我國位于亞洲東部,國家疆土遼闊,資源豐富,其中陸地國土面積約有960萬平方公里,處于世界第三位。由于地理條件復雜,氣候多變,人口密集,我國是世界上自然災害發(fā)生種類多、頻率高且受氣象災害影響最嚴重的少數(shù)幾個國家之一。隨著全球變暖的加劇,極端事件的強度和趨勢逐漸上升,對人類的影響也愈發(fā)嚴重,而其中又以干旱和極端高溫事件對人們的影響最大。因此,本文通過小波分析和相關(guān)分析探討了西南地區(qū)不同時間尺度下的干旱影響因子及前兆信號;基于SPEI指數(shù)研究輕旱、中旱、重旱、特旱四類不同類型干旱發(fā)生頻次的年代際變化特征。同時,利用百分位閾值法確定中亞地區(qū)極端高溫事件的閾值,進而分析了中亞地區(qū)近70年來極端高溫事件強度、頻次的時間-空間分布特征。主要的結(jié)論如下:(1)西南地區(qū)各類型干旱趨勢增加,近年來重旱、特旱增多;西南地區(qū)干旱大致呈現(xiàn)三個模態(tài):全區(qū)一致干旱型、東西反向分布型、南北反向分布型,其中,西南地區(qū)全區(qū)干旱分布型呈現(xiàn)增加的趨勢,西南地區(qū)東西反相分布干旱型西南西部干旱趨勢增加,東部干旱趨勢減緩;西南地區(qū)南北反相分布干旱型西南北部干旱趨勢增加,南部干旱趨勢減緩;通過連續(xù)小波變換結(jié)果可知,西南地區(qū)干旱三模態(tài)的時間系數(shù)與西藏高原、NIN03.4、印度洋海溫及AO指數(shù)的變化存在很好的相關(guān)性;海溫等外強迫因子及中高緯環(huán)流因子能夠為西南地區(qū)不同時間尺度的干旱預測提供依據(jù),能夠作為其前兆信號;通過研究西南地區(qū)各個站點SPI干旱指數(shù)發(fā)現(xiàn),西南地區(qū)SPI干旱指數(shù)于1963、2009年左右存在一次較明顯的轉(zhuǎn)折,AO及西藏高原指數(shù)較太平洋海溫、印度洋海溫指數(shù)信號強、信號提前時間較短。(2)通過統(tǒng)計分析干旱的發(fā)生頻次,開展對輕旱、中旱、重旱以及特旱的四類不同類型干旱的時間演變規(guī)律、空間分布特征的研究,發(fā)現(xiàn)西北地區(qū)干旱在1980前后發(fā)生顯著的年代際轉(zhuǎn)折,干旱發(fā)生頻次降低,空間分布也由西北西部轉(zhuǎn)移至西北東部地區(qū)。西北地區(qū)平均SPEI指數(shù)呈現(xiàn)顯著正趨勢,且在1980年代由負轉(zhuǎn)正;四類干旱均存在顯著的負趨勢,其中,輕旱和中旱發(fā)生頻次要顯著高于重旱和特旱的情況,并且不同強度的干旱在1980年代均存在顯著的年代際轉(zhuǎn)折,轉(zhuǎn)折之后的干旱發(fā)生頻次銳減;輕旱和中旱之間存在顯著負相關(guān)關(guān)系,尤其是1980年代以后;輕旱和中旱在新疆東部、青海南部以及內(nèi)蒙中西部存在明顯的互補性,且兩類干旱主要分布在西北西部,重旱發(fā)生頻次的分布也主要在西北西部地區(qū),而特旱則主要發(fā)生在西北東部地區(qū):干早的空間分布存在年代際轉(zhuǎn)折,轉(zhuǎn)折之前干旱主要發(fā)生在西北西部地區(qū)、轉(zhuǎn)折之后則主要發(fā)生在西北東部地區(qū)。因此,西北地區(qū)不同強度的干旱在時間演變和空間分布上均存在顯著的年代際轉(zhuǎn)折情況。(3)中亞地區(qū)暖季平均溫度空間分布差異性較大,且溫度分布主要受地形影響,從西南向東北逐漸遞減;極端高溫事件的強度和頻次在1967年前后發(fā)生年代際轉(zhuǎn)折,其中轉(zhuǎn)折后的強度要顯著高于轉(zhuǎn)折前,極端高溫事件的頻次在轉(zhuǎn)折前呈現(xiàn)負趨勢,轉(zhuǎn)折后轉(zhuǎn)變?yōu)檎厔?極端高溫事件發(fā)生的區(qū)域也存在顯著的年代際變化的特征;中亞地區(qū)極端高溫事件的強度和頻次的趨勢分布均存在“東南負、西北正”的分布結(jié)構(gòu),其中強度的趨勢正中心出現(xiàn)在烏茲別克斯坦西部、負中心出現(xiàn)在中國南疆地區(qū);頻次的趨勢正中心出現(xiàn)在哈薩克斯坦以西地區(qū)、負中心出現(xiàn)在帕米爾高原地區(qū)。
【學位單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P426.616
【部分圖文】：

