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《陕西师范大学》 2011年
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秦岭南北气候变化特征及人为驱动力差异分析

白晶  
【摘要】:秦岭是我国是亚洲东部地区暖温带与亚热带的分界线,是我国南北地区分界线,是中国大陆中东部地区海拔最高的东西走向山地。其主脊地段主要位于陕西省境内,是具有明显分界作用的过渡地区,是生态环境的脆弱区、敏感区。我们选择秦岭南北两侧关中、陕南地区作为研究对象,探讨全球变化的区域响应过程,对人类合理利用资源、发展经济、保护生态提供参考,为防灾减灾,降低和适应全球变化的负面影响有十分重要的意义。 本文在系统分析当前国内外全球、区域气候变化现状及相应的驱动力因素基础上,结合实地调查,收集1961—2009年气象统计资料和1989—2008年的社会、经济资料,确定了影响秦岭南北关中、陕南地区气温、降水量变化的人为驱动力因子指标,运用统计分析相关原理,综合判断人为作用影响强度的年际变化,及气温突变前后主要人为驱动力因子的时序变化情况。具体结论如下: (1)1961年至2009年,关中地区平均气温为12.24℃,陕南为13.76℃,两地分别以0.22℃/10a、0.13℃/10a的速度呈现升温趋势,且两地气温均在20世纪80年代中期开始出现显著回升,关中地区气温变化剧烈程度强于陕南。以Mann-kendall突变检测结果为基础,配合滑动t检验法、Cramer检验,从n=5、10、15三种不同时间尺度检测关中陕南地区气温突变年份,得出两地均在1997年发生气温突变。采用累积距平、Mann-kendall趋势分析法分析两地气候变化年代趋势,得出20世纪60年代关中降温趋势强于陕南,70年代至今增温趋势强于陕南。气温空间变化上关中在西安及周边地区形成了明显高温带,在宝鸡太白山区形成了低温中心;陕南在安康出现高温中心。用Mann-kendall趋势分析计算秦岭南北62个县市气温变化趋势,发现周至、西安增温趋势最明显,陕南在汉中也出现较快增温区。 (2)关中、陕南地区降水量在波动中呈下降趋势,且关中降水量较均值变化大、陕南变化小。突变检测得出关中地区降水量突变年份为1985年;陕南地区降水量突变年份为1990年。Mann-kendall趋势分析结果显示,关中地区以1.52mm/a的速度递减;陕南地区以1.81mm/a的速率减少。在年代趋势上,仅关中地区2000—2009年降水量减少趋势显著,其它年代两地降水虽有减少,但趋势不明显。关中地区多年平均降水最高、最低值分别出现在太白和大荔;陕南最高、最低值分别出现在镇巴和洛南。用Mann-kendall趋势分析计算发现秦岭南北降水量减少趋势大致从西向东减少,甚至在东部有增加趋势。 (3)影响关中地区气温变化的人为驱动力因子可以概括为城乡经济发展状况、工农业发展水平及生态维护程度三个方面;影响关中地区降水量变化的人为驱动力因子总结为下垫面性质、生活生态用水及工业用水消耗。影响陕南地区气温变化的人为驱动力因子提炼为城乡居民生活状况、农业发展状况及下垫面性质;而城市建设状况、下垫面性质、生产生活用水量则被归纳为影响陕南地区降水量变化的人为驱动力因素。在考虑载荷较高的人为驱动力因子时,发现关中地区工农业发展的速度、城市化率增加值、下垫面性质改变速度、房屋道路的建造铺设、化石燃料消耗强度均大于、快于陕南地区。由此解释了关中地区气侯变化比陕南地区剧烈的原因。最后,计算近20年来秦岭南北气候变化人为驱动力因子综合值得分,得出人为驱动力对秦岭南北气候变化,尤其是气温变化的作用逐渐增强,对关中地区气候变化的影响波动幅度大于陕南地区。2000年后的作用更改为明显,且均在2008年达到最强盛。 (4)采用灰色关联度分析对秦岭南北1989—2008年气温突变前后人为驱动力因子进行识别,结果显示:气温突变前,影响关中陕南地区气温变化的主要因子均为人口数;关中地区城市化建设进程对气温变化的影响较陕南地区大,而陕南地区气温变化与农业发展关系较密切;两地气温变化都与工业用电量关联度较高,且关中高于陕南。气温突变后,在工业化、城市化建设进程中关中、陕南地区排放的“人为热”,以及农业生产过程中排放的温室气体,土地利用变化导致的植被覆盖度减少变向增加CO2排放量都使区域气温升高。且关中地区城市建设的影响较强。陕南畜牧业发展与气候变化关系较大。最后,陕南地区工业用电量大小对气温变化具有较大贡献,这和近年来促进陕南规模以上中小工业企业发展的相关政策关系较大。 研究表明,在全球气候变暖的背景下,人类活动带来的辐射强迫、干扰作用依然在不断增强,倡导低碳生活、节能减排势在必行。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P467

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