本文關(guān)鍵詞：氣候變化背景下我國(guó)極端降水的時(shí)空分布特征和未來(lái)預(yù)估　出處：《上海師范大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 中國(guó) 降水 暴雨事件 CMIP5 時(shí)空特征 預(yù)估

【摘要】：極端降水是極端天氣氣候的一個(gè)重要指標(biāo),研究其時(shí)間變化和空間分布特征以及預(yù)估其未來(lái)的變化趨勢(shì),對(duì)正確認(rèn)識(shí)全球氣候變暖背景下的極端天氣過(guò)程具有重要的意義。本文主要以中國(guó)大陸地區(qū)為研究區(qū),基于觀測(cè)數(shù)據(jù)討論了我國(guó)不同強(qiáng)度降水的時(shí)空分布特征,揭示我國(guó)歷史時(shí)期降水的變化規(guī)律和區(qū)域差異;確定了區(qū)域持續(xù)性暴雨事件的識(shí)別方法,識(shí)別出我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)的區(qū)域持續(xù)性暴雨事件,并開(kāi)展該類事件的時(shí)空分布特征分析;利用觀測(cè)數(shù)據(jù)評(píng)估參與“耦合模式比較計(jì)劃”(Coupled Model Intercomparison Project,CMIP5)的全球氣候模式資料對(duì)我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)的降水特別是極端降水的模擬能力,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行不同排放情境RCP4.5和RCP8.5下21世紀(jì)該區(qū)域平均和極端降水變化的模式集合平均預(yù)估,并且分析了東亞季風(fēng)對(duì)其變化的影響。主要結(jié)果如下:(1)基于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)提供的氣象臺(tái)站日降水?dāng)?shù)據(jù)和非參數(shù)加權(quán)平均的Thiel-Sen斜率估計(jì)趨勢(shì)分析方法,分析了1960-2013年我國(guó)總降水和不同強(qiáng)度降水的時(shí)空分布特征。結(jié)果表明,雖然我國(guó)總降水量變化趨勢(shì)不明顯,但是存在很大的區(qū)域差異,即西部降水呈增加趨勢(shì),東部降水在下降。總體而言,不同強(qiáng)度降水的變化趨勢(shì)與總降水量一致,然而大雨和暴雨的上升幅度要大于總降水量。但是在我國(guó)東南地區(qū),即使總降水量呈微弱下降趨勢(shì),大雨和暴雨呈顯著的上升趨勢(shì)。(2)其次,利用多元線性回歸模型和相對(duì)權(quán)重法開(kāi)展了降水頻率和強(qiáng)度的變化對(duì)總降水量變化的貢獻(xiàn)分析以及不同強(qiáng)度的降水量(頻率)變化對(duì)總降水量(頻率)變化的貢獻(xiàn)分析。研究顯示,我國(guó)西部總降水的變化主要與降水頻率的變化相關(guān),而東部總降水的變化主要與降水強(qiáng)度相關(guān)。對(duì)于總降水量而言,中雨,大雨和暴雨的貢獻(xiàn)較大,但是各個(gè)地區(qū)的小雨和中雨的變化趨勢(shì)對(duì)總降水頻率的貢獻(xiàn)較大。此外,我們研究了中國(guó)東部夏季降水和東亞夏季風(fēng)之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)夏季降水量在東北地區(qū)減少而在東南地區(qū)增長(zhǎng)是由于東亞夏季風(fēng)減弱引起的。(3)利用區(qū)域極端天氣氣候事件識(shí)別方法識(shí)別出了我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)具有一定的影響面積和持續(xù)時(shí)間的區(qū)域持續(xù)性暴雨事件,并建立了暴雨事件的指標(biāo)體系,基于暴雨事件的綜合指標(biāo)把區(qū)域暴雨事件劃分為四個(gè)等級(jí):極端暴雨,超強(qiáng)暴雨,強(qiáng)暴雨和暴雨事件。在1960-2013年,我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)共識(shí)別出2687個(gè)區(qū)域持續(xù)性暴雨事件,其中極端暴雨事件有269個(gè);超強(qiáng)暴雨事件403個(gè);強(qiáng)暴雨事件672個(gè)和1343個(gè)暴雨事件。研究區(qū)的區(qū)域暴雨事件主要集中在5、6、7、8和9月份,峰值出現(xiàn)在7月份。