全球變暖背景下中國(guó)氣候區(qū)域響應(yīng)的差異性研究.pdf

1、全球變暖背景下的區(qū)域氣候響應(yīng)是現(xiàn)今全球變化領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)問題之一。中國(guó)地形復(fù)雜，多高山、高原，特別是受青藏高原的影響，地理?xiàng)l件區(qū)域差別很大；另外，中國(guó)地域廣大，緯度跨度大，氣候類型多樣，又受多種氣流影響，是全球最為典型的季風(fēng)氣候地區(qū)之一；作為地球的“第三極”，青藏高原對(duì)氣候變化呈現(xiàn)顯著的敏感性。因此，中國(guó)環(huán)境空間上的復(fù)雜性，獨(dú)特的自然條件，使中國(guó)具有復(fù)雜多樣的地理環(huán)境和復(fù)雜的氣候分布格局，也使中國(guó)氣候變化在區(qū)域上存在著巨大的差異性。因此，

2、開展全球變化及其區(qū)域響應(yīng)研究，探討區(qū)域響應(yīng)不同步現(xiàn)象的機(jī)制，對(duì)于把握全球變化背景下區(qū)域的響應(yīng)規(guī)律、緩和人類與其賴以生存發(fā)展的自然環(huán)境之間日趨尖銳的矛盾以及區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展有著積極的意義。 本論文主要運(yùn)用Mann-Kendall趨勢(shì)分析方法、插值法以及相關(guān)分析法，通過分析網(wǎng)格資料和中國(guó)氣象中心全國(guó)160個(gè)站點(diǎn)的長(zhǎng)期觀測(cè)資料，重點(diǎn)對(duì)中國(guó)半個(gè)世紀(jì)以來的氣溫和降水區(qū)域變化的差異性及其主要形成機(jī)制進(jìn)行了探討，主要得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：1.通

3、過對(duì)分辨率為0.5°×0.5°經(jīng)緯度的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和中國(guó)氣象中心160站點(diǎn)的實(shí)際觀察資料的分析，發(fā)現(xiàn)：(1)20世紀(jì)的溫度變化在中國(guó)大陸對(duì)全球變暖的響應(yīng)規(guī)律為：大約35°N附近為兩次升溫事件的分界線，也是兩次升溫事件中突變時(shí)間最晚的緯度地帶；青藏高原大大提前了其西部和西北地區(qū)對(duì)全球升溫的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)它又推遲了其西南地區(qū)對(duì)全球升溫響應(yīng)的時(shí)間。通過分析發(fā)現(xiàn)，中國(guó)溫度變化區(qū)域?qū)θ蜃兣憫?yīng)的敏感性主要是緯度位置和地形因素綜合影響的結(jié)果，而緯度位

4、置是制約區(qū)域溫度變化敏感性的主導(dǎo)性因素。對(duì)半個(gè)世紀(jì)以來的觀測(cè)資料的分析得到相似的結(jié)論：各地氣溫變化的響應(yīng)時(shí)間(升溫突變點(diǎn))同緯度變化存在一定的關(guān)系，大約33°N左右是氣溫突變時(shí)間最晚的地帶，以此為界，往高緯度和低緯度方向上都趨于提前；但在年內(nèi)季節(jié)變化上，通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，從東南往西北存在著敏感性增大的趨勢(shì)；另外，在氣溫變化幅度上，存在從西南向東北增大的趨勢(shì)。(2)中國(guó)的年等溫線分布態(tài)勢(shì)由夏季氣溫分布主宰。中國(guó)冬季和夏季等溫線的分布以及變

