1958～2019年漠河市气温及降水突变分析
发布时间：2021-11-16 14:15
采用集合经验模分解（ensemble empirical mode decomposition, EEMD）以及滑动t检验方法,基于漠河市1958～2019年逐日气温及降水数据,对其进行了趋势及突变分析。结果表明,漠河市日平均温度年平均整体呈增温趋势,EEMD非线性增温速率为0.43°C （10 a）-1,滑动t检验显示漠河市近60年来年均温突变时间点为20世纪80年代中后期;漠河市日最高温度年平均呈增温趋势,EEMD非线性增温速率为0.61°C （10 a）-1,滑动t检验显示漠河市近60年来日最高温年平均突变时间点为20世纪80年代中后期;漠河市日最低温年平均变化趋势为先增加后减小,整体呈增温趋势,EEMD非线性增温速率为0.21°C （10 a）-1,滑动t检验显示漠河市近60年来日最低温年平均突变时间点为20世纪80年代前中期和20世纪90年代中后期。漠河市年降雨量、夜间年降雨量和白天年降雨量均呈先减后增的变化趋势,且增加幅度远高于减小幅度,整体呈增加趋势,EEMD非线性降雨量增加速率分别为14.05 mm （10 a）-1、7.71 mm （10 a）-1和5.12 mm （...
【文章来源】：气候与环境研究. 2020,25(06)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
漠河市1958～2019年EEMD分解趋势项变化趋势（灰色曲线）与温度线性趋势变化（黑色直线）比较：（a）日平均温度年平均；（b）日最高温度年平均；（c）日最低温度年平均。虚线为原始值
通过EEMD对漠河市的日平均温度年平均、日最高温年平均和日最低温年平均从高频到低频分解后，共得到4个IMF分量和一个趋势项。由图1和表1可知，IMF1、IMF2与趋势项对原始数据的方差贡献率较高，累计贡献分别为83.6%、85.7%和73.2%，即表明漠河市日平均温度年平均、日最高温年平均和日最低温年平均主要由IMF1、IMF2以及趋势项所决定，其中IMF1影响最为显著，且IMF1和趋势项均在0.01显著性水平下与原始序列呈显著相关性（图1和表1）。此外，日最低温年平均的趋势项呈先增后减的变化趋势，且其增加幅度远高于减小幅度，整体呈增温，而日平均温度年平均、日最高温年平均趋势项均呈增加趋势（图2）。线性趋势与EEMD趋势项的非线性趋势均表明日平均温度年平均、日最高温年平均和日最低温年平均整体均呈增温趋势，但后者增温幅度均高于前者，如日最高温年平均非线性增温速率为0.61°C (10 a)-1，是其线性增加速率[0.35°C (10a)-1]的1.8倍左右（表2）。通过采取步长为10 a的滑动t检验进行突变分析，在0.01显著水平下结果表明：漠河市近60年来日平均温度年平均和日最高温年平均突变时间点均为20世纪80年代中后期（图3a和3b），而日最低温度年平均突变时间点为20世纪80年代前期和90年代中后期（图3c）。3.2 降雨量变化特征
(1）漠河市近60年来日平均温度年平均温整体呈增温趋势，且突变时间点（20世纪80年代中后期）与祁连山地区突变时间点一致（尹宪志等,2009），虽晚于黑龙江省、东北地区气温突变时间点（周秀杰等,2013），但早于青藏高原的突变时间点1994年（徐丽娇等,2019）。EEMD趋势项非线性趋势的增温速率[0.43°C (10 a)-1）]远高于桂翰林等（2009）采用线性趋势所得到的漠河市平均温增温速率[0.32°C (10 a)-1]。其次，漠河市增温趋势虽与东北地区年均温变化趋势保持一致，但其非线性增温速率远高于东北地区及全国年均温增温速率（董满宇和吴正方,2008;高锋和王宝书,2008;马冲亚等,2009;赵春雨等,2009）。与中国其他冻土区域相比，其非线性增温速率高于青藏高原[0.28°C (10 a)-1]和祁连山[0.26°C (10 a)-1]（尹宪志等,2009;徐丽娇等,2019），这表明高纬度冻土地区的增温趋势更明显。