【摘要】：區(qū)域干旱化已成為全球變化研究中的一項重要內(nèi)容。近半個世紀(jì)以來,在全球變暖的背景下,全球極端干旱區(qū)域的面積擴大了兩倍以上,嚴(yán)重的影響了地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展。理解亞洲地區(qū)干旱變化的時空特征及其與大尺度海-氣-陸相互作用的聯(lián)系對該地區(qū)氣候變化研究具有重要意義。本文利用樹輪指標(biāo)單點重建了泰和山地區(qū)和區(qū)域集成了亞洲地區(qū)的干旱變化歷史,探討其與大尺度氣候變化的可能的聯(lián)系。1.在甘肅省泰和山地區(qū)采集了一組油松寬度樣本,經(jīng)過前處理、交叉定年、測量、標(biāo)準(zhǔn)化等步驟生成了標(biāo)準(zhǔn)化年表(STD)。氣候響應(yīng)分析結(jié)果表明STD年表與降水呈正相關(guān),顯著相關(guān)的月份有上年的8月和9月和當(dāng)年的4月。STD年表與溫度呈負(fù)相關(guān),顯著相關(guān)的月份有上年的9月和當(dāng)年的1月、2月、3月和5月。季節(jié)組合之后,STD年表與降水相關(guān)性最高的月份組合為上年8月到當(dāng)年5月,與溫度相關(guān)性最高的月份組合為當(dāng)年1月到5月。與標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸發(fā)指數(shù)(SPEI)在1 24個月時間尺度上都有著顯著的相關(guān),最高的相關(guān)發(fā)生在10 13個月時間尺度上,而相關(guān)性最高的月份組合為10個月尺度的4 6月平均SPEI,說明油松生長可能具有適應(yīng)短期的干旱的機制,而只有長期暴露在干旱的環(huán)境下才能夠被顯著影響。2.根據(jù)氣候響應(yīng)分析的結(jié)果,建立轉(zhuǎn)換方程并重建了泰和山283年以來干旱指數(shù)的變化。交叉驗證結(jié)果表明轉(zhuǎn)換方程具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。重建結(jié)果方差解釋量為51%,在高頻和低頻上與觀測數(shù)據(jù)都有著很好的對應(yīng)。重建結(jié)果展現(xiàn)出了干旱的長期變化情況,發(fā)現(xiàn)了1763 1766、1831 1833、1882 1884和1928 1930共4個持續(xù)時間超過3年的干旱時段以及1730 1733、1784 1787、1702 1704、1919 1922、1943 1946和1948 1952共6個持續(xù)時間超過3年的濕潤時段。重建與周圍很大范圍的干旱指數(shù)都有很高的相關(guān)性,并與附近的旱澇指數(shù)和基于樹輪的降水重建都有很好的可比性,表明該地區(qū)干旱可能主要受到降水的控制。3.多錐度方法(MTM)、小波分析方法和集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EEMD)方法都顯示出了泰和山干旱變化具有顯著的高頻和低頻周期。2 7年準(zhǔn)周期可能是受到了ENSO變化和QBO的影響,而25年左右準(zhǔn)周期可能是受到太陽活動以及太平洋十年濤動(PDO)變化的影響,百年準(zhǔn)周期則可能反應(yīng)的是太陽活動的變化。重建與印度洋、赤道中東太平洋和北太平洋的海平面溫度都有著顯著的相關(guān)關(guān)系,并與PDO序列存在顯著的反相位的關(guān)系,表明地區(qū)的干旱與大尺度的海-氣-陸相互作用有很大關(guān)聯(lián)。4.利用CRUST程序?qū)⒃趤喼奘占降?89組樹輪記錄生成零信號年表。所有的代用資料和器測數(shù)據(jù)在重建之前都經(jīng)過了白噪化處理,并在重建后將移除的器測數(shù)據(jù)的自相關(guān)加回到重建結(jié)果中。將研究區(qū)域分成了41個子區(qū)域,并采用6中代用資料篩選辦法。利用采用最小二乘法(TTLS)進(jìn)行表轉(zhuǎn)化的氣候場重建方法—RegEM方法對每個子區(qū)域進(jìn)行重建,最后再將所有子區(qū)域的重建組合到一起形成最終的過去500年的夏季帕爾默干旱指數(shù)(PDSI)重建。合適的代用資料篩選辦法能夠在一定程度上提高驗證的結(jié)果,但是更嚴(yán)格的篩選條件并不一定能夠產(chǎn)生更好的驗證。在驗證時段,65.73%格點的誤差縮減(RE)是正值,42.51%格點的相關(guān)系數(shù)的平方(R2)通過了90%的置信度,31.46%格點的有效系數(shù)(CE)值為正值。5.亞洲干旱重建結(jié)果與歷史上許多著名的干旱時段(如1586 1589、1638 1641,1876 1878和1928 1931)都有著良好的對應(yīng),也與利用點對點回歸(PPR)方法的重建的PDSI有著良好的相關(guān)。主成分分析方法得到的公元1500年 2014年的PDSI變化的前4個主模態(tài)的空間型和時間變化序列與器測數(shù)據(jù)(公元1951年 2014年)的EOF分析結(jié)果對應(yīng)良好。而四個模態(tài)的時間序列與SST空間相關(guān)表明,亞洲干旱受到了赤道印度洋和赤道太平洋SST變化的顯著影響,表明研究地區(qū)干旱與亞洲夏季風(fēng)強度以及ENSO等都有著密切的關(guān)系。
[Abstract]:Regional drought has become an important part of global change research. For nearly half a century, in the context of global warming, the area of the global extreme arid region has increased by more than two times, which has seriously affected the socio-economic development of the region. It is of great significance to understand the spatial and temporal characteristics of the drought in the region and its relationship with the large-scale sea-gas-land interaction. The paper makes use of the tree-wheel index to reconstruct the history of drought change in the region and the region, and to explore its possible relationship with the large-scale climate change. A set of Chinese tabulaeformis's width samples were collected in Taihe mountain area of Gansu province, and the standardized annual table (STD) was generated by the steps of pretreatment, cross-setting, measurement and standardization. The results of the climatic analysis show that the annual scale of the STD is positively related to the precipitation, and the related month is August and September of last year and April of the same year. The STD chronology was negatively correlated with the temperature, and the related month was the last year of September and January, February, March and May of the same year. After the season combination, the monthly combination of the STD annual table and the precipitation correlation was from August to May, and the combination of the month with the highest temperature correlation was from January to May of the same year. 涓庢爣鍑嗗寲闄嶆按钂稿彂鎸囨暟(SPEI)鍦，

本文編號：2422716