5、化存在很大的不同：冬季等溫線由于全球升溫而基本上向高緯度方向移動(dòng)，而夏季以高溫和低溫中心為基點(diǎn)，向高溫或低溫方向移動(dòng)。夏季等溫線變動(dòng)幅度相對(duì)小，但夏季存在明顯的區(qū)域性降溫現(xiàn)象。分析認(rèn)為中國(guó)冬夏季節(jié)的氣溫分布格局是由不同的控制機(jī)制決定的：冬季氣溫分布格局主要由緯度控制，夏季氣溫分布格局主要由地形控制。(3)隨著全球氣溫的持續(xù)上升，氣溫的緯向梯度在變小，變化的幅度是冬季大、夏季小，高緯度地區(qū)大、低緯度地區(qū)小。(4)中國(guó)氣溫變化的穩(wěn)定性分析表

6、明：緯度越高，氣溫變化的幅度也越大。在季節(jié)上，氣溫變化幅度差異顯著，普遍是冬季大，夏季小。氣溫變化幅度的緯度效應(yīng)在區(qū)域分布上，冬季的緯度效應(yīng)出現(xiàn)在35°N以北，35°N以南不存在緯度效應(yīng)；夏季的緯度效應(yīng)表現(xiàn)在34°N以南，34°N以北沒有明顯的緯度效應(yīng)。30～35°N之間的地帶是冬夏季節(jié)差異最小的地帶，從這一地帶開始，無論往南還是往北，氣溫變化的季節(jié)差異都趨于增大。 2.通過對(duì)中國(guó)氣象中心160站點(diǎn)夏季降水量實(shí)際觀察資料的分析

7、，發(fā)現(xiàn)(1)降水量總的變化趨勢(shì)存在緯向梯度變化的規(guī)律：31°N是中國(guó)半個(gè)世紀(jì)以來降水量變化趨勢(shì)的一個(gè)南北分界線，以北的地區(qū)近半個(gè)世紀(jì)降水量總的趨勢(shì)在下降；以南地區(qū)，降水量以增加為主。(2)在區(qū)域上，中國(guó)西北和東南存在一個(gè)降水增多的趨勢(shì)，有一個(gè)東北—西南走向的帶狀降水減少區(qū)域橫穿中國(guó)。降水量區(qū)域變化的主要原因，是中國(guó)各地降水變化，在季風(fēng)區(qū)，由于受夏季風(fēng)減弱影響，南方趨多而北方趨少；在非季風(fēng)區(qū)，由于受西風(fēng)增強(qiáng)的影響而趨于增多。(3)中國(guó)年代

8、際之間降水變化幅度大的區(qū)域主要集中在季風(fēng)區(qū)，而非季風(fēng)區(qū)的年代際降水相對(duì)穩(wěn)定。即使在降水變化幅度大的季風(fēng)區(qū)，其降水量區(qū)域差異也很顯著。這可能與季風(fēng)的年際變化以及微地形的影響有關(guān)系。(4)中國(guó)夏季降水變化幅度有顯著的緯度效應(yīng)：從北往南，降水的穩(wěn)定性可以分為3個(gè)級(jí)別：40°N以北，降水量變化幅度為最穩(wěn)定，且不存在緯度效應(yīng)；33～40°N之間為第二級(jí)別，穩(wěn)定性相對(duì)較差；33°N以南，為第三級(jí)別，穩(wěn)定性最差?？傮w來看，緯度越高，降水變化的幅度越小

9、，穩(wěn)定性越大。(5)通過對(duì)全國(guó)160站點(diǎn)的降水量與對(duì)應(yīng)的海拔高度進(jìn)行相關(guān)分析后，發(fā)現(xiàn)最大降水帶出現(xiàn)在1500～2500米之間的區(qū)域。 3.青藏高原對(duì)中國(guó)氣候的影響是顯著的。本論文主要通過對(duì)青藏高原指數(shù)與中國(guó)各地氣溫和降水的相關(guān)分析，詳細(xì)展示了青藏高原對(duì)中國(guó)各地氣候的差異影響。 通過本論文的分析發(fā)現(xiàn)，區(qū)域?qū)θ蜃兓捻憫?yīng)是復(fù)雜的，具體表現(xiàn)為響應(yīng)趨勢(shì)、響應(yīng)時(shí)間和響應(yīng)幅度上的差異性。造成這些差異的主要原因是緯度位置、地形以