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科尔沁沙地近300年旱涝时空分布特征研究

包红花  
【摘要】: 全球变化研究是全球性环境问题重大科学研究课题之一。全球气候变化是该研究的一个核心问题,特别是10年至世纪尺度气候变化过程及可预测性气候变化是气候变化研究中的热点问题。 科尔沁沙地地处我国北方农牧交错带东段,属季风气候边缘区,具有典型的环境敏感性和脆弱性。季风的强弱变化以及由此而带来的气候水热条件的多次波动,在该区古土壤层与风沙层、内陆湖水位的升降以及植物孢粉含量变化、旱涝气候变化上,都有显著的表现。因此,本研究通过历史地理学、历史文献学、计量地理学的研究方法,借助丰富的灾害记载文献、实测降水资料以及其它统计数据,应用旱涝指数法,对科尔沁沙地近300年的旱涝时空演变进行较周详地探讨与研究,以期阐明科尔沁沙地近300年风沙环境形成之自然驱动因子的贡献。 研究发现,科尔沁沙地近300年旱涝气候变化比较充分地反映了中国中西部千年和百年尺度气候变化的冷暖与干湿期。主要表现为: (1)科尔沁沙地18世纪以干旱气候为主, 19世纪湿润气候占优势,20世纪旱涝演变周期缩短,旱涝转变频繁,振幅增加。 (2)在科尔沁沙地近300年气候变化中,出现了7个雨涝和干旱阶段,即1701—1713年为雨涝阶段;1714—1814年为干旱阶段;1815—1894年为雨涝阶段;1895—1908年为干旱阶段;1909—1966为雨涝阶段;1967—1984年为干旱阶段;1985—2000年为雨涝阶段。 (3)在科尔沁沙地近300年的旱涝气候演变中,大旱年份出现过19次,频率为6.33%,即16年遇一次。大涝年份出现22次,频率为7.33%,即14年遇一次。大涝年份比大旱年份出现机会稍大一些,于19世纪中叶至20世纪末出现大涝的年份占整个大涝年份的90%左右。 (4)对科尔沁沙地近40年7个站点5~9月降水资料进行分析发现,科尔沁沙地近40年中干旱阶段持续时间长于湿润阶段,强度也大于湿润阶段。在空间分布上,科尔沁沙地西部旱涝气候变化大于中东部地区。在季节分布上,中东部的春季旱涝变化大于西部,秋季的旱涝变化西部大于中东部,尤其秋季特旱在西部明显多于中东部。科左后旗的夏季旱涝气候变化大,旱和涝的出现次数较多,正常夏季相对较少;而通辽市科尔沁区的夏季旱涝气候变化相对较小,正常夏季出现较多。 (5)对近40年7个站点春、夏、秋三季的旱涝变化进行聚类分析发现,科尔沁沙地除中部的夏季、西部的春季旱涝变化的相对湿润(或相对干旱)出现机率与特涝(或特旱)出现机率同步或相近之外,其它季节或同一季节不同地区的相对湿润(或相对干旱)出现机率与特涝(或特旱)出现机率的大小正相反,说明在科尔沁沙地不仅要防范洪涝(或干旱)灾害的出现,同时还要注意防范出现机率小偶然发生的特旱(或特涝)灾害。


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