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中国西北地区降水的长期变化特征及其可能影响因子研究

魏锋  
【摘要】:利用西北地区131个测站1961到2000年逐日降水资料,对中国西北地区降水的气候变化特征进行了全面分析,诊断研究了我国西北地区极端降水和极端干期的概率分布特征以及影响西北地区雨季降水的大气环流及海温的分布型。结果表明: (1)西北地区年降水量自西北向东南迅速增加,多雨地区年降水量的相对变率较小,干燥地区年降水量的相对变率较大,近40年年降水趋势总体上呈东西部反向变化。西北区西部呈现明显的上升趋势,西北区东部年降水40年来呈下降趋势。用REOF法可将西北地区年降水的异常型划分为高原东北区,北疆区,青海东部区,西北东部区,南疆区,河西走廊区6个关键地区。对EOF的第一主分量的时间系数序列和REOF的对应于6个分区的时间系数序列进行周期分析发现西北大部分地区年降水的3年周期变化仍占主导地位,其次为6-8年周期振荡。 (2)西北地区区域平均降水的年内分配情况为:夏季最多,春季和秋季降水基本相当,冬季最少。月降水量7月最多,且呈准“正态分布”。分析全年逐句降水量,发现多雨期在5月上旬到10月上旬,而雨季在7月上旬到9月上旬。对各气候异常区来说,北疆区明显不同于其它区域,降水的月、季分配较为均匀,相对而言春季降水最多,其次为夏、秋、冬季,北疆区、南疆区和河西走廊区无雨季,其它各区雨季基本在7月上旬-9月中旬。 (3)近40年各分区降水年内季节分配变化的主要特点:北疆区40年来各季降水线性变化趋势均为正,其它各区秋季降水存在明显的下降趋势。此外各区春季降水均有34年的周期变化。 (4)用Gumbel分布拟合西北地区极端降水,发现西北地区重现期为50年的极端降水空间分布特征与年降水的分布特征十分相似。当降水总量增加时,极端降水也有不同程度增大,概率密度图表现为极端降水右侧概率密度增大,大量级极端降水的再现期缩短。当降水总量减少时,左侧概率呈非线性增加,而右侧概率非线性减少,大量级极端降水的再现期延长。 (5)西北地区近40年平均极端干期的空间分布与年降水的分布基本相反,但极端干期最短的地方并不是降水量最大的陕南地区,而在海拔较高的青海南部以及甘肃甘南高原。极端干期与5-9月降水总量呈负相关。当降水总量增加时,各代表站平均极端干期相应缩短,概率密度图表现为极端干期右侧概率密度减小,左侧概率密度增加,极端干期的再现期延长。当降水总量减少时,则相反。 (6)西北地区地形复杂,同样的环流系统对不同地域雨季降水有不同的影响:西北地区雨季降水与同期7-8月、前期3-5月、12-2月太平洋海温场存在较好的耦合关系。


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