從暴雨事件的空間分布來(lái)看,區(qū)域持續(xù)性暴雨事件主要集中發(fā)生在熱帶和亞熱帶季風(fēng)區(qū)的長(zhǎng)江中下游地區(qū)、江南地區(qū)和華南地區(qū)的東部。從不同等級(jí)的暴雨事件來(lái)看,極端暴雨和超強(qiáng)暴雨事件主要集中發(fā)生在熱帶和亞熱帶季風(fēng)區(qū)的東南地區(qū),而發(fā)生在溫帶季風(fēng)區(qū)的暴雨事件主要是暴雨和強(qiáng)暴雨事件。(4)從暴雨事件的時(shí)間變化特征來(lái)看,對(duì)整個(gè)研究區(qū)而言,1960-2013年我國(guó)東部季風(fēng)區(qū)的區(qū)域持續(xù)性暴雨事件隨著時(shí)間的變化,頻次在不斷增加,暴雨事件的影響面積變大,強(qiáng)度增強(qiáng),極端性增強(qiáng),但是持續(xù)時(shí)間并沒(méi)有顯著變長(zhǎng)。暴雨累積頻次的變化趨勢(shì)存在空間差異,在熱帶和亞熱帶季風(fēng)區(qū)的暴雨事件累積頻次呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì),上升幅度最大的是長(zhǎng)江中下游流域地區(qū),溫帶季風(fēng)區(qū)的大部分地區(qū)的暴雨事件累積頻次都以減少趨勢(shì)為主。熱帶和亞熱帶季風(fēng)區(qū)暴雨事件各指標(biāo)均以上升趨勢(shì)為主,且該區(qū)的增加趨勢(shì)主要體現(xiàn)在極端和超強(qiáng)暴雨事件上;然而,溫帶季風(fēng)區(qū)的暴雨事件各指標(biāo)以下降趨勢(shì)為主,主要體現(xiàn)在極端和超強(qiáng)暴雨事件上,但是該區(qū)暴雨和強(qiáng)暴雨事件以增加趨勢(shì)為主。(5)利用中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)提供的0.5°×0.5°的格點(diǎn)數(shù)據(jù)評(píng)估了6個(gè)CMIP5模式對(duì)我國(guó)長(zhǎng)江中下游流域5月至9月的平均和極端降水的模擬能力。此外,基于Quantile Mapping Technique對(duì)模型降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行偏差修正,并基于多模式集合平均(multi-model ensemble mean,MME)預(yù)估該流域降水在21世紀(jì)的可能變化。總體而言,模式對(duì)平均降水和降水頻率的模擬能力較好,對(duì)降水強(qiáng)度和極端降水(5年和20年回歸周期降水)的模擬能力較差。從MME對(duì)各降水指數(shù)的空間分布模擬能力來(lái)看,MME可以模擬出各指數(shù)的空間地理分布特征,但是不能模擬出地形變化對(duì)降水空間分布的影響,即對(duì)復(fù)雜地形區(qū)降水的模擬能力有限。對(duì)整個(gè)長(zhǎng)江中下游流域而言,MME高估了平均降水、降水頻率和降水強(qiáng)度,但是低估了該流域極端降水。(6)對(duì)RCP4.5和RCP8.5排放情景下21世紀(jì)前期(2021-2050年)和末期(2071-2100年)該流域降水的MME預(yù)估表明,該流域5月至9月的平均降水以及降水強(qiáng)度呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),但是降水頻率呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。該區(qū)預(yù)估的極端降水也以增加趨勢(shì)為主,且上升的幅度明顯大于平均降水,特別在21世紀(jì)末期,在一些平均降水呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的區(qū)域,極端降水也呈現(xiàn)明顯的增加趨勢(shì)�？傮w而言,在全球變暖背景下,在21世紀(jì)長(zhǎng)江中下游流域降水強(qiáng)度明顯更強(qiáng),極端降水明顯增多,從而導(dǎo)致該區(qū)更易發(fā)生洪澇災(zāi)害。分析全球氣候變化對(duì)我國(guó)降水的影響,對(duì)洪澇災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與防災(zāi)減災(zāi)具有十分重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P426.6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱鵬;王健;王飛;呂新;;北疆地區(qū)年降雨量時(shí)空變化規(guī)律研究[J];浙江農(nóng)業(yè)科學(xué);2015年08期

