發(fā)布時(shí)間：2020-07-19 06:59

【摘要】：氣候變暖背景下,日趨頻繁的極端氣候事件引起了各國(guó)政府、學(xué)術(shù)界和社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注�？茖W(xué)評(píng)估長(zhǎng)江流域極端氣候變化并進(jìn)行未來(lái)趨勢(shì)預(yù)測(cè)對(duì)我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)文明建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。本文以長(zhǎng)江流域?yàn)檠芯繉?duì)象,基于實(shí)測(cè)氣象數(shù)據(jù)和未來(lái)氣候情景數(shù)據(jù),研究了過(guò)去1960-2012年平均氣溫、降水量的變化趨勢(shì)和空間分布;采用國(guó)際上通用的26個(gè)極端氣候指標(biāo),重點(diǎn)揭示了極端溫度和降水事件在整個(gè)流域及6個(gè)子區(qū)域的變化特征,闡明了極端氣候指標(biāo)變化趨勢(shì)對(duì)經(jīng)度、緯度和海拔的響應(yīng)特征;基于區(qū)域氣候模式Reg CM4.0單向嵌套全球氣候模式BCC_CSM1.1,預(yù)測(cè)了RCP4.5和RCP8.5兩種排放情景下2020-2099年平均氣溫、降水量和極端氣候事件的變化趨勢(shì)。主要結(jié)論如下:(1)1960-2012年期間,長(zhǎng)江流域年和四季平均氣溫均表現(xiàn)出顯著上升趨勢(shì),冬、春季增溫最明顯,變化幅度分別為0.21和0.23°C/10a。在空間分布上,青藏高原東部和長(zhǎng)江中下游北部地區(qū)增溫最明顯,而夏季平均氣溫在長(zhǎng)江中東北部地區(qū)有變涼的趨勢(shì)。期間年均降雨量和汛期降雨量變化趨勢(shì)不明顯,而四季變化相對(duì)明顯,夏季和冬季降雨量的變化呈增加趨勢(shì),分別增加了9.91和3.83 mm/10a,而春季和秋季降雨量表現(xiàn)出下降趨勢(shì),分別下降5.64和8.21 mm/10a。在空間分布上,年均降水量和汛期降水量在青藏高原東部和長(zhǎng)江中下游大部分地區(qū)表現(xiàn)出增加趨勢(shì),而在其它地區(qū)則表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。春季降水量在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的減少趨勢(shì)較明顯,但青藏高原東部地區(qū)卻表現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì);夏冬兩季降雨量增加最顯著的地區(qū)主要位于長(zhǎng)江中下游地區(qū);秋季降雨量在長(zhǎng)江流域大部分地區(qū)均表現(xiàn)出比較一致的下降趨勢(shì)。(2)長(zhǎng)江流域所有極端溫度指標(biāo)均表現(xiàn)出顯著變暖趨勢(shì),尤其是20世紀(jì)80年代中期以后的變暖更加明顯。夜指標(biāo)的增溫速率明顯大于晝指標(biāo)的增溫速率,說(shuō)明夜指標(biāo)對(duì)氣候變化的響應(yīng)較為敏感。其中,冷夜日數(shù)(TN10P)、冷晝?nèi)諗?shù)(TX10P)、霜凍天數(shù)(FD)、冰凍天數(shù)(ID)和冷期(CSDI)分別以-3.45、-1.03、-3.04、-0.42、-1.60 days/10a的趨勢(shì)減少,而暖夜日數(shù)(TN90P)、暖晝?nèi)諗?shù)(TX90P)、夏日天數(shù)(SU)、夏夜天數(shù)(TR)和暖期(WSDI)分別以2.95、1.71、2.16、1.05和0.73 days/10a的速率增加。日最低氣溫的最小值(TNn)、日最低氣溫的最大值(TNx)、日最高氣溫的最小值(TXn)和日最高氣溫的最大值(TXx)分別以0.42、0.18、0.28和0.14°C/10a的速率增加,而氣溫日較差(DTR)則以0.09°C/10a的速率下降。在空間分布上,大部分極端溫度指標(biāo)在青藏高原東部和長(zhǎng)江中下游北部的變暖最明顯。極端溫度指標(biāo)變化趨勢(shì)與海拔和經(jīng)度顯著相關(guān)。當(dāng)海拔350 m或經(jīng)度≤112°時(shí),極端溫度指標(biāo)的變暖速率隨海拔高度的增加或經(jīng)度的減少而增大;當(dāng)海拔≤350 m或經(jīng)度112°時(shí),極端溫度指標(biāo)的變暖速率隨海拔高度的降低或經(jīng)度的增加而增加。