J]. 蔣品平,趙平. 氣象學報. 2012(04)
[10]近50年來南京梅雨期降雨量變化特征分析[J]. 徐福剛. 科技創(chuàng)新導報. 2012(23)
本文編號:3638593
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