全球變暖背景下中國(guó)地區(qū)降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)變化的特征分析

【摘要】：水資源作為氣候資源的重要組成部分,在全球變暖背景下的變化特征值得高度關(guān)注。本文利用1961-2006年中國(guó)地區(qū)364個(gè)氣象站完整的逐日降水資料,根據(jù)百分位數(shù)確定閾值的方法,分析了全球氣溫典型冷暖年里我國(guó)西北、東北、華北、江淮及華南五個(gè)不同區(qū)域降水強(qiáng)度的分布結(jié)構(gòu)特征,對(duì)比了我國(guó)不同區(qū)域間降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)對(duì)全球變暖響應(yīng)的差異,同時(shí)利用LMDZ\IPSL變網(wǎng)格模式對(duì)江淮地區(qū)當(dāng)前和高排放情景下未來(lái)的降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比分析；并進(jìn)一步通過(guò)Gamma函數(shù)擬合日降水量分布,對(duì)不同區(qū)域冷暖年Gamma函數(shù)的形狀參數(shù)Alpha和尺度參數(shù)Beta的變化進(jìn)行了討論。結(jié)果表明： (1)全球變暖背景下中國(guó)不同區(qū)域各等級(jí)降水日數(shù)及總量的貢獻(xiàn)率存在較一致的變化,且在全年、夏季以及冬季都有不同程度的體現(xiàn)。西北、東北、江淮和華南地區(qū)全年、夏季及冬季的降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)在更暖的年里趨于兩極分化,微量降水對(duì)總降水的貢獻(xiàn)率減少,極端降水對(duì)總降水的貢獻(xiàn)率增加。其中江淮地區(qū)變化幅度最大,暖年極端降水日數(shù)對(duì)總降水日數(shù)的貢獻(xiàn)率比冷年增加30%以上,而微量降水日數(shù)的貢獻(xiàn)率比冷年減少近60%,暖年極端降水總量對(duì)總降水量的貢獻(xiàn)率比冷年增加13%左右,微量降水總量的貢獻(xiàn)率比冷年減少了80%。LMDZ/IPSL模式基本證實(shí)了全球變暖所導(dǎo)致的江淮地區(qū)降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)的這種變化。 (2)不同區(qū)域的降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)對(duì)全球變暖的響應(yīng)幅度存在一定差異。江淮和華南地區(qū)暖年的微量降水日數(shù)貢獻(xiàn)率減少了40%以上,而東北和西北地區(qū)的減小幅度在30%以下。江淮和華南地區(qū)暖年極端降水日數(shù)貢獻(xiàn)率的增加了25%以上,東北和西北地區(qū)的增幅不足20%,江淮、華南地區(qū)微量降水和極端降水的變化幅度普遍大于西北、東北地區(qū)；而從冬夏季的對(duì)比上來(lái)看,冬季微量降水和極端降水貢獻(xiàn)率的變化幅度基本上都要大于夏季,且冬季不同區(qū)域間的微量(極端)降水的變化幅度的差異更為明顯。全球氣溫暖異常年里華北地區(qū)微量降水貢獻(xiàn)率減小,但極端降水貢獻(xiàn)率變化不大,尤其夏季極端降水的貢獻(xiàn)甚至減少,這與東北、西北、江淮和華南這4個(gè)區(qū)域的情況相反。 (3)降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)的變化實(shí)際上是降水量概率分布發(fā)生了調(diào)整。K-S檢驗(yàn)證實(shí),我國(guó)西北、東北、華北、江淮和華南地區(qū)所有站點(diǎn)的全年、夏季及冬季日降水量分布均符合兩參數(shù)Gamma分布。較暖年里日降水量分布的形狀參數(shù)Alpha和尺度參數(shù)Beta都將變大,說(shuō)明全球變暖后我國(guó)這5個(gè)區(qū)域的平均降水強(qiáng)度增大,且日降水量分布的離散度增大,極端降水事件趨于增多。但在不同的季節(jié)里,形狀參數(shù)Alpha和尺度參數(shù)Beta的變化幅度又具有一定的區(qū)域性。 【關(guān)鍵詞】：全球變暖 降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu) 微量降水 極端降水 Gamma分布
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：P426.6
