全球變暖背景下西南地區(qū)氣候變化特征分析

【摘要】： 使用西南地區(qū)135個(gè)國(guó)家基本、基準(zhǔn)站1961-2005年共45年的月、年氣溫、降水資料,并根據(jù)海拔高度和地形特征分成4個(gè)區(qū)域,分別代表了三級(jí)地形階梯。用線性趨勢(shì)法、常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法及分形技術(shù)中的R／S分析方法,分析了西南地區(qū)及各分區(qū)四季和年平均氣溫和降水量的變化趨勢(shì)及持續(xù)性強(qiáng)度、年代際變化特征及空間分布情況,并對(duì)各時(shí)間系列進(jìn)行了突變檢驗(yàn)。分析計(jì)算了各時(shí)間序列的分形維數(shù)、飽和嵌入維及Kolmogorov熵,得到了各時(shí)間序列反映的動(dòng)力系統(tǒng)有效自由度數(shù)目,進(jìn)行動(dòng)力系統(tǒng)建模至少需要的獨(dú)立狀態(tài)變量個(gè)數(shù),混沌系統(tǒng)的可預(yù)報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度。結(jié)果表明： 1、西南地區(qū)年平均氣溫長(zhǎng)期變化呈明顯的上升趨勢(shì),但均低于近50年來(lái)全國(guó)的增溫速率。年平均降水量長(zhǎng)期變化呈弱的下降趨勢(shì),年氣溫和降水量的H旨數(shù)均大于0.5,表明均具有長(zhǎng)期相關(guān)的特性,即西南地區(qū)年平均氣溫將來(lái)總體趨勢(shì)仍將持續(xù)上升,而年降水量還將持續(xù)維持弱的下降趨勢(shì)。 2、西南地區(qū)年平均氣溫90年代及2000年后增溫相對(duì)明顯,四季氣溫均表現(xiàn)為明顯的上升趨勢(shì),且冬季增溫速率遠(yuǎn)大于夏季。降水量表現(xiàn)出冬春干季增長(zhǎng)趨勢(shì)大于夏秋濕季的特性。 3、從線性趨勢(shì)的空間分布來(lái)看,年平均氣溫在大部地區(qū)均為較明顯的上升趨勢(shì),增溫最大的地區(qū)出現(xiàn)在西藏、川西及滇西等高海拔地區(qū)。而在四川的東北部及云南北部與四川的交界處存在氣溫下降趨勢(shì),并有明顯的降溫中心,表明該區(qū)域氣候變化與全球變暖存在非同步性。而降水趨勢(shì)的空間分布表現(xiàn)為西高東低,增加中心位于西藏及川西地區(qū),四季的氣溫及降水量變化空間分布情況與年變化較為相近。 4、西南地區(qū)年平均氣溫和降水量時(shí)間序列均存在分形特征,反映的動(dòng)力系統(tǒng)的有效自由度數(shù)目均為7個(gè),而要恰當(dāng)描述其變化特征,進(jìn)行動(dòng)力系統(tǒng)建模,均至少需要3個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)變量,混沌系統(tǒng)的可預(yù)報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度分別為16年和8年。 5、就各分區(qū)來(lái)看,Ⅰ區(qū)(海拔≥2000米)、Ⅱ區(qū)(1000米≤海拔2000米)Ⅲ-1區(qū)和Ⅲ-2區(qū)(海拔1000米)年平均氣溫均呈較明顯的上升趨勢(shì),且有較強(qiáng)的持續(xù)性,特別是Ⅰ區(qū)增溫趨勢(shì)最為明顯,除春季外,其余三季的增溫速率均高于或接近于近50年來(lái)全國(guó)的增溫速率,其次是Ⅱ區(qū)和Ⅲ-2區(qū),各分區(qū)均表現(xiàn)出冬季增溫速率大于夏季這一特征,Ⅲ-1區(qū)夏季還呈現(xiàn)出弱的降溫趨勢(shì)。各分區(qū)年降水量除Ⅰ區(qū)為上升趨勢(shì)外,其余均表現(xiàn)為弱的下降趨勢(shì),且有較強(qiáng)的持續(xù)性,各分區(qū)均表現(xiàn)出冬春干季降水量增加趨勢(shì)大于夏秋濕季的特性。 6、各分區(qū)四季及年平均氣溫、降水量時(shí)間序列均存在分形特征,其在相空間中的運(yùn)動(dòng)是混沌運(yùn)動(dòng)。各氣溫、降水量時(shí)間序列反映的動(dòng)力系統(tǒng)的有效自由度數(shù)目在5～8之間,而要恰當(dāng)描述其變化特征,進(jìn)行動(dòng)力系統(tǒng)建模,至少需要3～4個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)變量,可預(yù)報(bào)時(shí)間長(zhǎng)度為6至17年不等。 7、突變檢驗(yàn)結(jié)果：西南地區(qū)年平均氣溫出現(xiàn)突變的時(shí)間區(qū)域?yàn)?998年以后,但未檢測(cè)出具體的突變開(kāi)始時(shí)間。而年平均降水量減少的突變點(diǎn)是1987年,1996年為增加的突變點(diǎn),未檢測(cè)出突變的時(shí)間區(qū)域。Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ-1區(qū)、Ⅲ-2區(qū)年平均氣溫突變的時(shí)間區(qū)域分別在1987年后、2001年后、未檢測(cè)出和2003年后,而增溫突變點(diǎn)分別為未檢測(cè)出、1995年、2001年和1997年,年降水量突變的時(shí)間區(qū)域分別在2000年后、未檢測(cè)出、1996年后和未檢測(cè)出,增加的突變點(diǎn)分別為1997年、1998年、未檢測(cè)出和1962年,減少的突變點(diǎn)分別為1969年、1968年和2002年、1984年、2003年。 【關(guān)鍵詞】：西南地區(qū) 氣候變化 線性趨勢(shì)分析 R/S分析 分形特征 突變分析 時(shí)空變化特征
