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松嫩平原百年气候时空变化研究

范怀欣  
【摘要】:近年来,全球气候变化显著,全球变暖,海平面上升,极端天气显著,自然灾害频发,我国对此也越来越重视,并加大对气候变化的研究力度,以应对气候变化所带来不良影响。松嫩平原作为我国重要的商品粮生产基地,位于我国近年来气温升高最为显著的东北地区,极端天气所带来的气候变化对该地的粮食生产造成极大影响,灾害频发更对人们的生产生活提出了严峻的考验。因此,了解松嫩平原气候的变化规律,对提高短期气候预测水平和指导该地农业生产都具有重要参考意义。 本研究从CRU数据中提取松嫩平原1901~2000年100年的0.5°×0.5°分辨率的温度、降水、水汽压逐月数据。根据各气象要素不同影响因子,在ArcGIS的地统计分析中进行插值计算,得出松嫩平原地区百年的逐年平均温度、总降水量以及平均水汽压值,分别对温度、降水以及水汽压三个气象要素数据进行百年趋势分析,各季节百年趋势分析,百年变化量分析,百年时间突变点查找,年代间的时空分布以及时空变化研究,进而对三个气象要素进行相关性分析以及建立回归方程,并对各气象要素百年年代间变化的各季节贡献量进行显著性分析。 本研究得出的主要结论如下: (1)松嫩平原百年温度变化总体呈现升高趋势,分别在20世纪40年代和20世纪80年代出现了气温异常升高的趋势,并且80年代后一直保持大幅度的升高趋势;各季节平均温度变化趋势与年代平均温度变化趋势基本保持一致,百年冬季升温幅度最大;平均温度的0℃等温线不断向东北方向移动;百年间,松嫩平原的温度平均升高了1.64℃,平均温度呈现由东北向西南依次递增的趋势;升温幅度大的区域正是城市化发展迅猛的地区。 (2)松嫩平原百年降水量变化总体呈现升高趋势,分别在20世纪30年代、50年代和80年代出现了降水量异常增多的趋势;各季节降水量变化趋势与年代降水量变化趋势基本保持一致,百年夏季降水量增多幅度最大;百年间,松嫩平原的降水量平均增多了57.6mm,降水量呈现由西向东南方向递增的趋势。 (3)松嫩平原百年水汽压变化总体呈现升高趋势,分别在20世纪30年代、40年代和80年代出现了水汽压异常升高的趋势;各季节水汽压变化趋势与年代水汽压变化趋势基本保持一致,百年夏季水汽压升高的幅度最大;百年间,松嫩平原的水汽压平均升高0.62hpa,水汽压呈现由东北向西南依次递增趋势。 (4)三个气象要素具有很好的相关性,再将三个气象要素数据进行多元回归分析,令松嫩平原百年气温为主导因子y,降水和水汽压分别为x1与x2,分析气温、降水以及水汽压三者之间相互影响关系,得出三者关系方程为y=-7.345-0.003x1+1.507x2其中x1(降水)系数的显著性概率Sig=0.01,存在显著关系,x2(水汽压)系数的显著性概率Sig=0.00,同时存在显著关系。 (5)松嫩平原百年冬季温度对百年平均温度的贡献量最大;松嫩平原百年夏季降水量对百年降水量贡献最大;松嫩平原百年夏季水汽压对百年水汽压贡献量最大。 (6)松嫩平原百年温度的突变点在1980年;降水突变点在1913年、1925年2个年份;水汽压的突变开始于1926年与1977年。


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