收藏本站
《中国气象科学研究院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

华北空中水资源年代际变化及其与大尺度海—陆温度变化的关系

张书萍  
【摘要】:中国水资源严重短缺,伴随着全球变暖过去几十年我国华北地区降水量持续减少,导致该地区的水资源进一步缺乏。华北水资源供给不足严重制约了当地的经济发展,并引起政府的高度关注。夏季空中水是华北可利用水资源的重要源泉,深入认识华北空中水资源的时空变化及其成因是制定未来国家水资源应对策略的重要前提。为此,本论文利用东亚探空资料,全国722个台站的降水、温度资料,以及NCEP/NCAR和ECMWF大气再分析资料,详细分析了1951-2010年华北地区空中水资源各分量(包括降水、蒸发、可利用降水等垂直分量,大气可降水量,水汽输送、水汽收支等水平分量)的季节和年代际尺度变化特征,利用探空资料对比和分析了两套再分析资料对华北水汽输送描述的差异。除此之外,借助环流分析讨论了海陆温度长期变化对华北可利用降水的影响。主要结论如下: (1)华北地区气候平均温度,降水,蒸发和可利用降水季节变化表现为单峰特征,夏季高于冬季。年降水量的69%被蒸发损耗,冬春两个季节的蒸发远大于夏季,夏季可利用降水是华北地区水资源的主要来源。华北夏季可利用降水与夏季降水年代际尺度变化基本同步,表现为在上世纪70-80年代以及90年代至21世纪初发生两次突变性减少,突变时间分别为1979年和1996年。 (2)分析发现,NCEP/NCAR和ECMWF资料所描述的华北地区水资源分量的气候特征与探空资料基本一致。但是,NCEP/NCAR资料反映的水资源年际变化在1965年之前的结果异常偏高,1965年之后的结果同ECMWF资料和探空资料的变化比较一致。夏季大气可降水量分别在上世纪70年代末与90年代初发生显著减少,且最近十年出现连续负距平。其中,纬向水汽输送通量在上世纪80年代末期开始减少,并在21世纪初进一步减少。然而,经向水汽输送通量70年代和80年代末期均发生减少,而在21世纪初相对于90年代略有增加。 (3)华北夏季水汽输送来源有两支,分别是东亚夏季西南风和西风带通过偏南和偏西边界水汽输送。气候平均而言,华北夏季水汽收支为正,水汽汇主要位于低层,而中高层为水汽源。比较发现,西边界和南边界整层输送量值相当,但南边界输送主要集中在700hPa以下,而西边界输送垂直分布均匀。年代际之间的差异主要表现为上世纪60年代水汽收支偏多,而70-80年代持续减少,90年代略有增加,21世纪初水汽收支再次增加。NCEP资料显示上世纪70年代末的水汽输入减少主要是两个边界水汽输入量共同减少导致的结果,但80年代的水汽减少主要由于南边界输入减少导致,而90年代的减少为两个边界同时减少导致的结果,但是西边界减少数值要大于南边界。进入21世纪初,南边界水汽增加,而西边界水汽输入略有减少。 (4)夏季蒙古上空的气旋和东亚夏季风西南季风是影响华北可利用降水的两个关键环流系统。利用NCEP大气再分析和探空资料分析发现:伴随贝加尔湖地区的地表气温变暖,蒙古上空的500hPa温度、位势高度表现出持续性变暖增强趋势,并在该地区上空形成了异常暖性反气旋环流。该异常反气旋导致了向华北输送水汽的偏西风和东亚西南夏季风的减弱,从而导致华北空中水资源的持续减少。 (5)大尺度海-陆温度长期变化对华北水资源的长期变化存在显著影响。分析发现,华北可利用降水分别与亚洲北部大陆的地表气温和同期的赤道东太平洋和印度洋西部的海表温度表现出显著的负相关。滑动相关分析,海温与华北可利用降水负相关系随时间变化稳定,但是自90年代中期之后相关系数发生逆转。去掉线性趋势后,大陆地表温度仅在70年代和90年代负相关超显著,但时间恰好对应华北可利用降水的年代际转折阶段,预示着大尺度陆地温度的变化对华北可利用降水的年代际尺度突变具有重要的影响。
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P426.6

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶柏生,李翀,杨大庆,丁永建,沈永平;我国过去50a来降水变化趋势及其对水资源的影响(Ⅰ):年系列[J];冰川冻土;2004年05期
2 竺可桢;东南季风与中国之雨量[J];地理学报;1934年01期
3 郑斯中,杨德卿;中国大陆上空的水汽含量[J];地理学报;1962年02期
4 邹进上,刘惠兰;我国平均水汽含量分布的基本特点及其控制因子[J];地理学报;1981年04期
5 翟盘茂,潘晓华;中国北方近50年温度和降水极端事件变化[J];地理学报;2003年S1期
6 龚道溢,韩晖;华北农牧交错带夏季极端气候的趋势分析[J];地理学报;2004年02期
7 江志红;张霞;王冀;;IPCC-AR4模式对中国21世纪气候变化的情景预估[J];地理研究;2008年04期
8 王会军;亚洲季风环流在20世纪70年代末之后的减弱(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2001年03期
