1957-2014年中国西北地区夏季日降水变化趋势分析

摘要

气候变暖会改变全球降水量模式，降水量变化格局和区域分异存在很大的不确定性，因此研究不同区域的降水变化趋势是目前全球气候的重要研究方向。近几十年来中国西北地区尤其是新疆降水量明显增多，可能会对生态系统产生重要影响。研究表明西北地区夏季总降水量和日降水的变化存在空间差异，可作为今后分析植被空间异质性的气候变化基础。本研究利用西北地区(33°-48°N，73°-116°E)187个气象站1957-2014年夏季（6-8月）的日降水数据，采用聚类分析、Mann-kendall趋势检验法和普通Kriging插值等方法分析中国西北旱地区域日降水的时空变化特征。本研究旨在：⑴使用聚类分析研究11个日降水指标的相似性和差异性，⑵比较1987年前后降水指标的时空分布。日降水指标可以用来描述降水变化不同方面的特征，聚类分析将众多指标分为两类：第一聚类表征降水大小（降水天数和降水强度）事件，第一聚类又可分为三小组，第二聚类描述降水在季节内的分布特征。研究结果表明：
　　1）中国西北地区1957-2014年夏季平均降水量为183mm，中国西北地区1957-2014年夏季降水量呈现从西到东逐渐增加的趋势，其中新疆东部和南部降水量最低，仅有0-50mm。近58年降水量呈下降趋势（-0.78mm/10a），但降水天数、干旱天数、降水强度均增加，降水季节分布越来越不均匀。
　　2）新疆地区近58年夏季平均降水量为61mm，降水量、降水天数、降水强度增加，干旱天数有所减少，降水越来越均匀，新疆西部变化尤为明显。而且1957-1986年和1987-2014年的两条趋势线有很明显的位移，它们的截距相差很大，说明1987年前后降水强度确实产生突变，发生了气候变迁，气候由暖干向暖湿转换。
　　3）甘肃-青海地区近58年夏季平均降水量为151mm，界于0-300mm，整体趋势是从西北向东南递增，青海南部降水量最高。58年来降水量、降水天数、降水强度均呈增加趋势，1987年以后增长速率有所减缓，未来甘肃-青海地区的降水可能仍会增加。
　　4）黄土高原地区的夏季平均降水量整体趋势是从西北向东南递增，近58年夏季的年降水量平均值为271mm，黄土高原地区降水的空间分布趋势差异较大，界于100-400mm。近58年来降水量呈减少趋势，降水天数减少，干旱天数、降水强度增加，降水越来越不均匀。1987年以后，尤其是黄土高原，降水在空间分布最为不均匀。
　　5）降水量的再分配使中国西北地区多年降水量呈现“干的区域变湿，湿的区域变干”的趋势，这与全球的变化趋势（即“干的区域更干，湿的区域由于气候变暖更湿”）相反。

目录

声明

第一章 前言

1.1研究背景

1.2 西北降水时空分布特点研究

1.3利用降水量指标研究降水时空分布

1.4 科学问题和研究意义

第二章 研究区概况和方法

2.1 研究区概况

2.2数据和方法

2.2.1 数据分析

2.2.2 Mann-kendall趋势检验

2.2.3 普通Kriging插值法

2.2.4 聚类分析

第三章 结果分析

3.1降水量指标的聚类分析

3.2总降水量的空间分布

3.3降水量指标的趋势分析

3.3.1 中国西北地区

3.3.2 新疆地区

3.3.3 甘肃-青海地区

3.3.4 黄土高原地区

3.4降水量指标的空间趋势分析

3.4.1表征降水量大小（包含降水量天数和强度）指标的空间分布

3.4.2表征降水量分布指标的空间分布

第四章 讨论

4.1 中国西北地区1957-2014年夏季总降水量的趋势变化

4.2 中国西北地区1957-2014年与1987年前后夏季降水量指标的时空分布

第五章 结论

参考文献

在校期间的研究成果

致谢