本文關(guān)鍵詞：北半球中高緯干旱半干旱區(qū)強(qiáng)化增溫現(xiàn)象研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文通過CRUTS3.1的1901-2009年全球格點(diǎn)高分辨率溫度和降水資料,分析了全球不同降水分區(qū)平均地表氣溫的變化趨勢(shì),研究發(fā)現(xiàn),增溫最顯著的區(qū)域主要位于北半球中高緯半干旱區(qū),該地區(qū)的增溫速率要明顯高于全球其他區(qū)域,對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)也占主要地位,而且這種強(qiáng)化增溫的現(xiàn)象在冷季更加明顯。以此為切入點(diǎn),本論文通過全新的非線性趨勢(shì)定義方法(EEMD),進(jìn)一步研究了全球地表氣溫長(zhǎng)期變化趨勢(shì)的演變特征；分析了北美和歐亞大陸地表干濕變化的差異,以及與強(qiáng)化增溫的關(guān)聯(lián)；最后,對(duì)于大多是作為距平參照系從原始資料中被剔除的年循環(huán)分量,本論文利用EEMD方法定義了全球格點(diǎn)地表氣溫幅-頻調(diào)制的年循環(huán),分析了半球中高緯干旱半干旱區(qū)地表氣溫年循環(huán)振幅在不同時(shí)間尺度上的變化特征,及其變化趨勢(shì)的演變特征,并探討地表氣溫年循環(huán)與北半球中高緯干旱半干旱區(qū)強(qiáng)化增溫的關(guān)聯(lián)。主要研究結(jié)果如下：(1)全球陸地整體自1900年至今在不斷變暖。變暖最先開始于北半球的高緯度和副熱帶地區(qū),隨后南半球副熱帶地區(qū)開始增暖。然而,自1900年至今累積變暖最劇烈的區(qū)域,是位于北半球中高緯地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱的干旱和半干旱區(qū)域,位于該區(qū)域內(nèi)的亞洲、歐洲和北美大陸則經(jīng)歷了自1990年至今最為劇烈和快速的增暖。相應(yīng)地,增溫速率在各個(gè)地區(qū)都不同,在1950年之前,增溫和降溫的區(qū)域同時(shí)存在,在接下來的三十年中,降溫的區(qū)域開始收縮,并且大部分降溫的區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰷氐膮^(qū)域,增溫開始加速。到了1980年,除了格林蘭島的小片區(qū)域和安第斯山脈附近的區(qū)域外,幾乎全球所有的區(qū)域都在增溫,并且增溫的速率自此之后并沒有發(fā)生明顯的變化。最近幾十年增溫速率最大的區(qū)域也是在北半球中高緯的干旱半干旱區(qū),達(dá)到了每10年增溫0.4攝氏度。(2)通過對(duì)PDSI指數(shù)和AI指數(shù)使用不同趨勢(shì)定義方法進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),二者長(zhǎng)期變化趨勢(shì)的空間結(jié)構(gòu)基本一致,均能很好地體現(xiàn)地表干濕變化的特征：通過PDSI指數(shù)發(fā)現(xiàn),北美和歐亞大陸1950-2008年冬季降水并無顯著變化趨勢(shì),地表干濕狀況的變化受地表溫度變化的影響更大,尤其是在冬季增溫最為劇烈的北半球中高緯地區(qū),地表變干的趨勢(shì)也更為明顯；通過AI指數(shù)發(fā)現(xiàn),在全球變暖的大背景下,全球陸地大部分地區(qū)存在變干的趨勢(shì),不同空間尺度干濕變化的趨勢(shì)也不相同：在半球尺度上,東半球明顯變干,而西半球反之；在大陸尺度上,就北美大陸而言,整體呈現(xiàn)出先變濕后變干的趨勢(shì),北美大陸50°N以北的區(qū)域在70年代以前先變濕,之后逐漸變干,且從90年代開始,地表AI指數(shù)已經(jīng)由正值變?yōu)樨?fù)值,地表變干明顯；而北美大陸50°N以南的區(qū)域整體變化趨勢(shì)滯后于50°N以北的區(qū)域：地表先變濕后變干的轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在90年代中后期。就歐亞大陸而言,地表整體變干的趨勢(shì)更為顯著,變干始于高緯度區(qū)域,逐漸向低緯擴(kuò)張,變干最為顯著的區(qū)域是位于65°N和50°N左右的區(qū)域。(3)全球地表氣溫年循環(huán)振幅的變化趨勢(shì)體現(xiàn)出了比較明顯的區(qū)域差異：在南半球,南美大陸除了南部地區(qū)外,地表氣溫年循環(huán)的振幅長(zhǎng)期呈上升趨勢(shì)。就北半球而言,地表氣溫年循環(huán)的振幅在非洲北部呈現(xiàn)出先減小后增加的特征；在中緯度區(qū)域,北美大陸和歐亞大陸地表氣溫年循環(huán)的振幅在大部分地區(qū)都表現(xiàn)為先增加后減小的特征；高緯度區(qū)域包括加拿大北部、俄羅斯西北部以及西伯利亞東北部區(qū)域長(zhǎng)期均表現(xiàn)為年循環(huán)振幅下降的趨勢(shì)。由地表氣溫年循環(huán)振幅變化趨勢(shì)的緯圈平均看出,地表氣溫年循環(huán)振幅變化最劇烈的區(qū)域是位于30°N與60°N之間的區(qū)域,在1940年以前,該區(qū)域年循環(huán)的振幅以上升趨勢(shì)為主,1940年之后開始迅速降低；地表氣溫年循環(huán)振幅在高緯度區(qū)域長(zhǎng)期呈明顯減小趨勢(shì),這種趨勢(shì)在后期有向中緯度區(qū)域蔓延的傾向,這一現(xiàn)象與北半球中高緯干旱半干旱區(qū)冷季增溫被強(qiáng)化有較好的關(guān)聯(lián)。同時(shí),我們也通過EOF方法對(duì)地表氣溫年循環(huán)振幅在不同時(shí)間尺度上的變化特征也進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】：干旱半干旱區(qū) 地表氣溫趨勢(shì)演變 干濕變化 調(diào)制年循環(huán) 多時(shí)間尺度
