1959-2009年洞庭湖湿地气候变化特征分析

摘要

湿地是重要但又极其脆弱的生态系统，极易受到人类活动和气候变化的影响。本文根据岳阳、南县、常德、沅江4个气象站点的年平均气温、年降水和年日照时数等气象数据，运用回归分析法、累积距平、小波分析和Mann-Kendall检测法，分析51年来洞庭湖湿地年平均气温、年降水量、年日照时数的整体变化趋势、变化周期及突变年份；通过与华中地区的气候变化进行对比研究，分析洞庭湖湿地与华中地区气候变化的相同与不同之处，并对差异性原因进行阐述，为区域政府部门应对气候变化下合理开发、利用和保护湿地资源提供理论支持和科学依据。
　　 本文主要研究成果如下：
　　 1.近51年洞庭湖区年平均气温总体呈上升趋势，2005年后上升趋势显著，年平均气温呈现27a、22a、13a、3a左右的周期变化，突变年份为1997年；年降水总体呈不明显上升趋势，呈现明显的3a、28a左右的周期变化，28a为第一主周期，1963年、1968年、1972年为突变年份；洞庭湖湿地年日照时数总体呈下降趋势，特别是1994年至今，下降趋势十分显著，呈现3a、10a、25a的周期变化，25a为第一主周期，1985年及1989年为突变年份。
　　 2.洞庭湖湿地区常德、岳阳、沅江及南县年平均气温变化总体上有较好的同步性，冷暖期基本一致，依照上升趋势明显程度排序依次为常德、岳阳、沅江、南县。常德年平均气温变化呈现28a的第一主周期，沅江年平均气温变化呈现18a左右的第一主周期，岳阳年平均气温变化呈现27a左右的第一主周期，南县年平均气温变化呈现3a的第一主周期。常德年平均气温突变年份为1996年，沅江年平均气温突变年份为2000年，岳阳年平均气温突变年份为1995年，南县年平均气温突变年份为2002年。
　　 3.洞庭湖湿地区常德、岳阳、沅江、南县年降水变化总体上有较好的同步性，干湿期基本一致，依照上升趋势明显程度排序，依次为岳阳、常德、南县、沅江。常德年降水变化呈现2-3a的第一主周期，沅江年降水变化呈现27a的第一主周期，岳阳年降水变化呈现26a的第一主周期，南县年降水变化呈现3a的第一主周期。常德年降水突变年份为1988年，沅江年降水突变年份为1961年、2008年、2009年，岳阳1965-1975年间年降水出现多个突变年份，南县年降水突变年份分别为1963年、1965年、1968年、1972年。
　　 4.近51年常德、岳阳、沅江、南县年日照时数变化总体上有较好的同步性，日照时数多少变化基本一致，根据下降趋势明显程度排序依次为南县、沅江、常德、岳阳。常德年日照时数变化呈现25a的第一主周期，沅江年日照时数变化呈现25a的第一主周期，岳阳年日照时数变化表现为3a的第一主周期，南县年日照时数变化呈现21a的第一主周期。常德年日照时数突变年份为1965年、1987年及1997年，沅江年日照时数以1974年为突变年份，岳阳年日照时数以1960年、1965年为突变年份，南县年日照时数以1987年为突变年份。
　　 5.洞庭湖湿地与华中地区1959-2009年气候变化对比研究，洞庭湖湿地与华中地区年平均气温在变化趋势上有相对一致性，冷暖期基本一致。两者气温都表现出上升趋势，但洞庭湖湿地温度上升趋势更明显；华中地区年降水量总体上升幅度比洞庭湖湿地明显，洞庭湖湿地年降水总体高于华中地区年降水值；洞庭湖湿地年日照时数总体呈下降趋势，华中地区年日照时数下降趋势比洞庭湖湿地更明显。
　　 洞庭湖湿地气候变化的影响因素，既有宏观的全球气候变暖，也有洞庭湖湿地这一特殊下垫面的自身原因，综合导致了洞庭湖湿地年平均气温上升，年降水量增加，年日照时数减少。