9 徐桂玉,杨修群,孙旭光;华北降水年代际、年际变化特征与北半球大气环流的联系[J];地球物理学报;2005年03期
10 杨修群,谢倩,朱益民,孙旭光,郭燕娟;华北降水年代际变化特征及相关的海气异常型[J];地球物理学报;2005年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙语圣;民国时期安徽灾荒成因浅析[J];安徽大学学报;2001年01期
2 吴有训,王克强,胡文运,李敬义,杨保桂,程雪生,陈平,方四清;2003年梅雨期安徽淮河流域强降水及大气环流演变特征[J];安徽农业科学;2004年01期
3 叶金印;;安徽省宣城市一次强寒露风过程的天气学分析[J];安徽农业科学;2006年12期
4 宁金花;申双和;;气候变化对中国水资源的影响[J];安徽农业科学;2008年04期
5 陈坤;;论空中南水北调——南方及东北植树造林是解决华北水荒的最佳途径[J];安徽农业科学;2008年22期
6 孙燕;张秀丽;韩桂荣;濮梅娟;;江苏南京极端天气事件及其与区域气候变暖的关系研究[J];安徽农业科学;2009年01期
7 曲岩;金巍;郝宏伟;吕一杰;;近57年营口市农耕期界限温度变化特征分析[J];安徽农业科学;2009年05期
8 梁春玲;张祖陆;牛玉生;;南四湖水安全评价研究[J];安徽农业科学;2009年07期
9 李岚;唐亚平;才奎志;魏南;王艳丽;赵淼;;1960~2008年辽宁东部产粮区气候变化特征分析[J];安徽农业科学;2009年18期
10 李君;陈秀杰;司志华;;山东伏期降水时空的分布特征[J];安徽农业科学;2009年22期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董海萍;赵思雄;曾庆存;;2004年初夏一次云南暴雨过程的中尺度系统及其水汽特征分析研究[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 ;Changes in hot days and heat waves in China during 1961-2007[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
3 张爱英;任国玉;郭军;王颖;;近30年我国高空风速变化趋势分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
4 赵秀兰;;近50年中国东北地区气候变化对农业的影响[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
5 张爱英;任国玉;周江兴;初子莹;任玉玉;唐国利;;中国地面气温变化趋势中的城市化影响偏差[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
6 赵瑞霞;张宏;吴国雄;李伟平;石爱丽;;中国东部初春水分循环季节推进过程的年代际突变[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
7 ;Impact of East Asian winter monsoon on rainfall over southeastern China and its dynamical process[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
8 王万里;刘耀林;杨宏青;王学雷;侯浩波;王祖武;邓南圣;蔡述明;任福民;吴小平;王卫国;谢应齐;;能量平衡如何影响反气旋脊点水平位移[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
9 张燕燕;吉志红;安晋森;;近50年来三门峡市降水气温变化特征及极端气候分析[A];经济策论(下)[C];2011年
10 鲁坦;张永涛;朱玉周;魏璐;;2010年春季河南一次晚霜冻的成因分析[A];经济策论(下)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘冬雁;川西高原甘孜黄土记录的早更新世晚期以来的古气候变化[D];中国海洋大学;2009年
2 刘金婷;多陆面模式、多驱动场对新疆地区陆面过程模拟研究及结果集成[D];中国海洋大学;2010年
3 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年
4 汪小康;对一次大别山中尺度强对流系统的水分循环过程和非绝热加热过程的分析研究[D];南京大学;2011年
5 黄杰;南海北部陆坡区沉积矿物学记录及其构造和古环境意义[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
6 梅西;南黄海DLC70-3孔晚更新世以来的沉积记录与环境响应[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
