广西重大气象灾害统计规律与对称性结构

发布时间：2020-06-08 03:20

【摘要】：当前全球气候仍呈现变暖趋势,在全球气候变暖的背景下,研究各地区自然灾害的发生规律仍为当今学者研究的热点。广西位于我国南部沿海地区,受南亚季风及东亚季风的双重影响,旱涝灾害频繁;此外,因纬度较低,受台风天气影响严重,全区每年因气象灾害造成的损失严重。因此,本文基于相关气象要素,运用趋势分析、六阶线性拟合、Mann-Kendall突变检验、反距离空间插值、Z指数等方法,对广西地区1960-2015来旱涝及台风天气的变化特征进行分析,利用可公度法对严重旱涝及10级以上台风发生规律进行统计及其趋势进行判断,并探索广西严重旱涝及台风天气与ENSO事件及太阳黑子相对数之间的关系,以期为相关部门防灾减灾提供科学依据与参考,一定程度上减轻和规避灾害造成的损失。主要结论有:(1)1960-2015广西全区及各分区年、四季气温均呈明显的上升趋势,自20世纪90年代以来,全区及各分区气温也相继发生突变,且突变后气温均呈显著上升趋势。空间上,广西年均温分布具有明显的纬度地带性,而气温变化率则呈自东中部和东南沿海向两侧递减的分布规律;季节上,春夏秋冬四季气温倾向率变化秋季夏季冬季春季。(2)1960以来广西东部年降水呈上升趋势,而西部降水则呈下降趋势,但东部降水上升速率高于西部的下降速率,全区整体呈现上升趋势;当前广西气候呈暖湿化的趋势,除春季降水呈下降趋势外,各季节降水均呈上升趋势。空间上,春冬两季降水与年降水量空间分布特征较为一致,自东南向西北逐渐降低;夏秋两季降水整体自南向北逐步递减。降水倾向率在年和夏季自东南向西北逐渐下降,春秋两季自西南向东北呈现“下降—增加—下降”的变化趋势;冬季全区降水变化趋势一致,且均呈增加趋势。(3)1470-1959年广西地区旱涝发生频次及范围均呈现上升趋势,雨涝、干旱覆盖率上升速率分别为0.30%/10a、0.27%/10a,多年均值分别为24.2%、19.79%。1960年以来与广西西部整体呈偏干趋势,东部则呈现偏湿趋势,这与广西东西部降水变化一致。空间上,广西年旱涝频率均呈现西高东低分布格局;雨涝频率在春夏冬三季呈条带状分布,秋季呈环状分布且分布范围较广;干旱频率在春季呈东南高西北低的分布规律,夏季与之相反,秋季呈带状分布,冬季呈东北低西南高的分布特征,且区域差异最小。(4)近56a广西全区四季旱涝强度存在明显的季节差异,春、秋两季呈现偏旱趋势,夏、冬两季呈偏涝趋势,春季旱涝强度较小,发生频次少;夏季旱涝强度较大,发生频次较多;秋季旱涝强度高,发生频次多;冬季旱涝强度较高,发生频次较多。(5)综合可公度计算、蝴蝶结构图及可公度结构系计算结果:广西全区及各分区旱涝具有明显的时间对称性,未来10年里,广西全区在2016可能发生严重秋涝、冬旱,2017年可能会发生大范围秋旱,2018年可能发生严重夏旱。桂东北地区2016年可能发生严重春涝、秋旱,2017年发生严重秋涝、冬旱的可能性较大;桂东南2016年可能发生严重秋涝、冬旱,2017年发生严重夏涝、冬涝的可能性较大;桂西北2016年可能发生严重夏涝,2017年发生严重春旱、夏涝、冬涝的可能性较大;桂西南2016年可能发生严重秋涝、冬涝,2017年发生严重秋旱的可能性较大,2018年则可能发生严重夏涝。(6)1960-2015年来影响及登陆广西地区的台风个数均呈波动的下降趋势,下降速度分别为-0.24/10a、-0.48/10a。受西北太平洋副热带高压位置的移动与冷空气活动的影响,进入广西的台风以Ⅱ类路径为主、Ⅰ类路径次之、Ⅲ类路径最少;台风频数逐月分布呈单峰型,具有明显的正态分布特征,主要集中在6-9月份,占总台风次数的90.1%。台风登陆广西境内后台风强度以热带低压和热带风暴为主,均占总登陆个数的30%。广西10级以上台风具有很好的可公度性,未来10年中,2017年广西登陆10级以上台风信号最强,其次为2018年。(7)广西严重旱涝和台风事件与ENSO事件、太阳黑子相对数有很好的对应关系。就旱涝而言,严重旱涝易发生在EL Nino年,LA Nino年份发生频率相对较低,严重雨涝发生年与ENSO事件的相关性高于干旱事件;严重旱涝易发生在太阳黑子相对数的下降段,上升段旱涝发生概率较低,此外,谷值前后旱涝发生率偏高于峰值年前后。就台风而言,EL Nino年为广西10级以上台风登陆的相对活跃期,LA Nino年为相对平静期;此外,台风主要发生在太阳黑子相对数的下降段,上升段登陆概率较低,其次,太阳黑子的峰值前后台风登陆次数多于谷值前后。该研究对广西历史旱涝进行统计分析,并基于Z指数及可公度对称性理论探讨了广西1960年以来严重旱涝及台风天气的对称性规律及未来发展趋势,同时探索ENSO事件及太阳黑子相对数的变化对研究区气象灾害的影响。此外,本研究根据随机性概率的变化,确定了蝴蝶结构图组数,丰富了可公度趋势判断方法,增加了可公度对称性理论的实际应用,为相关部门的防灾减灾及政府相关决策及区域发展提供理论依据。
【图文】：

