近50年黄河流域气温和降水量变化特征分析
近50年黄河流域气温和降水量变化特征分析
刘勤;严昌荣;张燕卿;杨建莹;郑盛华
【摘 要】利用黄河流域54个气象站点1961-2010年气象数据,探讨近50a黄河流域气温和降水量的变化趋势特征.结果表明:(1)黄河流域年降水量变化具有明显的空间差异,总体表现为上游地区增多、中游地区减少的特点.春季上游降水量呈显著增加趋势,秋季中游显著减少,冬季全流域降水量均呈显著增加趋势,其中下游增幅最大.年内降水量显著增加的时段主要集中在1-3月和12月；(2)黄河流域气温变化呈显著升高趋势,平均最高气温和最低气温变化具有明显的不对称性,平均最低气温变化对平均气温升高的贡献率大于平均最高气温.平均最高气温、平均气温和平均最低气温全流域均表现为冬季增幅最大,夏季和秋季则为流域上游增幅最大.月平均气温显著增加的站点比例最高,月最高气温显著增加的站点比例最小,且均集中在2月.(3)全流域冬季出现暖湿化趋势,春季上游出现暖湿化趋势,而秋季中游出现暖干化趋势.%The variation of temperature and precipitation in the Yellow River Basin was analyzed based on meteorological data at 54 metrological stations during 1961 - 2010.  The results showed that the annual precipitation increased in upper and decreased in mid
dle of the Yellow River Basin. The precipitation increased in upper in spring, decreased in midlist in autumn, and increased during whole winter, especially from January to March, and December.  Temperature increased, but maximum and minimum temperature changed non-symmetrically.  Annual maximum, mean and minimum temperature increased with an amplitude peak in winter in whole basin, which increased obviously in summer and autumn.  The increase rate of monthly mean temperature was highest, followed by monthly minimum temperature.  It tended to warming-wetting during winter in whole basin and same in upper during spring, warming-drying in autumn in middle stream.
【期刊名称】《中国农业气象》
【年(卷),期】2012(033)004
【总页数】6页(P475-480)
【关键词】气温;降水量;变化趋势;黄河流域
【作 者】刘勤;严昌荣;张燕卿;杨建莹;郑盛华
【作者单位】中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点实验室,北京100081;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点实验室,北京100081;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点实验室,北京100081;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部旱作节水农业重点实验室,北京100081;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081
【正文语种】中 文
【中图分类】S162
大量观测结果证实，近百年来，以全球变暖为主要特征的气候变化已成为事实［1-2］。IPCC第四次报告指出，1905年以来，全球平均地表温度升高0.74℃，大于第三次报告中给出的相应趋势，近50a的线性变暖趋势几乎是近100a的2倍［3］。气候变化的实质不仅是反映单一要素的变化特征，同时也反映了整个气候系统的变化过程，而气候变化带来的气候资源的重新分配更值得关注［4］。全球变暖加剧了中纬度地区的干旱化趋势，由于降水
减少和温度升高的共同作用，近50a全球干旱面积扩大了一倍［5］。气候变化所导致的动植物生境变化，将影响物种分布及其生态系统过程［6-7］，而气温和降水作为最主要的气候要素，其时空分布模式的改变将引起水资源和营养物质的时空分布发生变化，并增加对自然生态系统及其演替过程的干扰程度［8-9］。