7 王昊;芦苇湿地蒸散发测算方法及耗水预测研究[D];大连理工大学;2006年
8 仕玉治;气候变化及人类活动对流域水资源的影响及实例研究[D];大连理工大学;2011年
9 廖荣伟;中国东部季风湿润区大气水分收支特征的研究[D];中国气象科学研究院;2011年
10 潘维玉;梅雨锋低涡暴雨位涡动力学研究[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张婕;风—浪要素的全球分布特征研究[D];中国海洋大学;2010年
2 田莹;南海夏季风爆发指数及其对中国降水影响的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 杨靖文;近100年德国四站点极端降水的频数和强度变化趋势以及极值理论分布拟合[D];中国海洋大学;2010年
4 李志军;宁夏气候变化及其对植被覆盖的影响[D];兰州大学;2010年
5 卞韬;石家庄地区气候变化特征的研究[D];兰州大学;2010年
6 张霞;阿克苏河流域径流变化及其对气候变化的响应研究[D];新疆农业大学;2010年
7 黄科;热带印度洋热含量变异及其对我国旱涝的影响研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
8 曹国忠;松花江流域西部地区水文特性及变化趋势分析[D];吉林大学;2011年
9 雷缪蕊;公共健康的国际环境法保护[D];中国政法大学;2011年
10 曾剑;中国北方地区陆面过程特征和参数化及其与气候关系[D];中国气象科学研究院;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶佰生,韩添丁,丁永建;西北地区冰川径流变化的某些特征[J];冰川冻土;1999年01期
2 施雅风,沈永平,胡汝骥;西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨[J];冰川冻土;2002年03期
3 张国威,吴素芬,王志杰;西北气候环境转型信号在新疆河川径流变化中的反映[J];冰川冻土;2003年02期
4 蓝永超,丁永建,沈永平,康尔泗,张济世;河西内陆河流域出山径流对气候转型的响应[J];冰川冻土;2003年02期
5 杨梅学,姚檀栋,何元庆,张晓君,马耀明;藏北高原地气之间的水分循环[J];地理科学;2002年01期
6 郑斯中,杨德卿;中国大陆上空的水汽含量[J];地理学报;1962年02期
7 高国栋,陆渝蓉,李怀瑾;我国最大可能蒸发量的计算和分布[J];地理学报;1978年02期
8 邹进上,刘惠兰;我国平均水汽含量分布的基本特点及其控制因子[J];地理学报;1981年04期
9 郭其蕴;中国华北旱涝与印度夏季风降水的遥相关分析[J];地理学报;1992年05期
10 龚道溢,王绍武,朱锦红;1990年代长江中下游地区多雨的机制分析[J];地理学报;2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈兴芳,孙林海;我国年、季降水的年代际变化分析[J];气象;2002年07期
2 武炳义;张人禾;;20世纪80年代后期西北太平洋夏季海表温度异常的年代际变化[J];科学通报;2007年10期
3 曾刚;倪东鸿;李忠贤;李春晖;;东亚夏季风年代际变化研究进展[J];气象与减灾研究;2009年03期
4 周顺武,假拉,杜军;近42年西藏高原雅鲁藏布江中游夏季气候趋势和突变分析[J];高原气象;2001年01期
5 黄荣辉 ,周连童 ,陈文;关于东亚夏季风变化及其成因的最近研究进展[J];Advances in Atmospheric Sciences;2003年01期
6 秦剑,田永丽,任菊章,万云霞;太平洋年代际涛动与云南夏季气温的年代际变化[J];高原气象;2004年S1期
7 郑彬;施能;;南海夏季风对华南夏季降水年代际变化的影响[J];南京气象学院学报;2006年04期
8 金培;吴森清;;金华秋季连续高温历史统计特征及分析[J];浙江气象;2007年02期
9 曹艳艳;郭品文;王群;;ENSO与北半球冬季大气环流异常的年代际关系[J];南京气象学院学报;2007年06期
10 胡菊芳;张超美;彭静;;江西省主要气象灾害年代际变化特征分析[J];气象与减灾研究;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙即霖;徐德隆;;北半球经向热量输送的季节变化和年代际变化特征[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
2 顾薇;李崇银;杨辉;;中国东部夏季主要降水型的年代际变化及趋势分析[A];第六次全国动力气象学术会议论文摘要[C];2005年
3 袁金南;郑彬;;广东热带气旋降水年代际变化特征的分析[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