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究的目的和意義10
• 1.2 全球變暖背景下降水變化的研究進(jìn)展10-14
• 1.2.1 降水變化的觀測(cè)事實(shí)10-12
• 1.2.2 變暖背景下降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)變化及機(jī)理12-13
• 1.2.3 日降水量概率分布的理論研究13-14
• 1.3 本文的主要工作14-15
• 第二章 資料和方法15-19
• 2.1 資料介紹15-16
• 2.1.1 觀測(cè)資料15
• 2.1.2 模式資料15-16
• 2.2 理論和方法16-19
• 2.2.1 降水等級(jí)閾值的確定16
• 2.2.2 貢獻(xiàn)率計(jì)算16
• 2.2.3 冷暖年的選擇及其差異的檢驗(yàn)方法16-17
• 2.2.4 gamma分布的擬合及其參數(shù)估計(jì)方法17-19
• 第三章 全球變暖背景下江淮地區(qū)降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)變化的特征分析19-34
• 3.1 引言19-20
• 3.2 江淮地區(qū)冷暖年降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)的對(duì)比20-25
• 3.2.1 極端等級(jí)閾值的分布及異常冷暖年的確定20-21
• 3.2.2 江淮地區(qū)冷暖年的降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)差異21-25
• 3.3 區(qū)域分布結(jié)構(gòu)25-27
• 3.4 冷暖年微量降水和極端強(qiáng)降水貢獻(xiàn)率的差異分布及對(duì)比27-31
• 3.4.1 微量降水貢獻(xiàn)率的差異分布及對(duì)比27-29
• 3.4.2 極端強(qiáng)降水貢獻(xiàn)率的差異分布及對(duì)比29-31
• 3.5 未來(lái)變暖背景下降水強(qiáng)度分布結(jié)構(gòu)的變化31-32
• 3.6 本章小結(jié)32-34
• 第四章 中國(guó)不同區(qū)域降水分布結(jié)構(gòu)對(duì)全球變暖響應(yīng)特征對(duì)比分析34-46
• 4.1 不同區(qū)域降水閾值分布及冷暖年平均狀況對(duì)比34-36
• 4.1.1 微量降水及極端降水閾值分布34-35
• 4.1.2 不同區(qū)域冷暖年降水總體特征對(duì)比35-36
• 4.2 不同區(qū)域冷暖年各等級(jí)降水貢獻(xiàn)率對(duì)比36-41
• 4.2.1 不同區(qū)域冷暖年各等級(jí)降水日數(shù)(降水量)貢獻(xiàn)率對(duì)比37-40
• 4.2.2 不同區(qū)域冷暖年各等級(jí)降水日數(shù)(降水量)貢獻(xiàn)率的季節(jié)特征40-41
• 4.3 不同區(qū)域冷暖年微量降水和極端強(qiáng)降水日數(shù)貢獻(xiàn)率的差異對(duì)比41-45
• 4.3.1 不同區(qū)域冷暖年微量降水日數(shù)貢獻(xiàn)率的差異42
• 4.3.2 不同區(qū)域冷暖年極端強(qiáng)降水日數(shù)貢獻(xiàn)率的差異42-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 全球變暖背景下降水概率分布變化的理論討論46-59
• 5.1 日降水量Gamma分布擬合及參數(shù)意義46-48
• 5.2 變暖背景下Gamma分布形狀參數(shù)和尺度參數(shù)變化特征48-54
• 5.2.1 形狀參數(shù)Alpha48-50
• 5.2.2 尺度參數(shù)Beta50-53
• 5.2.3 形狀參數(shù)Alpha和尺度參數(shù)Beta變化特征對(duì)比53-54
• 5.3 變暖背景下降水貢獻(xiàn)率強(qiáng)度轉(zhuǎn)變點(diǎn)的分析54-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與討論59-61
• 6.1 主要結(jié)論59-60
• 6.2 問(wèn)題與展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67

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