中国东北地区大气水循环的时空特征及其对降水的影响

摘要

20世纪80年代中期以来，我国大部地区，尤其是东部地区经历了一次以变暖为主要特征的气候变化。在此前提下，本文利用相似系数，趋势系数，相关分析，小波变换，合成分析等方法，对东北地区大气水循环要素的时空变化特征，各要素空间分布的相似度，东北地区的水汽平衡关系以及不同时段东北地区7和8月降水与我国东部地区各层经向水汽通量的相关关系的变化进行了研究，主要得出以下结论:
　　(1)东北地区大气水循环要素的时空特征:大气可降水量、降水和蒸发在不同季节的空间分布总体都呈现东南大于西北的特征;夏季，长白山附近降水和蒸发多，为强的水汽辐合区;春季和秋季，东北大部分地区都表现为水汽辐散:冬季，整个区域的水汽辐合辐散不明显。1979年至2010年，东北地区夏季和秋季的降水量呈显著下降趋势，降水减少，尤其是1999年以来至2010年，夏季降水一直为负距平。除此之外，其他各要素在不同季节都没有显著的趋势变化。
　　(2)东北地区大气水循环要素之间的关系:首先，就各要素的空间分布相似度而言，可降水量与降水量的空间分布在四季都很相似，就季节平均尺度上而言，可以说可降水量大的地方降水量也大;蒸发量与降水量的空间分布在春季和夏季比较相似;纬向水汽通量与降水量的空间相似程度也是四季都很相似，不随季节变化;经向水汽通量与降水量的相似程度明显随季节变化，夏季二者呈现明显相似，冬季二者呈相反的相似，春季和秋季二者不相似;水汽通量散度的空间分布与其他各要素都不相似。其次，就降水与蒸发的关系而言，春季，东北全区蒸发大于降水;夏季，东北全区蒸发小于降水;在秋季和冬季，东北北部蒸发小于降水，南部蒸发大于降水。越靠近沿海，二者差值越大。最后，就东北地区的水汽平衡关系而言，ERA-Interim再分析资料能够很好的反映出东北地区不同季节的水汽平衡关系。利用该套资料所计算的两种不同的水汽汇的值非常接近。这表明该套再分析资料适合用来研究东北地区的水汽平衡关系。就季节尺度而言，东北地区的水汽汇主要来自于水汽辐合和降水，局地水汽变化量和蒸发对其的贡献很小。东北地区不同季节的水汽变化量的年际变化很小，基本不随时间变化。
　　(3)东北地区大气水循环对该地区降水的影响:影响东北7和8月降水的整层水汽主要来自于我国南海和东海。来自南海的水汽无论是在整层积分的水汽输送还是在低层积分的水汽输送上，均能明显的体现出来，但是来自东海的水汽在低层积分的水汽输送上则体现不出来。在1985-2013年，东北地区7和8月降水与我国东部地区各个层次的经向水汽通量已不再像1960-1984年那样呈现出整层的显著的正相关特征，而是呈现出低层(1000-850hPa)正相关显著，高层(850-300hPa)相关不显著的特征。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 全球水循环

1．2．2 东北地区水循环

1．3 问题的提出

1．4 研究内容及章节安排

1．5 本文的创新点

第二章 资料与方法

2．1 资料

2．2 方法

2．3 数据处理

2．3．1 格点资料插值到站点

2．3．2 站点资料插值到格点

2．3．3 结论

第三章 中国东北地区大气水循环的时空分布特征

3．1 资料和方法

3．1．1 资料

3．1．2 方法

3．2 中国东北地区可降水量的时空分布特征

3．2．1 中国东北地区可降水量的空间特征

3．2．2 中国东北地区可降水量的时间特征

3．3 中国东北地区降水的时空分布特征

3．3．1 中国东北地区降水的空间特征

3．3．2 中国东北地区降水的时间特征

3．4 中国东北地区蒸发的时空分布特征

3．4．1 中国东北地区蒸发的空间特征

3．4．2 中国东北地区蒸发的时间特征

3．5 中国东北地区水汽通量散度的时空特征

3．5．1 中国东北地区水汽通量散度的空间特征

3．5．2 中国东北地区水汽通量散度的时间特征

3．6 小结

第四章 中国东北地区大气水循环各要素间的关系

4．1 资料与方法

4．1．1 资料

4．1．2 方法

4．2 东北地区不同季节大气水循环各要素空间分布的相似系数

4．3 降水、蒸发和水汽输送的关系

4．4 东北地区不同季节的水汽平衡关系

4．4．1 东北地区不同季节的水汽汇与区域总降水量的关系

4．4．2 东北地区不同季节水汽汇、水汽辐合及局地水汽变化量的关系

4．4．3 东北地区不同季节水汽汇、区域总降水量及区域总蒸发量的关系

4．5 小结与讨论

4．5．1 小结

4．5．2 讨论

第五章 中国东北地区大气水循环对该地区降水的影响

5．1 资料与数据处理

5．1．1 资料

5．1．2 数据处理

5．2 东北地区盛夏降水的时空特征

5．2．1 东北地区盛夏降水的空间特征

5．2．2 东北地区盛夏降水的时间特征

5．3 东北盛夏降水的水汽路径

5．4 不同时段东北地区7和8月降水与各层经向水汽通量的关系

5．5 整层积分水汽通量与1000-850hPa积分的对比

5．6 小结与讨论

5．6．1 小结

5．6．2 讨论

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

在校期间研究成果

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