4 韩军彩;陈静;岳艳霞;高祺;阎瑞淑;;36年来石家庄市各等级降水日数时空特征分析[A];中国气象学会2008年年会气候变化分会场论文集[C];2008年
5 周晋红;;太原市降水趋势的初步研究[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
6 孙照渤;李春;陈海山;;华北夏季降水的年代际变化及其与东亚夏季风的关系[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
7 王式功;丁瑞强;尚可政;杨德保;;大气环流异常对中国沙尘暴年代际变化的影响[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
8 吴明江;;浙江省嘉兴市降水趋势的初步研究[A];中国气象学会2007年年会气候变化分会场论文集[C];2007年
9 孙莹;江静;杨青;卢秉红;杨诚;;东北夏季气温分区变化特征[A];中国气象学会2007年年会气候学分会场论文集[C];2007年
10 王凌;张强;陈峪;龚道溢;;中国近50a来暖冬和冬季温度变化[A];中国气象学会2007年年会气候学分会场论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 孟旭;专家研讨京津冀空中水资源问题[N];中国气象报;2003年
2 颜家蔚;郑淑贞;福建空中水资源开发系统启动[N];中国气象报;2003年
3 中国气象局预报与网络司司长 翟盘茂;在区域尺度上认识年代际变化[N];中国气象报;2009年
4 罗宁;以资源气象为着力点 做好空中水资源开发[N];中国气象报;2005年
5 裴巨才;全力开发利用空中水资源[N];山西日报;2001年
6 记者 匡乐成 李术峰;在天上造出一条黄河[N];新华每日电讯;2001年
7 黄荣辉 周连童 中国科学院大气物理研究所;气候的年代际变化及其对中国水资源的影响[N];中国气象报;2003年
8 本报记者  何小龙;省九三建议开发利用空中水汽资源[N];江淮时报;2006年
9 记者 董祝 通讯员 刘杨 尹忠岭;多普勒天气雷达落户我州[N];巴音郭楞日报;2010年
10 运主伦;市长关注增雨[N];金昌日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨若文;全球低频遥相关年代际变化规律研究[D];云南大学;2011年
2 方长芳;全球变暖对北太平洋年代际变化的影响及可能机制研究[D];中国海洋大学;2010年
3 俞亚勋;东亚夏季风雨带进退与西太副高活动、降水年代际变化及江苏气候若干问题[D];兰州大学;2011年
4 韩晋平;东亚夏季风年代际变化研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
5 彭丽霞;南亚高压气候异常研究[D];南京信息工程大学;2008年
6 曾刚;海表温度异常对东亚夏季风年代际变化影响的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2008年
7 冯琳;热带太平洋年代际变化及其形成机制探讨[D];中国海洋大学;2008年
8 施晓晖;全球变化背景下东亚区域气候年代际时空演变的统计—动力特征[D];南京信息工程大学;2006年
9 王鑫;副热带海温年代际变化及对东亚夏季风的影响[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
10 赵瑞霞;中国长江、黄河流域的水分收支与水分循环[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张书萍;华北空中水资源年代际变化及其与大尺度海—陆温度变化的关系[D];中国气象科学研究院;2011年
2 江蓓洁;热带太平洋年代际变化及IPCC多模式比较[D];中国海洋大学;2012年
3 程智;太平洋海温年代际变化结构及传播机制的初步研究[D];南京信息工程大学;2005年
4 刘海文;北极区域海冰异常变化与华北夏季降水的年际关系及其年代际变化[D];南京气象学院;2004年
5 李春晖;热带太平洋海气系统内部联系的年代际变化及其与中国降水/气温异常的联系[D];南京气象学院;2002年
6 周晓霞;中国冬温夏雨的年代际变化及其与全球浅层海洋热异常的相关联系[D];南京气象学院;2003年
7 李强;太平洋年代际变化及其非线性作用机制初探[D];中国海洋大学;2004年
8 朱娜;印度洋季风环流年代际变化及其与大气环流的关系[D];中国海洋大学;2004年
9 吴胜安;热带及北太平洋SSTA与中国降水年代际变化的相互关系及其机制研究[D];南京气象学院;2003年
10 徐珍;夏季北太平洋风暴轴的年代际变化特征及其与同期中国降水和气温年代际变化的可能联系[D];南京信息工程大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026