發(fā)布時間：2017-12-29 09:15

  本文關(guān)鍵詞：中國西北地區(qū)中、東部近400年來降水的時空變化及其驅(qū)動機制研究　出處：《蘭州大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：大范圍干旱事件通常是由多個不同氣候區(qū)域同時發(fā)生干旱所造成的。研究不同氣候區(qū)域降水的變化關(guān)系及其潛在的驅(qū)動機制,對于理解大范圍干旱的發(fā)生機理具有重要的價值。本研究以樹輪寬度資料為基礎(chǔ),分別重建了中國西北地區(qū)中部(青海及其北面的祁連山區(qū))和東部(甘肅東部至陜西)近1000年(1000~2000年)來和近400年(1615~2006年)來的降水變化歷史,然后計算了它們之間的41年滑動相關(guān)系數(shù)RC41,使得我們可以了解這兩個地區(qū)近400年來降水關(guān)系的動態(tài)變化特征。由于研究區(qū)處在中緯度西風和亞洲夏季風的過渡帶上,因此本文進一步探討了這兩個氣候系統(tǒng)對研究區(qū)降水的時空變化的影響。在此項研究之前,我們首先統(tǒng)計了西北地區(qū)中、東部137個樹輪寬度年表與溫度和降水的相關(guān)關(guān)系,以便于了解這兩個地區(qū)的樹木生長對氣候是否具有相同的響應(yīng)規(guī)律。通過本研究,主要得出以下結(jié)論:(1)無論是西北地區(qū)中部還是東部,森林中下部樹輪寬度年表均主要與前一年生長季后期和當年生長季早期的降水正相關(guān),而與溫度負相關(guān),反映了樹木生長受到相同季節(jié)的水分限制。進一步分析發(fā)現(xiàn),兩個地區(qū)的樹輪寬度年表大多與P7C6月(前一年7月至當年6月)、P8C6月或P8C7月的降水的相關(guān)最好,并且它們的變化特征具有較好的一致性。這說明兩個地區(qū)的樹輪降水重建或干旱重建結(jié)果具有可比性。與森林中下部的分析結(jié)果不同,西北中部森林上限樹輪寬度年表與降水和溫度均主要為正相關(guān),但后者明顯好于前者,說明溫度是森林上限樹木生長的主要限制因子。(2)在西北地區(qū)中部,由于樹輪樣點呈簇狀分布,因此本文將森林中下部的17個單點樹輪寬度年表,按照行政區(qū)劃,合并成6條近千年的樹輪年表,并提取了這些年表的第一主成分MPC1(1000~2000年),以期更好的代表該地區(qū)的樹輪寬度變化特征。分析顯示,MPC1主要記錄P7C6月降水變化信息,在公共時段1959~2000年間,相關(guān)系數(shù)達0.74(p0.01)。因此,利用MPC1重建了研究區(qū)近千年來的降水變化歷史�？臻g相關(guān)分析表明,該降水重建序列能夠很好的代表西北中部較大范圍內(nèi)的降水變化特征。(3)在西北地區(qū)東部,選取了4條超過300年的樹輪寬度年表,提取它們的第一主成分EPC1(1708~2006年),同時計算其中兩個較長年表的平均值EAVE(1615~2006年),以期更好的代表西北東部樹輪寬度的變化特征。分析發(fā)現(xiàn),EPC1和EAVE均主要記錄P8C7月的降水變化信息,在各自與氣象資料的共同時段內(nèi),相關(guān)系數(shù)分別為0.78(n=49,p0.01)和0.75(n=55,p0.01)。最后,利用EPC1和EAVE分別重建了西北東部過去299年和392年的降水變化歷史。這兩個降水重建序列的相關(guān)系數(shù)達0.88(n=299,p0.01),并且都能很好的代表西北東部較大范圍內(nèi)的降水變化。考慮到EAVE降水重建序列較長,因此用于下一步分析。(4)為了了解西北地區(qū)中、東部降水關(guān)系的動態(tài)變化特征,我們計算了兩個地區(qū)降水重建序列(EAVE和MPC1)的41年滑動相關(guān)系數(shù)RC41。在公共時段1615~2000年間,RC41的變化幅度較大,在-0.05到0.63之間,大約有41.0%的滑動相關(guān)系數(shù)達到了95%以上的置信水平。根據(jù)RC41的變化特征,可以劃分出5個降水變化較為一致的時期(1615~1681年、1706~1757年、1792~1861年、1877~1933年和1976~2000年)和4個較為不一致的時期(1682~1705年、1758~1791年、1862~1876年和1934~1975年)。在較為一致的時期,兩個地區(qū)容易同時發(fā)生干旱事件。將RC41與亞洲夏季風和中緯度西風的相關(guān)指數(shù)進行對比,我們發(fā)現(xiàn)在弱季風和/或強西風時,兩個地區(qū)的降水變化更為一致;相反,在強季風和/或弱西風時,兩個地區(qū)的降水變化一致性較低。這可能是因為,無論夏季風強弱,西北中部都在西風的控制下。與之不同的是,在弱季風和/或強西風時,西北東部可能主要受西風的控制,因此此時兩個地區(qū)的降水變化比較一致。但在強季風和/或弱西風時,西風對西北東部的控制減弱甚至消失,而季風的影響增強,因此此時兩個地區(qū)降水變化的一致性較低。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P426.6

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本文編號：1349674