冷指標(biāo)的變暖速率隨緯度的升高而增大。(3)盡管總降雨量(PRCPTOT)在過(guò)去53年無(wú)明顯變化趨勢(shì),但降雨強(qiáng)度(SDII)、極端降雨量(R95p TOT)、極端強(qiáng)降雨量(R99p TOT)、最大一天降雨量(RX1day)、連續(xù)五天最大降雨量(RX5day)均表現(xiàn)出顯著增加趨勢(shì),其增加速率分別為40.15、7.78、6.59、1.43和1.47 mm/10a,尤其在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的增加幅度最明顯。低強(qiáng)度(R10mm)和中等強(qiáng)度降雨天數(shù)(R20mm)的減少是導(dǎo)致長(zhǎng)江中西北部、中東北部和中南部干旱化的主要原因。極端降水指標(biāo)的變化趨勢(shì)與海拔和經(jīng)度顯著相關(guān),尤其是當(dāng)海拔≤500 m或經(jīng)度105°時(shí),大部分極端降水指標(biāo)變化趨勢(shì)隨海拔高度的降低或經(jīng)度的增加而增大。(4)區(qū)域氣候模式Reg CM4.0單向嵌套全球氣候模式BCC_CSM1.1對(duì)長(zhǎng)江流域1960-2005年平均氣溫和降水量均具有一定的模擬能力,但在青藏高原東部地區(qū)的模擬誤差相對(duì)較大。2020-2099年,長(zhǎng)江流域年均氣溫在RCP4.5和RCP8.5情景下分別增加1.53和2.21°C,增溫幅度表現(xiàn)出北高南低的空間差異。未來(lái)平均降水量的變化表現(xiàn)出明顯的波動(dòng)特征,而RCP4.5情景下年均降水量在2020-2034年的增加趨勢(shì)較為明顯。RCP4.5情景下,降雨量在長(zhǎng)江上游以上升趨勢(shì)為主,在中下游地區(qū)則以下降趨勢(shì)為主;RCP8.5情景下,長(zhǎng)江中下游大部分地區(qū)的年均降水量均表現(xiàn)出增加趨勢(shì),而在長(zhǎng)江上游大部分地區(qū)則表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。(5)除青藏高原東部地區(qū)以外,氣候模式對(duì)長(zhǎng)江流域極端溫度和極端降水事件皆有一定的模擬能力。兩種排放情景下,2020-2099年FD、SU、TNn和TXx均表現(xiàn)出顯著變暖趨勢(shì),尤以RCP8.5情景下的增溫趨勢(shì)更明顯,變化幅度依次為-1.44、4.48 days/10a和0.44、0.47°C/10a。DTR在2020-2059年的上升趨勢(shì)更加顯著,RCP4.5和RCP8.5情景下分別為0.02和0.04°C/10a。在空間分布上,兩種情景下極端溫度指標(biāo)在長(zhǎng)江流域6個(gè)子區(qū)域均表現(xiàn)出比較一致的變暖趨勢(shì),但變化幅度存在明顯的區(qū)域差異。FD、SU、TNn和TXx的變化趨勢(shì)較大的地區(qū)分別是青藏高原東部、長(zhǎng)江中南部、青藏高原東部和長(zhǎng)江中東北部。DTR在長(zhǎng)江中東北部和中下游南部的增加趨勢(shì)最明顯。RCP4.5情景下,極端降水指標(biāo)在2020-2059年有所增強(qiáng),尤其是2020-2034年的增加趨勢(shì)更為明顯,未來(lái)15年長(zhǎng)江流域洪澇風(fēng)險(xiǎn)更高。極端降水事件的發(fā)生表現(xiàn)出很強(qiáng)的區(qū)域性特點(diǎn),即RCP4.5情景下,R95p TOT和SDII在長(zhǎng)江中下游北部地區(qū)表現(xiàn)出顯著下降趨勢(shì),而在長(zhǎng)江中下游南部地區(qū)則表現(xiàn)出顯著上升趨勢(shì),變化幅度分別為4.40和13.63 mm/10a;RX1day和RX5day在長(zhǎng)江中西北部和長(zhǎng)江中下游南部地區(qū)均表現(xiàn)出減少趨勢(shì),其余地區(qū)則以增加趨勢(shì)為主。RCP8.5情景下,各極端降水指標(biāo)在2020-2099年均表現(xiàn)出微弱增加趨勢(shì),而以長(zhǎng)江中下游地區(qū)的增加趨勢(shì)最明顯。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P467

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2762086