發(fā)布時間：2020-01-23 13:45

【摘要】：降水是水循環(huán)過程中最基本的環(huán)節(jié),是地表徑流的本源,也是地下水的主要補給來源,降水在時空分布上的不均勻是引起洪澇和旱災(zāi)的直接原因。降水的過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)換過程,雨滴的凝結(jié)是吸熱過程,而地表降水的蒸發(fā)又是散熱過程�？傊�,降水是連接天氣、氣候和水循環(huán)等方面的關(guān)鍵物理過程,也是生態(tài)系統(tǒng)清潔水的最終來源,是關(guān)系到國計民生的重要氣象要素之一。中國降水量的分布極不均勻,且洪澇干旱災(zāi)害頻發(fā)。IPCC第五次評估報告指出,近百年來全球氣候變暖毋庸置疑,氣溫升高使得大氣中水汽增多,水循環(huán)加快,極端降水事件增加,在此背景下,開展中國降水變化趨勢的研究,有助于理解中國降水變化的特征和機制,并對提高相應(yīng)地區(qū)水資源管理和調(diào)控能力,對洪澇干旱的防災(zāi)減災(zāi)具有借鑒意義。本文以中國大陸為研究區(qū),并劃分了西部、北方、青藏和南方四個區(qū)域,以國家氣象局發(fā)布的氣象站臺逐日降水觀測數(shù)據(jù)為主要研究數(shù)據(jù),采用自定義和國家氣象局的通用標準分別將降水劃分為小、中和大雨。本文重點分析了在氣候變暖背景下1960-2014年間不同強度降水的時空變化趨勢和特征,最后通過綜合比較,總結(jié)出了降水的時空變化規(guī)律,并深入探究了影響小雨降水頻率的因素以及大雨(極端降水)與局地氣溫的關(guān)系,比較了不同強度降水與總降水量的相關(guān)性,量化了不同強度降水量、頻率和強度在總降水變化中的貢獻,以及不同強度降水頻率和強度在降水量變化中貢獻,展示了小雨和大雨降水量在總降水量中比例的變化特征,分析了降水量變化與地形的關(guān)系,本文的主要結(jié)論如下:(1)1960-2014年間,總降水、小、中和大雨的降水量、頻率和強度的空間分布和時空變化趨勢因地而異,區(qū)域性差異明顯。全國平均降水量沒有表現(xiàn)出顯著變化趨勢,降水頻率顯著減少而強度顯著增強,且強降水事件明顯增多,而小雨降水事件顯著減少。(2)小雨降水頻率減少量在總降水頻率的減少趨勢中起主要作用,而且,小雨降水頻率的減少是整個中國小雨降水量減少的主要原因。低空大氣的氣溫和比濕和夏半年小雨降水頻率的減少有著密切關(guān)系。氣溫的升高被認為是對整個中國小雨降水頻率有減少作用,而比濕變化的地域性差異決定了小雨降水頻率變化的地域性差異,這也導(dǎo)致了在中國西部地區(qū)小雨降水頻率呈顯著增加趨勢,而在東部地區(qū)呈顯著減少趨勢。(3)只有南方地區(qū)的大雨降水量、頻率和強度均呈顯著增加和增強趨勢,而且局地氣溫的升高對大雨(極端降水)降水有一定的增強作用,包括降水量、頻率和強度三個方面,而且,大雨閾值越高,氣溫的增強作用越明顯,在其他地區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)該特征。(4)在全國和區(qū)域尺度上,總降水量的增加趨勢中,大雨降水量的增加量最大,起主要作用;總降水頻率的減少趨勢中,小雨降水頻率的減少量最大,起主要作用。同時,降水量和頻率有從小雨、中雨轉(zhuǎn)移到大雨的趨勢,并且,小雨的降水量在總降水量中所占比例顯著減少,而大雨的降水量在總降水量中所占比例顯著增大。(5)降水頻率和強度的變化均對降水量的變化起作用,在中國以及各區(qū)域中,降水頻率的變化在總降水、小、中和大雨降水量的變化均起主要作用。(6)關(guān)于降水量與海拔的關(guān)系,在西北地區(qū),年均降水量、頻率和強度均隨著海拔的升高而逐漸增大,而且大雨變化量在總降水量變化量中的比例隨著海拔的升高而增加。
【圖文】：

全球變暖背景下 1960-2014 年中國降水時空變化特征物理意義上分解溫度和比濕對小雨影響的相對貢獻以及大雨降水量、強度和頻率與局地氣溫的相關(guān)性分析�？偅壕C合比較小、中和大雨的降水量、頻率和強度的時空變化趨勢，比較不同強度降水量、強度和頻率與總降水量的相關(guān)性，不同強度降水量、頻率和強度在總降水變化中的貢獻，不同強度降水頻率和強度在降水量變化中貢獻的貢獻、小雨和大雨在總降水量中比例的時空變化趨勢，以及分析降水量變化與地形的關(guān)系分析。

2.1 研究區(qū)本文主要以中國大陸地區(qū)為研究區(qū)。中國東臨太平洋，背靠歐亞大陸，位于北緯 3°-53°和東經(jīng) 73°-135°之間，面積約為 960 萬平方公里，地形復(fù)雜，氣候類型復(fù)雜多變，，主要有東部地區(qū)的亞熱帶季風氣候、溫帶季風氣候和西南地區(qū)的高原高山氣候、西北地區(qū)的溫帶大陸性氣候[151,152]。以大興安嶺-陰山-賀蘭山-巴顏喀拉-岡底斯山為界限將中國分為季風區(qū)和非季風區(qū)[153]，從地勢上來看界限以東主要位于第三階梯，以平原區(qū)為主[154]。本文采用的中國的自然地理區(qū)劃，根據(jù)地形和季風的不同影響所引起的自然景觀和農(nóng)業(yè)利用的差異，主將中國大陸分為四個分區(qū)，即西部非季風區(qū)、北方地區(qū)、青藏地區(qū)和南方地區(qū)，其中西部和青藏地區(qū)屬非季風氣候，北方和南方屬季風氣候，該分區(qū)的區(qū)域特征明顯，已被絕大多數(shù)人接受[151,155]，研究區(qū)如圖 2.1 所示。東部季風區(qū)、西部非季風區(qū)和青藏高原氣候特征如下：
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P426.6

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本文編號：2572303