近48年来湘江流域极端强降水事件的时空特征分析

摘要

全球变暖，频发的极端气候事件已经成为国际社会关注的重大问题。探索区域极端强降水事件的时空分布状况及产生的原因是十分必要的。
　　 基于湘江流域44个气象站1960～2007年的逐日降水资料，定义了不同台站极端强降水事件的阈值，对该流域极端强降水事件的时空特征及年内非均匀性分布特征进行研究。首先对湘江流域年降水进行了分析，结果发现该流域的年降水量呈增加趋势，而年雨日却有减少趋势。进而探讨了湘江流域极端强降水的变化规律，并进一步对暴雨事件进行了统计分析。结论如下：
　　 1)湘江流域极端强降水事件的阈值介于32.6～42.7mm/d之间，明显超出国家气象局制定的大雨标准(25mm/d)。东南、西南山地的阈值均超过流域的平均阈值(35.7mm/d)，南岳站更是高达42.5mm/d.这说明极端强降水事件的阈值与海拔呈正相关。
　　 2)湘江流域近48年来极端强降水量、极端强降水日数、极端强降水强度、极端强降水指数和日最大降水量均呈增加趋势。其中，极端降水指数的增幅较小，少数几站无增长甚至负增长。其它几个指标的增幅较大。
　　 3)东南、西南山地及南岳站是年均极端强降水事件发生最多的地区，也是日最大降水量增加最显著的地区。永兴站的日最大降水增加趋势最显著，趋势系数达14.7mm/10a，且通过0.01的显著性检验。西北地区的极端强降水事件相对较少。株洲、湘潭等偏北的几站最大日降水近48年来有所减弱。
　　 4)湘江流域极端强降水事件的总体特征是：1970s前多大雨事件，1970s～1980s各类极端降水事件均相对偏少，进入1990s开始明显增加，尤其是暴雨和大暴雨事件显著增多。事实上，20世纪90年代后，暴雨事件不仅显著增多，影响范围也明显扩大。从季节分布看，暴雨、大暴雨事件均集中在5～8月，年总次数最大值出现在20世纪90年代后。在极端强降水事件中，暴雨、持续性暴雨事件较一致地发生在东部和南部山地，且以增加趋势为主，呈减少趋势的站点多集中在中部和中西部。其中，南岳和桂东两站发生持续性暴雨次数最多。
　　 5)湘江流域年极端强降水事件集中度自北往南有所减弱，集中期自西北向东南表现为“低-高-低-高”的分布特点。各区域集中度与集中期的变化特征差异明显：西北部是极端强降水集中度相对最强且不易发生异常的地区。西南地区则是集中期最早、集中度相对最差且易发生异常的地区。东南山地是该流域集中时间最迟且较易发生异常的区域。
　　 6)湘江流域年极端强降水事件集中度和集中期均呈波动上升。在1970～1979年、1990～2007年两个时段内，该流域年极端强降水事件比较集中；集中期在129～185之间变化，也就是说湘江流域的年极端强降水事件较集中的出现在5月、6月和7月。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4采用资料和研究方法

2研究区域的基本概况

2.1地理概况

2.2水文气候特点

3湘江流域近48年来年降水量及年降水日的时空变化特征

3.1年降水量及年降水日的时间序列分析

3.2湘江流域年降水量及年降水日趋势系数的空间分布

3.3本章小结

4湘江流域近48年来极端强降水事件的时空变化特征

4.1极端强降水事件阈值的空间分布

4.2湘江流域年极端降水量、年极端降水日及极端降水强度

4.3湘江流域年均极端降水频次的空间分布

4.4年最大日降水量的时空分布特征

4.5年极端强降水指数的分析

4.6湘江流域极端强降水事件的持续性特征

4.7本章小结

5湘江流域暴雨事件的分析

5.1暴雨总次数的月变化和年际变化

5.1.1暴雨总次数的月变化

5.1.2暴雨总次数的年际变化

5.1.3暴雨最大年总次数的时间统计

5.2暴雨总次数的空间分布

5.3暴雨变化趋势分布

5.4持续性暴雨的时空分布

5.4.1持续性暴雨的季节变化

5.4.2持续性暴雨的时空特征分析

5.5本章小结

6湘江流域极端强降水事件年内非均匀性分布特征

6.1极端强降水事件年内集中度和集中期空间分布特征

6.1.1平均空间分布

6.1.2异常时空分布

6.2年极端强降水事件集中度和集中期的时间演变特征

6.3本章小结

7结论

参考文献

附录：攻读学位期间发表的论文

致谢