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：P467
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 研究的科學(xué)和實(shí)際意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 氣溫變化特征研究的簡(jiǎn)要回顧12-15
• 1.2.2 降水變化特征研究的簡(jiǎn)要回顧15-18
• 1.2.3 氣候變化的分形特征研究簡(jiǎn)要回顧18-20
• 1.2.4 小結(jié)20-21
• 1.3 研究問(wèn)題的提出21-23
• 第二章 西南地區(qū)地理概況23-29
• 2.1 第一階梯23-26
• 2.1.1 青藏高原24
• 2.1.2 雅魯藏布江24-25
• 2.1.3 橫斷山脈25-26
• 2.2 第二階梯26-27
• 2.2.1 云貴高原26-27
• 2.3 第三階梯27-29
• 2.3.1 廣西丘陵地區(qū)27
• 2.3.2 四川盆地27-29
• 第三章 資料來(lái)源、分區(qū)與研究方法29-38
• 3.1 資料來(lái)源29
• 3.2 分區(qū)29-30
• 3.3 分析方法30-38
• 3.3.1 線性趨勢(shì)法30-32
• 3.3.2 分形與分維32-36
• 3.3.2.1 R/S分析法32-34
• 3.3.2.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)34-36
• 3.3.2.3 Kolmogorov熵36
• 3.3.3 Mann-Kendall突變檢測(cè)法36-38
• 第四章 氣溫變化特征分析38-61
• 4.1 全區(qū)氣溫變化特征分析38-48
• 4.1.1 線性趨勢(shì)分析38-41
• 4.1.1.1 時(shí)間序列線性趨勢(shì)38-39
• 4.1.1.2 線性趨勢(shì)空間分布情況39-41
• 4.1.2 年代際變化41-43
• 4.1.3 分形特征分析43-46
• 4.1.3.1 R/S分析43-44
• 4.1.3.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)與Kolmogorov熵44-46
• 4.1.4 突變檢測(cè)46-48
• 4.2 三級(jí)地形階梯氣溫變化特征分析48-58
• 4.2.1 線性趨勢(shì)分析48-50
• 4.2.2 年代際變化50-54
• 4.2.3 分形特征分析54-57
• 4.2.3.1 R/S分析54-55
• 4.2.3.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)與Kolmogorov熵55-57
• 4.2.4 突變檢測(cè)57-58
• 4.3 小結(jié)58-61
• 第五章 降水變化特征分析61-80
• 5.1 全區(qū)降水變化特征分析61-69
• 5.1.1 線性趨勢(shì)分析61-63
• 5.1.1.1 時(shí)間序列線性趨勢(shì)61-62
• 5.1.1.2 線性趨勢(shì)空間分布情況62-63
• 5.1.2 年代際變化63-66
• 5.1.3 分形特征分析66-68
• 5.1.3.1 R/S分析66-67
• 5.1.3.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)與Kolmogorov熵67-68
• 5.1.4 突變檢測(cè)68-69
• 5.2 三級(jí)地形階梯降水變化特征分析69-77
• 5.2.1 線性趨勢(shì)分析70-71
• 5.2.2 年代際變化71-73
• 5.2.3 分形特征分析73-76
• 5.2.3.1 R/S分析73-74
• 5.2.3.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)與Kolmogorov熵74-76
• 5.2.4 突變檢測(cè)76-77
• 5.3 小結(jié)77-80
• 第六章 總結(jié)與討論80-85
• 6.1 主要結(jié)論80-83
• 6.2 本論文的特點(diǎn)及創(chuàng)新處83-84
• 6.3 存在問(wèn)題和展望84-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 在學(xué)期間的研究成果90-92
• 1 發(fā)表及完成論文90
• 2 主持及參加課題90
• 3 科研成果及獲獎(jiǎng)情況90-92
• 致謝92

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我國(guó)高原航線飛機(jī)顛簸規(guī)律及與云狀的關(guān)系    肖煥權(quán)

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1951～2002年中國(guó)平均最高、最低氣溫及日較差變化    唐紅玉;翟盤(pán)茂;王振宇;

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