中国三大城市群近60年分级降水变化趋势分析

摘要

气候变化和城市化是使得人类更容易遭受灾害影响的两大因素,这两个因素在城市群叠加,使其成为容易遭受灾害侵袭并造成重大损失的高风险区。中国地域辽阔,地形复杂,降水量空间分布极不均匀,全球气候变暖导致降水时空分布的改变,必然对城市群区域的社会经济发展和人民生活产生深刻影响。本研究利用481个气象站1951-2010年的逐日降水数据分析了中国年和四季各级降雨日数的地理分布特征,并对京津唐、长三角、珠三角等三大城市群降水量及各级降雨日数的时间变化趋势进行了研究。主要研究结果如下:(1)我国年和四季各级降雨日数具有十分明显的地区差异,总体趋势是从西、北逐渐向东、南递增。年各级降雨日数的极大值中心随雨强的加大逐渐从四川盆地向长江中下游及东南沿海地区移动,四川盆地极大值中心逐渐减弱甚至消失;而极小值区域以青藏高原、新疆的塔里木盆地、柴达木盆地至内蒙古阿拉善高原一带为中心逐渐扩大。四季各级降雨日数的极大值中心主要分布在青藏高原以东的长江流域及以南地区;极小值区域包括青藏高原、西北、华北北部及东北北部等大部地区,明显大于年各级降雨日数的分布区域。(2)近60年来,京津唐地区11月至翌年3月降水量无明显增减变化,5、6、10月微增,7、8、9月明显减少,导致区域年降水量减少趋势明显,线性倾向率为-22.59mm/10a;20世纪70年代中期至20世纪末的线性倾向率则高达-78.42mm/10a。长三角地区1-4月、6月降水量无明显增减变化,5、9月明显下降,7、8月明显增加,区域年降水的增减趋势不明显;但20世纪50年中期至60年代中后期呈显著减少趋势,线性倾向率达到了-313.23mm/10a,此后至20世纪90年代初期呈现增加趋势,线性倾向率为99.34mm/10a。珠三角地区冬半年和5、9月降水量无明显的增减变化,6、8月明显增加;区域年降水量以增加趋势为主并具有较明显的年代际变化特征,20世纪50年代、60年代中期到70年代中期和90年代呈增加趋势;20世纪60年代、80年代和21世纪初呈下降趋势。(3)近60年来京津唐地区年降水量周期性变化明显,18a、10a的年代际周期在近60a里始终存在。近60年来长三角地区年降水量年际变化剧烈且变幅较大,区域年降水量9a周期振荡较稳定,在近60a里始终存在,14a的周期在20世纪70、80年代较为明显。近60年来珠三角地区年降水量存在7a、12a和21a的特征时间尺度,其中12a的年代际周期在近60a里始终存在。(4)近60年来京津唐地区年降雨日数在20世纪60年代中期至70年代中期呈现减少趋势,80年代呈现增加趋势,90年代减少趋势明显。长三角地区年降雨日数在20世纪50年代中期至60年代末呈现十分明显的减少趋势,70年代先增后减,1980年以后增减趋势不明显。珠三角地区年降雨日数呈现明显的减少趋势,线性倾向率为-2.51天/1Oa;20世纪60年代中前期、70年代中后期、80年代中后期和21世纪初期年降雨日数减少趋势明显,其余时段增加趋势较明显。(5)近60年来京津唐地区年小雨日数明显增加导致年降雨日数增加;年大雨及暴雨以上降雨日数减少是区域年降水量呈现减少趋势的主要原因。长三角地区年小雨降雨日数减少,年中雨以上降雨日数增加,年降雨日数增减趋势不明显。而珠三角地区年小雨降雨日数呈现出十分明显的减少趋势,线性倾向率达到了-2.96天/10a;中雨、大雨及暴雨以上降雨日数有一定增加。另外,京津唐地区大雨及暴雨以上极端降水事件明显减少,长三角、珠三角地区暴雨以上极端降水事件日数呈现总体增加趋势。

目录

中文摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 研究目的及意义

1.2 国内外研究进展

1.3 主要研究内容

第二章 资料来源及方法

2.1 资料来源及处理

2.2 研究方法

2.2.1 线性倾向估计

2.2.2 滑动平均

2.2.3 突变分析

2.2.4 小波变换

第三章 中国分级降水日数空间分布特征

3.1 年分级降雨日数地理分布

3.2 四季分级降雨日数的地理分布

3.2.1 小雨

3.2.2 中雨

3.2.3 大雨

3.2.4 暴雨、大暴雨及特大暴雨

3.3 本章小结

第四章 中国三大城市群降水时间变化趋势

4.1 三大城市群降水时间变化趋势分析

4.1.1 京津唐城市群

4.1.2 长三角城市群

4.1.3 珠三角城市群

4.2 三大城市群分级降雨日数变化趋势分析

4.2.1 京津唐城市群

4.2.2 长三角城市群

4.2.3 珠三角城市群

4.3 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 研究特色及创新点

5.3 不足之处

参考文献

作者简介

致谢