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P423
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-24
• 1.1 引言11-13
• 1.2 干旱半干旱區(qū)氣候變化研究進(jìn)展13-16
• 1.2.1 干旱半干旱區(qū)不同時(shí)間尺度的氣候變化特征13-14
• 1.2.2 干旱半干旱區(qū)陸-氣觀測(cè)試驗(yàn)14-15
• 1.2.3 干旱半干旱區(qū)氣候變化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制15-16
• 1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-17
• 1.4 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)17-19
• 參考文獻(xiàn)19-24
• 第二章 方法介紹24-36
• 2.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法24-26
• 2.2 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)方法26-28
• 2.3 多維集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(MEEMD)方法28-31
• 2.4 討論31-34
• 參考文獻(xiàn)34-36
• 第三章 半干旱區(qū)冷季強(qiáng)化增溫現(xiàn)象36-53
• 3.1 引言36
• 3.2 資料和方法36-37
• 3.3 氣溫變化趨勢(shì)的空間分布37-39
• 3.3.1 全球年平均降水量分布及分區(qū)37-38
• 3.3.2 全球地表氣溫年、冷季和暖季變化趨勢(shì)分析38-39
• 3.4 半干旱區(qū)冷季強(qiáng)化增溫及其貢獻(xiàn)39-43
• 3.4.1 半干旱區(qū)冷季強(qiáng)化增溫39-42
• 3.4.2 半干旱區(qū)的增溫貢獻(xiàn)42-43
• 3.5 半干旱區(qū)冷季強(qiáng)化增溫的機(jī)理討論43-45
• 3.6 本章小結(jié)45-47
• 參考文獻(xiàn)47-53
• 第四章 全球地表氣溫變化趨勢(shì)的演變53-71
• 4.1 引言53-54
• 4.2 資料和方法54-55
• 4.3 結(jié)果分析55-58
• 4.3.1 地表氣溫變化趨勢(shì)的演變55-56
• 4.3.2 地表氣溫增溫速率的演變56-57
• 4.3.3 地表氣溫變化趨勢(shì)的緯圈特征57-58
• 4.4 地表氣溫變化趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)顯著性檢驗(yàn)58-64
• 4.4.1 顯著性檢驗(yàn)方法60-61
• 4.4.2 不考慮空間連貫性的顯著性檢驗(yàn)61-62
• 4.4.3 考慮空間連貫性的顯著性檢驗(yàn)62-64
• 4.5 討論64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 第五章 北美和歐亞大陸強(qiáng)化增溫及其地表干濕變化71-94
• 5.1 引言71-72
• 5.2 數(shù)據(jù)和方法72-75
• 5.2.1 PDSI指數(shù)72-73
• 5.2.2 AI指數(shù)73
• 5.2.3 研究區(qū)域選擇73-75
• 5.3 PDSI指數(shù)結(jié)果分析75-81
• 5.3.1 北美和歐亞大陸冬季干濕變化的特征75-77
• 5.3.2 北美和歐亞大陸冬季溫度變化特征及其與干濕變化的關(guān)系77-81
• 5.4 AI指數(shù)結(jié)果分析81-89
• 5.4.1 北美和歐亞大陸AI指數(shù)的平均特征81-82
• 5.4.2 AI指數(shù)變化趨勢(shì)的演變82-86
• 5.4.3 北美和歐亞大陸不同時(shí)間尺度AI指數(shù)的特征86-89
• 5.5 本章小結(jié)89-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 第六章 北半球中高緯干旱半干旱區(qū)地表氣溫年循環(huán)的變化特征94-115
• 6.1 引言94-97
• 6.2 資料和方法97-99
• 6.3 年循環(huán)振幅變化趨勢(shì)的演變99-103
• 6.3.1 地表氣溫年循環(huán)振幅變化趨勢(shì)的演變100-101
• 6.3.2 地表氣溫年循環(huán)振幅變化趨勢(shì)的緯圈特征101-103
• 6.4 地表氣溫年循環(huán)振幅不同時(shí)間尺度的變化特征103-106
• 6.5 討論106-107
• 6.6 本章小結(jié)107-109
• 參考文獻(xiàn)109-115
• 第七章 總結(jié)與展望115-118
• 7.1 全文總結(jié)115-116
• 7.2 存在的問題及展望116-118
• 致謝118-121
• 附錄A 個(gè)人簡(jiǎn)歷121-122
• 附錄B 參與項(xiàng)目及論文發(fā)表情況122

