中国西北干旱区降雪和极端降雪变化特征及未来趋势

发布时间：2024-02-24 00:05

　　降雪是中国西北干旱区水文系统中关键的组成要素,同时也是对气候变化极为敏感的因子。利用中国西北干旱区的89个气象站点逐日气象资料结合IPCC-CMIP5气候情景数据,研究了该区域降雪和极端降雪的时空变化特征,并分析了其对气候变化的响应机理及未来变化趋势。结果表明:1971—2010年,我国西北干旱区年降雪量显著增加,但降雪次数却明显减少;年极端降雪发生次数占总降雪次数的比例不足3%,但其对年降雪量的平均贡献可达1/4,且极端降雪量和发生次数的增加是近40年西北干旱区降雪总量增加的主要原因。极端降雪发生时的气温要比非极端降雪发生时的气温平均高3.3℃;当气温在1℃以下,降雪强度随气温升高而增大,该变化特征基本符合克劳修斯-克拉伯龙方程理论,气候变暖是导致极端降雪显著增加的主要原因。在RCP4.5气候情景下,我国西北干旱区未来年降雪次数将大幅减少,年降雪量将在(2040±5)年前后达到峰值随后下降,年极端降雪量和发生次数预计(2060±5)年左右达到峰值;相比基准期,2050s西北干旱区所有站点的年降雪发生次数都将明显减少,区域平均年降雪量将减少5%,而年极端降雪量和发生次数有微弱的增加,分...

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【部分图文】：

图1中国西北干旱区边界和气象站点分布

中国西北干旱区包括新疆全境、甘肃河西走廊、青海祁连山地区、内蒙古阿拉善高原及黄河宁夏段以西的宁夏部分地区（图1），覆盖面积约2.19×106km2，约占中国面积的22.8%。该区域地形复杂，既横亘有3000m以上的山脉，也有海拔在-156～500m的内陆盆地。由于地处欧亚大陆中....

图2RCP4.5情景下GCMs模式预估的21世纪中叶（2041—2070年）冷季平均气温和降水相对于基准期（1971—2005年）的变化情况（红色标注的为选取的模式）

IPCC-CMIP5的全球气候模式（GCM）输出数据是进行未来气候变化预估的重要数据源，目前参与CMIP5计划的GCM模式多达40个，且不同模式输出的结果差异很大。本文从中选取了数据完整的24个GCMs，并提取气象站点所在格网的基准期（1971—2005年）和RCP4.5排放情景....

图31971—2010年中国西北干旱区年降雪量（a）、年降雪次数（b）、极端降雪量（c）和极端降雪次数（d）变化趋势的空间分布（P≤0.05为显著）

为了探讨我国西北干旱区降雪强度随气温变化的特征及其是否符合CC方程理论，本文统计了每个温度区间（1℃间隔）平均降雪强度与气温的关系（图6）。从图上可以看出，当气温高于1℃，降雪强度会随气温的升高而快速下降，这主要由于在该气温区间，温度的进一步升高会使得更多降水以混合态降水形式发生....

图41971—2010年中国西北干旱区平均的年降雪和极端降雪量（a）及降雪次数的年际变化（b)

图31971—2010年中国西北干旱区年降雪量（a）、年降雪次数（b）、极端降雪量（c）和极端降雪次数（d）变化趋势的空间分布（P≤0.05为显著）综上所述，中国西北干旱区的降雪强度在1℃气温以下会随温度升高而增大，在一定温度范围内的升温有利于极端降雪事件的发生，故气候变暖是过....

本文编号：3908194