邐柏慶順邐中國西部氣象干旱時空演變特征研宄邐１￡逡逑本模態(tài)，并分析其時空分布特征；最后利用小波分析方法將西南地區(qū)干旱指數(shù)ＥＯＦ模態(tài)的逡逑時間序列及干旱可能影響因子（Ｎｉｎ0３．４、西藏高原、ＩＯＢＷ、Ａ０指數(shù)）分解為不同時間尺度逡逑的時間序列，通過相關(guān)和滯后相關(guān)分析探討不同模態(tài)不同時間尺度干旱與各影響因子的關(guān)逡逑系及其前兆信號。逡逑３．２西南地區(qū)干旱特征分析逡逑如前所述，西南地區(qū)干旱問題日趨嚴重，已經(jīng)引起了廣大氣象工作者的重視。這一部逡逑分將從西南地區(qū)干旱特征出發(fā)，分析研宄西南地區(qū)干旱強度、時空分布、突變轉(zhuǎn)折、影響逡逑因子相關(guān)，為西南干旱的深入研究奠定基礎(chǔ)。逡逑３．２．１西南地區(qū)干旱強度特征逡逑１４０－Ｉ邐邐邐，邐邐邐＞邐邐．邐．邐邐邐邋１４０邐邐，邐邐邐，邐邐邐，邐邐邐，邐邐邐逡逑

計算結(jié)果表明：印緬槽、Ａ０倆大氣環(huán)流內(nèi)部作用因子與西南干旱相關(guān)性較好；而西藏高逡逑原指數(shù)、ＮＩＮ０３．４海溫指數(shù)以及熱帶印度洋全區(qū)一致海溫模態(tài)ＩＯＢＷ三外強迫因子也與西逡逑南干旱相關(guān)性較好�？紤]到干旱的連續(xù)性、持久性以及干旱發(fā)生的時間尺度，因此我們盡逡逑量從外強迫因子來研究干旱。ＮＩＮ０３．４海溫指數(shù)、西藏高原指數(shù)以及ＩＯＢＷ分別位于西南逡逑地區(qū)的東、西、南方向，為研究的全面性與科學性，需要添加來自西南地區(qū)北方的外強迫逡逑因子。北方的外強迫因子首先想到了北極海冰，計算結(jié)果表明其相關(guān)性很差，同樣北極海逡逑溫與西南干旱相關(guān)性也很差，因此為研宄的全面性與科學性利用Ａ０這一大氣內(nèi)部環(huán)流因逡逑子代替北方的外強迫因子。計算與研宄表明，Ａ０與西南干旱呈現(xiàn)較明顯的正相關(guān)。結(jié)合逡逑前文選取的西南地區(qū)ＳＰＩ指數(shù)ＥＯＦ分析的前三模態(tài)的時間系數(shù)ＰＣ，下面將針對西南地區(qū)逡逑ＳＰＩ指數(shù)各模態(tài)時間系數(shù)與其東南西北四影響因子展開研宄，探討其可能影響與前兆信號。逡逑３．３西南干旱的前兆信號逡逑３．３．１不同尺度同期相關(guān)分析逡逑ｐｅｌ邐＿邐ＮＩＮ０３４逡逑

尺度上都存在較大的相關(guān)區(qū)域，能夠為西南地區(qū)東西反向分布干旱型以及南北反向分布干逡逑旱型的預測提供依據(jù)。逡逑圖４分析可知，ＮＩＮ０３．４指數(shù)與西南地區(qū)年際和年代際尺度的干旱都存在較好的相關(guān)逡逑性。因此表４所示為ＮＩＮ０３．４指數(shù)與西南地區(qū)ＳＰＩ指數(shù)ＥＯＦ分析各時間系數(shù)不同尺度下（年逡逑際、年代際）最大滯后相關(guān)對應的滯后時間及最大相關(guān)系數(shù)。文中定義１－９６個月為年際尺逡逑度，％月以上為年代際尺度。分析表４能夠發(fā)現(xiàn)，無論是年際還是年代際尺度下其相關(guān)性逡逑都非常明顯。以第一模態(tài)為例，若想研宄西南地區(qū)的千旱發(fā)展情況，我們只需要觀察逡逑ＮＩＮ０３．４指數(shù)，若ＮＩＮ０３．４指數(shù)當前存在較大的異常，在２個月之后西南地區(qū)年際尺度的逡逑千旱將存在較大的異常，其相關(guān)性將達到０．４９６，１４個月后西南地區(qū)年代際尺度的干旱也逡逑將出現(xiàn)較大的異常，其相關(guān)性較年際尺度更高，達到０．６８５。因此合理分析表４能夠從逡逑ＮＩＮ０３．４指數(shù)因子了解西南地區(qū)年際和年代際的干旱發(fā)展情況。逡逑，ｊａ．；逡逑■２0邋－逡逑２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０邐１６０邐１８０邐２００邋■逡逑：ｍｍ－邋ｍ邋＇逡逑２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０邐１６０邐１８０邐２００逡逑Ｓｃａｌｅ逡逑圖４不同時間尺度、不同滯后時間下西南地區(qū)ＳＰＩ指數(shù)ＥＯＦ時間系數(shù)ＰＣ與ＮＩＮ０３．４指數(shù)相關(guān)逡逑分析。（ａ）ＰＣｌ與ＮＩＮ０３．４；邋（ｂ）ＰＣ２與ＮＩＮ０３．４；邋（ｃ）ＰＣ３與ＮＩＮ０３．４。橫坐標表示小波分解后不同的時逡逑間尺度，縱坐標表示滯后時間，圖中顏色代表

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