年均温,广西,年份,桂西南

Ｆｉｇ．邋２－３邋Ａｎｎｕａｌ邋ｍｅａｎ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋ｅａｃｈ邋ｐａｒｔｉｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｇｕａｎｇｘｉ邋ｄｕｒｉｎｇ邋１９６０－２０１５逡逑对广西桂东北、桂东南、桂西北、桂西南各分区年平均气温进行Ｍａｉｍ－Ｋｅｎｄａｌｌ逡逑突变检验（图２－３），各区域年均气温突变年份分别为１９９９（Ｐ＜０．０５）、１９９６（Ｐ＜０．０５）、逡逑１９９０邋（Ｐ＜０．０５）、２００１邋（Ｐ＜０．０５），晚于全国年均温突变年份［ＩＧ２］。桂东北、桂东逡逑南、桂西南突变年份与全区突变时间相差不大，桂西北地区气温突变年份较早，逡逑即广西各分区气温的变化存在差异。综合各区突变分析，表明自２０世纪９０年代逡逑以来，广西全区及各分区气温相继发生突变，且突变后气温均呈显著上升趋势。逡逑１２逡逑

空间分布,气温,倾向率,广西

２．２季均温变化趋势逡逑２．２．１全区季均温时间变化趋势逡逑对广西１９６０－２０１５年各季节气温年际变化趋势进行分析（图２－５），，得出广西逡逑四季气温均呈上升趋势，春夏秋冬四季年均温的上升速度分别为０．１１°Ｃ／１０ａ逡逑（Ｐ＞０＿０５）、０．１１邋°Ｃ／１０ａ邋（Ｐ＜０．０１）、０．１９°Ｃ／１０ａ邋（Ｐ＜０．０１）、０．１４°Ｃ／１０ａ邋（Ｐ＞０．０５），逡逑其中，秋季气温上升速率最大，冬季次之，春夏两季最小。四季平均气温分别为逡逑２１．３°（：、２７．６°（：、２２．３°（：、１２．９°（：，最高温分别出现在邋２０１３（２２．５６°0、２０１１（２８．３６°0、逡逑２００６邋（２３．６３。０、１９８６邋（１５．５５。０，最低气温分别出现在邋１９９６邋（１９．５２。０、１９７４逡逑（２６．７０0Ｃ）、１９７６邋（２０．７２°Ｃ）、１９８３邋（１０．１６°Ｃ）。从六阶拟合曲线看，四季气逡逑温年际变化特征如下：逡逑春季气温整体呈“稳定一下降一上升”的波动上升趋势（图２－５ａ），２０世纪逡逑６０年代至７０年代处于相对稳定阶段
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P429

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