其原因可能是气温变化具有区域异质性，通常而言，纬度高的区域极易受到气候变暖的影响，而漠河市是东北地区乃至全国纬度最高的地区；其次，漠河市是我国高纬度连续多年冻土的主要分布区，而冻土热稳定性差，急剧增温将加速冻土退化，导致冻土碳释放，进而加剧漠河市气候变暖。(2）漠河市近60年来日最高温度年平均整体呈增温趋势，EEMD趋势项非线性趋势的结果表明漠河市日最高温度年平均增温速率[0.61°C (10 a)-1]高于黑龙江省年均最高温的增温速率（陈莉等,2001），但低于东北地区极端最高温的增温速率（严晓瑜等,2012）。此外，与中国其他冻土区域相比，其非线性增温速率远高于青藏高原[0.25°C(10 a)-1]和祁连山[0.20°C (10 a)-1]（尹宪志等,2009;徐丽娇等,2019）。漠河市近60年来日最高温度年平均突变时间点为20世纪80年代中后期与黑龙江省及东北地区年均最高温和极端最高温的突变年份基本吻合（陈莉等,2001;朱红蕊和刘赫男,2011），但早于青藏高原的突变时间点1997年（徐丽娇等,2019）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松花江流域气温时空变化规律[J]. 汪飞,洪林,吐尼亚孜·亚森,熊继东,江洪珊. 水土保持研究. 2020(01)
[2]1961—2010年青藏高原气候变化特征分析[J]. 徐丽娇,胡泽勇,赵亚楠,洪潇宇. 高原气象. 2019(05)
[3]1960-2015年青海三江源地区降水时空特征[J]. 刘晓琼,吴泽洲,刘彦随,赵新正,芮旸,张健. 地理学报. 2019(09)
[4]近50年淮河流域气温时空变化及其与PDO的关系[J]. 田立鑫,韩美,徐泽华,孔祥伦,朱继前. 水土保持研究. 2019(06)
[5]1951—2016年中国沿海地区气温与降水量的时空特征[J]. 高弋斌,路春燕,钟连秀,林晓晴,苏颖. 森林与环境学报. 2019(05)
[6]21世纪初澜沧江流域夏季降水的突变及相应的大气环流异常特征[J]. 高慧,肖子牛,赵亮. 气候与环境研究. 2019(04)
[7]巴音布鲁克近58a气候变化特征分析[J]. 刘濛濛,隆永兰. 干旱区地理. 2019(04)
[8]大兴安岭地区降水量和气温变化趋势分析[J]. 张可扬,李天权,曲延浩,高峰,林婧文,姜立春. 森林工程. 2018(05)
[9]东北多年冻土退化及环境效应研究现状与展望[J]. 陈珊珊,臧淑英,孙丽. 冰川冻土. 2018(02)
[10]中国北方干旱半干旱区降水的多年代际变化特征及其与太平洋年代际振荡的关系[J]. 从靖,赵天保,马玉霞. 气候与环境研究. 2017(06)
本文编号：3499047
【文章来源】：气候与环境研究. 2020,25(06)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
漠河市1958～2019年EEMD分解趋势项变化趋势（灰色曲线）与温度线性趋势变化（黑色直线）比较：（a）日平均温度年平均；（b）日最高温度年平均；（c）日最低温度年平均。虚线为原始值
通过EEMD对漠河市的日平均温度年平均、日最高温年平均和日最低温年平均从高频到低频分解后，共得到4个IMF分量和一个趋势项。由图1和表1可知，IMF1、IMF2与趋势项对原始数据的方差贡献率较高，累计贡献分别为83.6%、85.7%和73.2%，即表明漠河市日平均温度年平均、日最高温年平均和日最低温年平均主要由IMF1、IMF2以及趋势项所决定，其中IMF1影响最为显著，且IMF1和趋势项均在0.01显著性水平下与原始序列呈显著相关性（图1和表1）。此外，日最低温年平均的趋势项呈先增后减的变化趋势，且其增加幅度远高于减小幅度，整体呈增温，而日平均温度年平均、日最高温年平均趋势项均呈增加趋势（图2）。线性趋势与EEMD趋势项的非线性趋势均表明日平均温度年平均、日最高温年平均和日最低温年平均整体均呈增温趋势，但后者增温幅度均高于前者，如日最高温年平均非线性增温速率为0.61°C (10 a)-1，是其线性增加速率[0.35°C (10a)-1]的1.8倍左右（表2）。通过采取步长为10 a的滑动t检验进行突变分析，在0.01显著水平下结果表明：漠河市近60年来日平均温度年平均和日最高温年平均突变时间点均为20世纪80年代中后期（图3a和3b），而日最低温度年平均突变时间点为20世纪80年代前期和90年代中后期（图3c）。3.2 降雨量变化特征
