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基于逐步聚类分析的山东省未来温度变化预测

杜月文  
【摘要】:作为中国的沿海省份,山东省2016年平均气温为14.4℃,比常年偏高1.0℃。由于气候变化,山东省近年来也经历了比较频繁的极端天气事件。为制定适当的适应政策提供科学依据,保护人类社会、农业系统和生态系统不受气候变化影响,本研究将重点针对山东未来温度变化。首先采用逐步聚类分析方法(rSCA模型)来模拟当前的气候,并预测研究区域的未来气候。rSCA模型将在不同的显著性水平上进行校准,并验证模型在全省八个气象站点模拟当地温度(Tmean,Tmin和Tmax)的适用性;然后,经过验证的rSCA模型将在RCP4.5和RCP8.5情景下预测2050s和2080s的未来温度;分析2018-2099年间日温度的时间序列,以量化RCP4.5和RCP8.5下局部温度升温趋势的幅度;最后计算山东省八个站点未来温度的极端气候指数并对其进行趋势分析和Mann-Kendall突变检验。结果表明:基于rSCA模型的逐步聚类分析方法在模拟山东省八个气象站点未来温度时适用,确定系数的范围为0.7-0.9;21世纪山东省所有气象站点的近地面温度都有可能上升,在RCP4.5条件下每10年上升0.34℃,RCP8.5的条件下,升温0.45℃,冬、春季气温升高的程度相对较大,大约为2-3℃,夏季和秋季气温上升约1-3℃;山东省八个气象站点霜日日数、结冰天数、日平均温差呈现下降趋势,其它极端气候指数呈现上升趋势,这些趋势符合山东省未来温度升高的预测;另外,高排放水平的条件下,各站点温度变化速率较低排放水平高。


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