2 胡環(huán);胡偉;;淺談氣候變化對(duì)洪澇災(zāi)害形成的影響[J];內(nèi)蒙古水利;2015年03期

3 張武龍;張井勇;范廣洲;;CMIP5模式對(duì)我國(guó)西南地區(qū)干濕季降水的模擬和預(yù)估[J];大氣科學(xué);2015年03期

4 黃婕;王躍峰;高路;陳興偉;;1960—2011年福建省不同等級(jí)降水時(shí)空變化特征[J];中國(guó)水土保持科學(xué);2015年02期

5 TIAN Di;GUO Yan;DONG Wenjie;;Future Changes and Uncertainties in Temperature and Precipitation over China Based on CMIP5 Models[J];Advances in Atmospheric Sciences;2015年04期

6 白淑英;莫婷;史建橋;周寅;;近50年貴州不同強(qiáng)度降水日數(shù)時(shí)空變化分析[J];南水北調(diào)與水利科技;2015年02期

7 初祁;徐宗學(xué);劉文豐;劉琳;;24個(gè)CMIP5模式對(duì)長(zhǎng)江流域模擬能力評(píng)估[J];長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境;2015年01期

8 陳紅;;CMIP5氣候模式對(duì)中國(guó)東部夏季降水年代際變化的模擬性能評(píng)估[J];氣候與環(huán)境研究;2014年06期

9 仝鵬;;洪澇災(zāi)害經(jīng)濟(jì)影響與防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)估[J];人民論壇;2014年20期

10 況雪源;王遵婭;張耀存;孫丞虎;侯威;;中國(guó)近50年來(lái)群發(fā)性高溫事件的識(shí)別及統(tǒng)計(jì)特征[J];地球物理學(xué)報(bào);2014年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 陳奇;;中國(guó)熱帶氣旋的降水貢獻(xiàn)初步研究[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2007年年會(huì)天氣預(yù)報(bào)預(yù)警和影響評(píng)估技術(shù)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2007年

2 范蘇丹;;中國(guó)近50年極端降水事件變化特征的季節(jié)性差異[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S3天氣預(yù)報(bào)災(zāi)害天氣研究與預(yù)報(bào)[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 曹瑋;洪澇災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)影響與防災(zāi)減災(zāi)能力評(píng)估研究[D];湖南大學(xué);2013年

2 李宏;基于國(guó)民財(cái)富損失控制的自然災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)研究[D];東北財(cái)經(jīng)大學(xué);2011年

3 萬(wàn)仕全;中國(guó)降水與溫度極值的時(shí)空分布規(guī)律模擬[D];蘭州大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 杭月荷;CMIP5多模式對(duì)中國(guó)極端降水的模擬評(píng)估及未來(lái)情景預(yù)估[D];南京信息工程大學(xué);2013年

2 陳陽(yáng);中國(guó)持續(xù)性暴雨特征及中東部地區(qū)事件異常大尺度環(huán)流分析[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2013年

3 許艷峰;我國(guó)南部夏季持續(xù)性暴雨的時(shí)空變化及其對(duì)應(yīng)的環(huán)流特征[D];南京信息工程大學(xué);2008年

4 李紅梅;近四十年中國(guó)盛夏降水和溫度特性變化的觀測(cè)分析和數(shù)值模擬[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（大氣物理研究所）;2007年

5 于星;東亞夏季風(fēng)和中國(guó)降水的關(guān)系[D];中國(guó)氣象科學(xué)研究院;2001年

，

本文編號(hào)：1355415