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首页黄土高原植被生长期降水变化与全球气候变化响应分析
"黄土高原植被生长期降水对全球气候变化的响应 (2005年)" 本文是关于黄土高原植被生长期降水与全球气候变化关系的研究,发表于《山西大学学报(自然科学版)》2005年第28卷第2期。作者通过分析40年的降水数据,揭示了黄土高原在1985年前后植被生长期降水模式的显著转变,即从历史上较多降雨转变为较少降雨。这种变化对于这个生态脆弱地区的植被生长和气候响应具有重要意义。 文章深入探讨了降水异常的分布和周期性振荡。研究发现,黄土高原分为北部、东部和西部三个敏感区,这些区域的降水变化存在3到5年的年际振荡以及16到20年的年代际振荡现象,其中3到5年的周期尤为明显。此外,研究还区分了干年和湿年,两者之间的降水量差异显著,尤其是在高原中部,干年与湿年的降水量差超过120毫米,湿年比干年多出40%以上,这表明降水变率在干年中更为突出。 全球气候变化对黄土高原的直接影响体现在降水模式的变化上。IPCC的报告指出,区域响应是全球变化的重要组成部分,而黄土高原作为生态脆弱地区,其气候变化的响应可能更为敏感。过去百年,中国的气温上升了0.4到0.5摄氏度,黄土高原也经历了不同阶段的气候变化,如20世纪初到50年代的增温期,之后的气候振荡,以及自70年代末的持续增温。 黄土高原的特殊地形和土壤条件使其对气候变化的反应尤为显著,因为土质疏松,流水侵蚀严重,气候变化可能导致侵蚀加剧,进而影响植被生长和农业生产。因此,理解黄土高原植被生长期降水的动态变化对于预测未来气候影响,制定适应策略和保护生态环境至关重要。 关键词:黄土高原,植被生长期,降水格局,区域响应 中国分类号:P426 文献标识码:A
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山西大学学报(自然科学版
)28(2):214~219.2005
lournal of Shanxi University(Nat. Sci. Ed. )
文章编号
:0253-2395(2005)02-0214-06
黄土高原植被生长期降水对全球气候变化的响应
王毅荣1.
2
O.
中国气象局兰州干旱气象研究所,甘肃兰州
730020;2.
甘肃省定西市气象局,甘肃定西
743000)
摘 要
z
利用黄土高原区域
4 日
a
的降水资料,研究植被生长期降水变化,检测降水突变,分析降水异常的分布和振荡特
征,并对干年和湿年进行比较.结果表明:近
40
a
来黄土高原植被生长期降水在
1985
年左右发生突变,由历史上的多雨
转为少雨。根据降水异常响应的敏感程度划分了
3
个敏感区,即北部、东部和西部;在各区的降水变化存在
3
a~5
a
、
8
a
左右的年际振荡和
16
a-
>
20
a
左右的年代际振荡
.3
a~5
a
的周期明显:划分了干年和温年,干温年降水相差大,特别是
高原中部相差
120
mm
以上,湿年比千年多
40
%以上
E
千年相对交率明显大于温年.
关键词:黄土高原
s
植被生长期
s
降水格局;区域响应
中团分类号
:P426
文献标识码
:A
IPCC
在
2001
年发布的第三次科学评估报告指出区域变化不是孤立的,全球变化不是区域变化的简单集合,区域变化既
可以认为是全球变化的区域表现,又可以认为是全球变化的区域响应
[IJ
全球变化区域响应的敏感性
['J
是指一个系统对气候
变化因素的响应程度,其响应可以是不利的,也可以是有利的,产生作用的方式可以是直接的,也可以是间接的
[3J
全球气候变
化将对农业产生重大影响凶,其中对一些区域的影响是不利的,尤其是那些适应、调整能力差,生态异常脆弱的地区.近百年来
中国气温上升了
0.4
'C~0.5
'C.20
世纪的气温变化大致可分为
:20
世纪初到
50
年代的增温期
.50
年代到
70
年代中期的气
候振荡期
.70
年代末进入全球增温阶段
.80
、
90
年代增温异常剧烈
[5J
中国黄土高原位于黄河中上游和海河上游地区,东起太行山,西至日月山,南界秦岭,北抵鄂尔多斯高原,总面积
5.17X
10
5
km'
,承载人口约
lX
10'
,包括河北西部,山西全部,陕西中北部,甘肃中东部,宁夏南部及青海东部等地
[6J
黄土高原土质
疏松,流水侵蚀强烈,除少数残留的黄土源外,大部分地区都已被洪水切割成为破碎的梁崩丘陵.黄土高原的西部和东部分属
于东部干旱/半干旱区和华北气候区[7]是温和半湿润气候区向温和半干旱、温和干旱气候区的过渡带.大量文献
[8-
叫进行了
与黄土高源局部水资源有关的研究,积累了丰富的经验.钱林清[J
<J
指出高原西部和北部临近大陆干旱气候区,受到沙漠化的
严重威胁,而高原的其他地区则农田较多,植被缺乏,水土流失又极为严重.这里既是气候变化敏感区,又是生态环境脆弱带,
是干旱多发地区,又是水土流失十分严重的地区,植被和作物主要在每年
4
月
~10
月这一时段生长
;11
月至来年
3
月份绝大
多数植被停止生长或生长缓慢,且期间降水量占年总降水量的
8
%.在全球增暖,特别是上个世纪后半叶变暖异常突出的背
景下,中国黄土高原降水格局及其对气候变化如何响应,敏感性是否一致,响应是否同步等问题,还需要深入研究.
1
研究方法
本文利用中国黄土高原区域内的分布比较均匀的
51
个气象站
1961
年
~2000
年
4
月
~10
月降水实测资料.
主要采用了以下方法:
采用
EOF(
自然正交分解函数)和
REOF(
旋转自然正交分解函数)分解方法,对资料进行标准化处理.
采用小波分析方法,文中小波基(母波)取
Morlet
小波
[15-17J
采用累积距平曲线法,滑动
t
检验方法.
收稿日期:
2004-05-17
;修回日期
:2004-08-28
基金项目:国家自然科学基金
(40205014);
干旱气象科学研究基金(l
AM200414)
作者简介:王毅荣
0967
少,男,甘肃定西人,在读研究生,主要从事天气动力、气候变化研究和计算机软件工程.
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