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 龔道溢;全球變暖背景下的南極地區(qū)氣候變化[J];地理科學(xué);1999年02期

2 劉輝志;王寶民;符淙斌;;Relationships Between Surface Albedo,Soil Thermal Parameters and Soil Moisture in the Semi-arid Area of Tongyu,Northeastern China[J];Advances in Atmospheric Sciences;2008年05期

3 張強(qiáng),黃榮輝,王勝,衛(wèi)國(guó)安,曹曉彥,侯旭宏,呂世華,胡澤勇,馬耀明,韋志剛,聶彥將,高洪春,高紅梅,閻宇平;西北干旱區(qū)陸—?dú)庀嗷プ饔迷囼?yàn)(NWC-ALIEX)及其研究進(jìn)展[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2005年04期

4 呂達(dá)仁,陳佐忠,陳家宜,王庚辰,季勁鈞,陳洪濱,劉鐘齡,張仁華,喬勁松,陳有君;內(nèi)蒙古半干旱草原土壤植被大氣相互作用(IMGRASS)綜合研究[J];地學(xué)前緣;2002年02期

5 郭江勇;林紓;馬鵬里;;氣溫變化對(duì)西峰黃土高原地溫與梨樹發(fā)育期的影響[J];干旱區(qū)地理;2007年06期

6 姚玉璧;肖國(guó)舉;王潤(rùn)元;張秀云;;近50年來西北半干旱區(qū)氣候變化特征[J];干旱區(qū)地理;2009年02期

7 翟盤茂,章國(guó)材;氣候變化與氣象災(zāi)害[J];科技導(dǎo)報(bào);2004年07期

8 王紹武,蔡靜寧,朱錦紅,龔道溢;中國(guó)氣候變化的研究[J];氣候與環(huán)境研究;2002年02期

9 郁珍艷;范廣洲;華維;周定文;賴欣;劉雅星;;氣候變暖背景下我國(guó)四季開始時(shí)間的變化特征[J];氣候與環(huán)境研究;2010年01期

10 楊培才;周秀驥;;氣候系統(tǒng)的非平穩(wěn)行為和預(yù)測(cè)理論[J];氣象學(xué)報(bào);2005年05期

  本文關(guān)鍵詞：北半球中高緯干旱半干旱區(qū)強(qiáng)化增溫現(xiàn)象研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：433496