已有学者对全球变暖背景下降水、最高和最低气温的变化进行了系列研究［10-14］，在过去50a里，中国年降水量变化趋势并不显著，但1951－1989年呈微弱的减少趋势，且存在明显的区域差异，进入20世纪90年代，降水量呈明显的增加趋势，且主要集中在长江中下游、华南及东北的部分地区。黄河流域气候类型大致可分为干旱、半干旱和半湿润气候，是中国气候敏感区之一，黄河流域的农业对整个国民经济发展具有举足轻重的作用［15］。关于黄河流域气温和降水量变化及其对全球变化的响应已有一些研究［16-17］，但有关黄河流域平均最高、最低和平均气温、降水变化及其关系的研究还不很深入。本文拟对黄河流域平均最高、最低和平均气温以及降水的空间形态和时间演变趋势进行研究，以期为黄河流域农业的可持续发展提供气候变化背景依据。
1 材料与方法
从黄河流域及周边筛选54个具有1961－2010年完整观测序列的气象站点作为分析对象，各站近50a逐日降水量(mm)、平均气温(℃)、平均最低气温(℃)、平均最高气温(℃)气象数据以及经度、纬度和海拔高度(m)等地理数据由中国气象局提供。为便于分析，将流域内内蒙古托克托县河口镇以上界定为上游，河口镇至河南郑州桃花峪为中游，桃花峪以下为下游［18］。3－5月为春季，6－8月为夏季，9－11月为秋季，12月－翌年2月为冬季。研究区域及所选气象站点分布见图1。
图1 黄河流域所选气象站点分布图Fig.1 The distribution of meteorological stations in the Yellow River Basin(YRB)
利用最小二乘法拟合一元线性方程y=at+b，其中 a、b 为回归系数，y 为分析指标，t为时间［19］，其斜率a×10表示分析指标的气候倾向率，a值的正或负反应趋势上升或下降，其大小则表示上升或下降的幅度。用DPS软件进行显著性检验。
黄河是怎样变化的2 结果与分析
2.1 降水量变化趋势特征分析
2.1.1 年降水量
黄河流域年降水量变化具有明显的空间差异，总体表现为上游增加、中游减少的特点(图2)。青海省、内蒙古自治区北部地区以及东南部的河南省小部地区年降水量呈上升趋势，其中，青海省6个气象站点均通过了0.05水平的显著性检验，达日气象站年降水量变化最大，为70.80mm·10a－1，6个气象站点平均达20.00mm·10a－1，是黄河流域年降水量增加趋势最显著的地区。
图2 黄河流域年降水量变化倾向率(mm·10a-1)的空间分布Fig.2 The spatial pattern of climate tendency rate of annual precipitation(mm·10y-1)during the last 50 years in YRB
2.1.2 季节降水量
从黄河流域上、中和下游四季降水量变化来看(表1)，春季，其上游降水量的变化倾向率为5.00 mm·10a－1(P＜0.05)，中游和下游变化不显著。夏季全流域降水量变化趋势不显著。秋季，中游降水量变化倾向率为－7.29mm·10a－1(P＜0.05)，上游和下游变化不显著。冬季，全流域降水量平均以3.36 mm·10a－1(P＜0.01)的倾向率呈极显著增加趋势。
表1 黄河流域上、中和下游四季降水量变化倾向率(mm·10a-1)Table 1 Climate tendency rate of seasonal precipitation in upper，middle and lower reaches of YRB(mm·10y-1)注:*、＊＊分别表示通过0.05、0.01水平的显著性检验。下同。Note:*is P ＜0.05 and＊＊is P ＜0.01.The same as below.上游Upper region全流域Whole basin春季Spring 5.00*中游Middle region下游Lower region 0.39 5.99 3.07夏季Summer －1.74 －2.21 8.16 1.57秋季Autumn －0.28 －7.29* －8.31 －3.57冬季 Winter 1.93＊＊ 4.97＊＊ 5.62＊＊ 3.36＊＊
2.1.3 月降水量
由图3可见，黄河流域月降水量显著增加的时段主要集中在12月－翌年3月，期间超过60%的站点降水量增加显著，其中1月和2月约90%的站点降水量增加趋势通过了0.05水平的显著性检验。4－11月，除个别站点的月降水量变化通过了0.05水平的显著性检验外，大部站点没有表现出明显的变化趋势。
图3 1961-2010年黄河流域各月降水量显著(P＜0.05)增加、减少站点的比例Fig.3 The percentage of stations where monthly precipitation changed significantly(P＜0.05)from 19
61 to 2010 in YRB

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。