气候变暖背景下中国气候区划的变化

【摘要】：基于温度带、干湿区、气候区三级等级体系气候区划方案，利用1961~2010年756个测站的逐日观测资料，分析了过去50年中国气候区划各级指标的变化趋势和年代际变化特征，给出了区划分界年。紧接着对比分析了分界年前后两个时期中国气候区划格局的变化，并对气候区划的稳定性进行了讨论。最后，探讨了引起我国热量指标年代际变化的可能原因。结果表明： 全国大部分地区≥10℃积温日数和积温呈现出增大的趋势，新疆北部年干燥度明显减小，即干旱程度缓解，7月平均气温在我国北方的增大趋势较南方明显；全国平均≥10℃积温日数和积温以及7月平均气温在1997年左右产生突变，即1997年之后明显增大，而年干燥度除新疆北部以外未表现出明显的年代际变化特征。因此，可将1997年作为气候区划的分界年。 1997年之后气候区划各级指标的分界线出现了一定程度的移动。温度带分界线在我国东部出现北移，尤以中亚热带和南亚热带的分界线北移明显，西北地区的移动没有东部明显。干湿区分界线的移动幅度比温度带分界线要弱，且110°E以东各分界线的移动要强于110°E以西；各气候区分界线有不同程度的北移。1997年之后各气候型的面积发生了变化。中温带半湿润区、半干旱区和干旱区以及中亚热带湿润区明显收缩，暖温带半干旱区和干旱区以及南亚热带湿润区明显扩张。各气候区划指标的稳定性具有空间差异。就≥10℃积温日数而言，内蒙古东北部、黑龙江北部、青藏高原东部边缘的稳定性较差，云南南部和海南较稳定。就年干燥度而言，越干旱的地区其稳定性越差。7月平均气温的稳定性呈现出高温区较低温区稳定的分布形态。对比三个气候区划指标可知，气候区指标最稳定，温度带指标次之，干湿区指标最不稳定。 我国大部分地区温度高于10℃的时段主要集中在春、夏、秋季，这三个季节的平均气温均在20世纪90年代中后期产生突变，且春季和秋季在1997年之后的增温比夏季明显。我国大部分地区上空200hPa位势高度、500hPa位势高度和海平面气压均在1997年之后升高，大气环流的这种变化有利于我国的增暖。在春、夏、秋三季，南北极海冰密度、赤道太平洋海温以及北大西洋海温均在20世纪90年代中后期产生一次突变，不同的是，南极海冰密度、赤道太平洋海温和北大西洋海温的变化引起了它们上空大气环流的调整，而北极海冰密度同我国平均气温的变化一样，是对大气环流变化的响应，因此推断，南极海冰、赤道太平洋海温以及北大西洋海温可能是引起1997年之后我国显著增温的重要因素。 【关键词】：气候区划 突变特征 稳定性 大气环流 外强迫因子
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P462
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 第一章 引言9-17
• 1.1 前言9
• 1.2 气候区划指标9-11
• 1.2.1 热量指标9-10
• 1.2.2 水分指标10-11
• 1.2.3 综合指标11
• 1.3 气候区划的原则和方法11-14
• 1.3.1 区划原则11-12
• 1.3.2 区划方法12-14
• 1.4 气候变化对中国气候区划的影响14
• 1.5 本文的主要研究内容14-15
• 1.6 章节安排15-17
• 第二章 资料与方法17-23
• 2.1 资料介绍17-18
• 2.1.1 地面气候资料数据集17
• 2.1.2 海冰和海温资料17-18
• 2.1.3 全球大气再分析资料18
• 2.2 方法介绍18-23
• 2.2.1 气候区划方法和指标18-19
• 2.2.2 资料均一化处理方法19-20
• 2.2.3 合成分析20
• 2.2.4 相关分析20
• 2.2.5 线性趋势分析20
• 2.2.6 滑动 t 检验20-21
• 2.2.7 经验正交函数（EOF）分解21
• 2.2.8 奇异值分解（SVD）21
• 2.2.9 区域面积计算21-23
• 第三章 气候区划各级指标的变化特征23-37
• 3.1 温度带指标的变化特征23-27
• 3.1.1 ≥10℃积温日数和积温的变化趋势23
• 3.1.2 ≥10℃积温日数和积温的年代际变化特征23-26
• 3.1.3 温度带指标变化的可能原因26-27
• 3.2 干湿区指标的变化特征27-33
• 3.2.1 年干燥度的变化趋势27-28
• 3.2.2 干燥度的年代际变化特征28-30
• 3.2.3 引起新疆北部年干燥度变化的可能因素30-33
• 3.3 气候区指标的变化特征33-34
• 3.3.1 7 月平均气温的变化趋势33
• 3.3.2 7 月平均气温的年代际变化特征33-34
• 3.4 小结34-37
• 第四章 中国气候区划的变化和稳定性讨论37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 1997 年前后两个时期我国气候区划的变化37-43
• 4.2.1 温度带的变化37-38
• 4.2.2 干湿区的变化38-39
• 4.2.3 气候区的变化39-40
• 4.2.4 1997 年前后综合气候区划的变化40-43
• 4.3 1998~2010 年气候区划各指标的稳定性讨论43-48
• 4.3.1 ≥10℃积温日数和积温的稳定性43-45
• 4.3.2 年干燥度的稳定性45-47
• 4.3.3 7 月平均气温的稳定性47-48
• 4.4 小结48-49
• 第五章 我国热量指标年代际变化的原因分析49-65
• 5.1 日平均气温≥10℃的季节分布以及各季气温的年代际变化特征49-52
• 5.2 1997 年前后两个时期大气环流的变化52-56
• 5.2.1 200hPa 高度场的变化52
• 5.2.2 500hPa 高度场的变化52-53
• 5.2.3 海平面气压场的变化53-54
• 5.2.4 平均经圈环流和纬圈环流的变化54-56
• 5.3 海洋和海冰同我国气温变化之间的可能联系56-62
• 5.3.1 南极海冰的年代际变化56-58
• 5.3.2 北极海冰的年代际变化58-60
• 5.3.3 赤道太平洋海温的年代际变化60
• 5.3.4 北大西洋海温的年代际变化60-62
• 5.4 小结62-65
• 第六章 结论和讨论65-69
• 6.1 结论65-66
• 6.2 讨论66-69
• 参考文献69-75
• 致谢75-77
• 个人简介77

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