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《中国气象科学研究院》 2007年
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基于修订的自适应Palmer指数的中国干旱变化规律的研究

俞胜宾  
【摘要】: 本论文在分析比较各类不同干旱指数的基础上,选择自适应PDSI(Self-Calibrating Palmer Drought Severity Index)作为分析中国干旱气候变化的指标,并对SC-PDSI中持续因子的计算方法作了适当改进。本文还采用物理意义清晰的FAO Penman-Monteith公式代替原PDSI旱度模式中的Thornthwaite方法来计算可能蒸散量。对FAO Penman-Montheith也作了适当修改,使得可能蒸散量的计算在保持相当高的精度的前提下,使用逐月平均资料代替逐日资料,并略去最高气温和最低气温两项气象要素,降低了对气象资料的要求和计算量,适于业务使用。通过对比分析表明,改进以后的自适应PDSI能够较准确地反映月尺度的干湿变化情况。 利用改进的SC-PDSI指数计算分析1951~2005年全国及不同区域各季节的干旱气候变化、局地温度和降水对干旱变化的影响以及干旱时期大气环流的异常特征,得到以下主要结论: (1)就全国而言,在1951~2005年中,中国不同强度等级的干旱面积均没有出现显著的增大或减少的长期趋势,但区域差别较大。东北和华北大部、西北东部的陕西、甘肃及宁夏一带不同强度等级的干旱面积均有增加的长期趋势,特别是进入1980年代中后期以后干旱面积增大趋势明显。东北地区PDSI≤-1的干旱面积的增加在不同季节均高于其他区域,而PDSI≤-2和PDSI≤-3的干旱面积增加华北至西北东部一带幅度更大,表明这些区域受旱灾影响加剧的变化更为显著。西北中西部和内蒙西部等地干旱则呈现出减弱的长期趋势,中国南方干旱变化趋势不甚显著。 (2)总体而言,PDSI与降水的相关关系较好,表明降水是干旱年代际变化的最主要原因。对于东北和华北大部分区域的冬季和春季,以及中国南方的春季和秋季,温度的长期变化趋势对干旱的长期影响较降水明显。而高原地区、西北大部分地区干旱的长期变化受降水长期变化影响明显。 (3)在中国东北及华北夏季干旱年份,干旱发生的大气环流表现出异常特征,常受到异常高压控制,并且西南季风减弱,向北的水汽输送减少,高空中高纬度西风增强,不利于北方冷空气南下。在典型夏季干旱年,我国东北及华北至西北东部区域均处于异常高压控制,其中华北至西北东部典型干旱年500hPa高度距平场出现EU遥相关型。对夏季干旱面积与当年春季500hPa高度场做相关分析,对于东北地区相关分析表明,欧亚大陆西部存在南正北负的双极子型的相关分布,而在太平洋和北美区域,存在类似于太平洋北美遥相关型(PNA)的相关波列,而对华北至西北东部的分析表明,在欧亚大陆与西太平洋存在“鞍型场”的相关波列分布,其对干旱的影响机理有待进一步探讨。
【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】:2007
【分类号】:P468.024

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