辽东半岛参考作物腾发量时空演变特征及气候影响因素分析

发布时间：2020-10-13 04:45

　　参考作物腾发量(ET_0)是衡量大气水分散失和地表能量平衡的重要指标,由于ET_0的变化仅取决于气候影响因素,因此明确ET_0时空演变规律及其对气候变化的响应关系,可为评价区域干旱程度、水资源分配情况提供依据。辽东半岛处于地球环境变换速率最大的亚热带季风区,其生态环境对外界气候变化的响应极为敏感,临海区域的气候特点又与我国大部分内陆地区存在差异,因此研究辽东半岛的ET_0变化特征及其与气候影响因素的关系具有重要意义。本论文利用辽东半岛地区10个气象站56a(1960~2015年)的气象资料,分析辽东半岛地区各气候影响因素的时间和空间的变化趋势;分析区域ET_0的时空演变规律;运用贡献率法、偏相关分析法和通径分析法分析影响ET_0的主要气候因素。主要结论如下:(1)明确了辽东半岛地区主要气候影响因素的时空演变规律。各气候影响因素具有明显的月份和季节差异,平均温度、相对湿度和降水的年内月份分布呈抛物线型,高峰值均出现在7月,季节分布规律均呈“夏高冬低”;日照时数和风速的年内月份分布呈双峰曲线型,日照时数呈从春到冬依次递减的分布特点;风速呈冬季较高、春秋其次、夏季最低的季节分布特点;平均温度与全球温度年际变化趋势一致,呈显著上升趋势,升速为0.19·(10a)~(-1),多年平均值为9.61℃;相对湿度、日照时数、风速、降水和气温日较差均呈不显著的下降趋势。平均温度呈南高北低的空间分布特征,气温日较差与之相反;相对湿度、降雨呈东高西低的空间分布特征,其中相对湿度空间变异度最小,极值比仅为1.08;日照时数呈西高东低的空间分布特征;风速呈沿海地区高,内陆地区低的空间分布特征,其空间变异性最强,达到了2.62。(2)阐明了辽东半岛地区ET_0的时空演变规律。辽东半岛ET_0呈不显著的下降趋势,降速为5.032·(10a)~(-1);其年内不同月份、季节ET_0分布差异明显,作物生长季(5~9月)ET_0占全年的比例较高,达到了63.56%;年平均ET_0为793.8 mm,年均ET_0变化趋势分布呈西北东南走向,空间分布上,整体呈西高东低的经向分布特征。ET_0季节变化趋势分布中,春季具有明显的西北东南走向规律,其他季节无明显的走向规律。辽东半岛地区年均及季节ET_0呈不同时间尺度的周期性震荡变化特征,均经历不同次数的高低循环过程,其中年ET_0在18.6a尺度震荡最强,为第一主周期,四季ET_0震荡主周期各有不同,但震荡中心均在21世纪初。由R/S分析可知,未来辽东半岛地区年及四季ET_0仍呈减少趋势,区域整体年均ET_0 Hurst指数为0.70,达到了较强的持续性减少趋势,四季ET_0 Hurst指数均大于0.5,均分布在研究区南部,表明该区域未来ET_0减少趋势性较强。(3)明晰了辽东半岛地区ET_0变化的原因,构建了辽东半岛地区ET_0气候影响因素的决策方法。根据通径分析中决策系数将ET_0变化的气候影响因素进行排序:日照时数相对湿度气温日较差风速降水平均温度。其中日照时数和相对湿度的决策系数为0.372和0.329。考虑到未来气候易出现单一气候要素的突变,如温度的激增等,因此使用偏相关分析和贡献率分析明确单一要素对ET_0影响,结果表明平均温度和风速是与ET_0相关性最强,同时也是贡献率最大的两个因子。通过对比分析,偏相关分析、贡献率分析和通径分析的研究结果相互补充,偏相关分析和贡献率分析分别从定性定量的角度解释单一因素对ET_0的影响,通经分析将因素间的相互作用考虑在内,根据综合决策能力对ET_0的气候影响因素进行排序,因此本研究建议将三种方法结合构建多角度剖析区域ET_0气候影响因素的决策方法。
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S311
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外关于参考作物腾发量变化趋势的研究
        1.2.2 国内外关于参考作物腾发量变化气候影响因素的研究
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
第二章辽东半岛地区各气候影响因素变化特征分析
    2.1 研究区概况
    2.2 研究资料及数据来源
    2.3 研究方法
        2.3.1 气候倾向率分析方法
        2.3.2 滑动平均法
        2.3.3 Mann-Kendall突变检验法
        2.3.4 累计距平的计算方法
        2.3.5 空间分布图插值方法-反距离权重法（IDW）
    2.4 气候影响因素时空变化分析
        2.4.1 平均温度变化特征分析
        2.4.2 相对湿度变化特征分析
        2.4.3 日照时数变化特征分析
        2.4.4 风速变化特征分析
        2.4.5 降水变化特征分析
        2.4.6 日较差变化特征分析
        2.4.7 各气候要素主要特征值分析
    2.5 本章小结
0变化特征分析'>第三章辽东半岛地区ET₀变化特征分析
    3.1 研究方法
        3.1.1 逐日参考作物腾发量的计算方法
        3.1.2 R/S分析方法
        3.1.3 小波分析方法
0时间变化特征分析'>    3.2 ET₀时间变化特征分析
0年内变化特征分析'>        3.2.1 ET₀年内变化特征分析
0年际变化特征分析'>        3.2.2 ET₀年际变化特征分析
0年代际变化特征分析'>        3.2.3 ET₀年代际变化特征分析
0空间变化特征分析'>    3.3 ET₀空间变化特征分析
0空间分布特征分析'>        3.3.1 ET₀空间分布特征分析
0趋势变化空间特征分析'>        3.3.2 ET₀趋势变化空间特征分析
0未来趋势变化特征分析'>    3.4 基于R/S分析的ET₀未来趋势变化特征分析
0未来趋势变化特征分析'>        3.4.1 基于R/S分析的年ET₀未来趋势变化特征分析
0未来趋势变化特征分析'>        3.4.2 基于R/S分析的四季ET₀未来趋势变化特征分析
0周期性变化特征分析'>    3.5 基于小波分析的ET₀周期性变化特征分析
    3.6 本章小结
0气候影响因素分析'>第四章辽东半岛地区ET₀气候影响因素分析
    4.1 分析方法
        4.1.1 相对贡献率法
        4.1.2 偏相关分析法
        4.1.3 通径分析法
0气候影响因素分析'>    4.2 基于不同统计分析方法的ET₀气候影响因素分析
0气候影响因素分析'>        4.2.1 基于相对贡献率法的辽东半岛ET₀气候影响因素分析
0气候影响因素分析'>        4.2.2 基于偏相关分析法的辽东半岛ET₀气候影响因素分析
0气候影响因素分析'>        4.2.3 基于通径分析法的辽东半岛ET₀气候影响因素分析
    4.3 本章小结
第五章结论和建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
致谢

【参考文献】

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