地形和季风因素对华北极端气候事件时空变化特征的影响

摘要

华北地区地处我国中东部，是主要的农业主产区之一，生产生活活动频繁，受极端气候事件影响显著。近年来，华北地区的极端事件出现明显的上升趋势，对该地区的经济造成了显著影响。本文首先分析了华北地区出现极端事件变化的环流形势特征，进而从空间和时间上对华北地区的极端事件变化进行探究，分析了中国华北地区不同极端气候事件气候平均态以及气候倾向率分布。进一步探究不同极端事件空间分布与地理要素的关系，并利用该关系对极端事件空间分布进行降尺度分析以得到高分辨率分析值，为了解县一级精度的极端事件分布提供科学参考。 1961-2016 年华北全区高温日数总体呈现增加趋势，霜冻日数呈减少趋势，暖期持续指数总体呈增加趋势，冷期持续指数整体呈减少趋势；1961-2016年全区无雨日数在偏北部（南部）地区呈减少（增多）趋势；暴雨日数在偏北部（南部）地区呈增多（减少）趋势；最大连续干期在北部（南部）呈增多（减少）趋势；最大连续湿期在北部（南部）呈增多（减少）趋势。 华北地区受东亚季风的影响显著，不同东亚季风强度年内极端事件的变化及其对应的大尺度环流场存在明显的差异。强夏（冬）季风年内6月至8月(当年12月至次年2月)平均极端高温（低温）事件在全区趋于增多；强冬季风年内的当年12月至次年2月平均无雨日数（最大连续干期）在内蒙古东北部呈现显著增加（减少）。强夏季风年内6月至8月的平均最大连续湿期在华北中部少数地区呈现显著增加。 通过DEM降尺度分析法分析不同地理要素与极端事件之间的关系，发现经度对各个指标空间分布的影响最大；纬度、坡度、方位角x/y分量对华北极端事件气候态也具有较强的影响；同时，DEM降尺度分析能够有效对各极端指标的空间分布进行高分辨率降尺度，其降尺度值能够提供县级尺度的极端事件气候态分布，对局地极端事件的评估具有参考价值。 因此，华北地区不同极端事件与重要季风系统场和地形特征存在密切联系，利用季风系统和地形要素对极端事件空间变化和的时间变化的影响，建立它们与华北极端事件发生发展的时空关系，对了解华北极端事件的变化机制、局地灾害评估和预测，以及应对区域气候变化提供重要的科学参考。

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