(1）漠河市近60年来日平均温度年平均温整体呈增温趋势，且突变时间点（20世纪80年代中后期）与祁连山地区突变时间点一致（尹宪志等,2009），虽晚于黑龙江省、东北地区气温突变时间点（周秀杰等,2013），但早于青藏高原的突变时间点1994年（徐丽娇等,2019）。EEMD趋势项非线性趋势的增温速率[0.43°C (10 a)-1）]远高于桂翰林等（2009）采用线性趋势所得到的漠河市平均温增温速率[0.32°C (10 a)-1]。其次，漠河市增温趋势虽与东北地区年均温变化趋势保持一致，但其非线性增温速率远高于东北地区及全国年均温增温速率（董满宇和吴正方,2008;高锋和王宝书,2008;马冲亚等,2009;赵春雨等,2009）。与中国其他冻土区域相比，其非线性增温速率高于青藏高原[0.28°C (10 a)-1]和祁连山[0.26°C (10 a)-1]（尹宪志等,2009;徐丽娇等,2019），这表明高纬度冻土地区的增温趋势更明显。其原因可能是气温变化具有区域异质性，通常而言，纬度高的区域极易受到气候变暖的影响，而漠河市是东北地区乃至全国纬度最高的地区；其次，漠河市是我国高纬度连续多年冻土的主要分布区，而冻土热稳定性差，急剧增温将加速冻土退化，导致冻土碳释放，进而加剧漠河市气候变暖。(2）漠河市近60年来日最高温度年平均整体呈增温趋势，EEMD趋势项非线性趋势的结果表明漠河市日最高温度年平均增温速率[0.61°C (10 a)-1]高于黑龙江省年均最高温的增温速率（陈莉等,2001），但低于东北地区极端最高温的增温速率（严晓瑜等,2012）。此外，与中国其他冻土区域相比，其非线性增温速率远高于青藏高原[0.25°C(10 a)-1]和祁连山[0.20°C (10 a)-1]（尹宪志等,2009;徐丽娇等,2019）。漠河市近60年来日最高温度年平均突变时间点为20世纪80年代中后期与黑龙江省及东北地区年均最高温和极端最高温的突变年份基本吻合（陈莉等,2001;朱红蕊和刘赫男,2011），但早于青藏高原的突变时间点1997年（徐丽娇等,2019）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松花江流域气温时空变化规律[J]. 汪飞,洪林,吐尼亚孜·亚森,熊继东,江洪珊. 水土保持研究. 2020(01)
[2]1961—2010年青藏高原气候变化特征分析[J]. 徐丽娇,胡泽勇,赵亚楠,洪潇宇. 高原气象. 2019(05)
[3]1960-2015年青海三江源地区降水时空特征[J]. 刘晓琼,吴泽洲,刘彦随,赵新正,芮旸,张健. 地理学报. 2019(09)
[4]近50年淮河流域气温时空变化及其与PDO的关系[J]. 田立鑫,韩美,徐泽华,孔祥伦,朱继前. 水土保持研究. 2019(06)
[5]1951—2016年中国沿海地区气温与降水量的时空特征[J]. 高弋斌,路春燕,钟连秀,林晓晴,苏颖. 森林与环境学报. 2019(05)
[6]21世纪初澜沧江流域夏季降水的突变及相应的大气环流异常特征[J]. 高慧,肖子牛,赵亮. 气候与环境研究. 2019(04)
[7]巴音布鲁克近58a气候变化特征分析[J]. 刘濛濛,隆永兰. 干旱区地理. 2019(04)
[8]大兴安岭地区降水量和气温变化趋势分析[J]. 张可扬,李天权,曲延浩,高峰,林婧文,姜立春. 森林工程. 2018(05)
[9]东北多年冻土退化及环境效应研究现状与展望[J]. 陈珊珊,臧淑英,孙丽. 冰川冻土. 2018(02)
[10]中国北方干旱半干旱区降水的多年代际变化特征及其与太平洋年代际振荡的关系[J]. 从靖,赵天保,马玉霞. 气候与环境研究. 2017(06)
本文编号：3499047
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