西北干旱气候变化及其对全球变暖的响应研究

【摘要】：全球变化对西北地区气候和生态环境的变化有着广泛而深远的影响。西北干旱气候变化已引起了多方面的高度重视和广泛研究。 本文使用西北地区较长年代的气候要素观测资料,建立了西北地区近百年降水序列,分析了干旱气候变化的客观事实以及沙尘暴变化特征,从大气环流变化角度分析诊断了西北地区东部干湿变化的原因,并进行了CO_2加倍对西北地区地面气温和降水影响的数值试验。本文研究的主要结论如下: (1)从百年世纪尺度来看,西北地区东部和西部,甚至华北和中亚干旱区的降水变化趋势是一致的,可以把它们看成一个整体。20世纪处于下降通道中,1960—1970年代降水量达到最低点。但是从年代际尺度来看,它们的降水变化不完全一致,1980—1990年代西北地区东部降水量持续偏少,其中秋季降水量减少最为明显;而西北地区西部降水量在增多,主要表现在夏季和秋季降水在增加。年降水量距平演变反映出20世纪上半叶西北地区以正距平为主,下半叶以负距平为主,中亚则相反。 (2)我国沙尘暴发生中心随时间推移向北推移,4月是中国沙尘暴发生范围最大的月份。500hpa西风急流是沙尘远程传输的主要动力,日韩两国的黄沙主要来源于中国西北地区和青藏高原。 (4)1960—1970年代北极涛动(AO)以负距平为主,冬季冻土平均最大深度以正距平为主,春季西北地区沙尘暴多发;1980—1990年代AO以正距平为主,冻土深度为负距平,沙尘暴少发。 (5)西北地区东部旱年存在低频遥相关型EAP和AIA;各地区高度场曲线振幅大,周期长;澳大利亚高压较弱,马斯克林高压、越赤道气流和索马里急流、西南季风均较强,高压环流系统也较强,而且稳定;旱年AO为负位相。 (6)当CO_2倍增后,西北地区地面气温平均升高2.87℃,年降水量平均增加27.4%。 【关键词】：西北干旱 气候变化 诊断 数值试验
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：P467
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-27
• 1.1 引言10-13
• 1.2 西北干旱气候演变特征的研究13-14
• 1.3 极端干旱事件的研究14-17
• 1.4 西北干旱气候诊断分析的研究17-18
• 1.5 气候的数值模拟研究18-20
• 1.6 问题的提出20-21
• 1.7 本文的研究内容和创新之处21-27
• 第二章 西北地区近百年干旱气候变化特征27-55
• 2.1 引言27-28
• 2.2 资料和方法28-29
• 2.3 西北地区气候特征29-32
• 2.4 降水年代际变化特征32-38
• 2.4.1 近百年降水变化趋势32-35
• 2.4.2 近50年西北地区东西部降水变化的差异性35-38
• 2.5 降水季节变化特征38-44
• 2.5.1 代表站的降水季节变化38-43
• 2.5.2 降水变化的地区分布43-44
• 2.6 中亚和西北干旱的关系44-50
• 2.6.1 中亚、西北区降水场的比较45-48
• 2.6.2 天气学上的差异性48-49
• 2.6.3 气候学上的差异性49-50
• 2.7 西北地区20世纪气温变化50-51
• 2.8 本章小结51-55
• 第三章 西北地区干旱气候变化与沙尘暴55-75
• 3.1 引言55-57
• 3.2 资料的来源及处理57
• 3.3 中国沙尘暴月际时空分布特征57-62
• 3.3.1 青藏高原主体区40年沙尘暴月际时空分布特征58-59
• 3.3.2 西北地区40年沙尘暴月际时空分布特征59-60
• 3.3.3 中国沙尘暴的远程传输60-62
• 3.4 西北沙尘暴年代际变化62-65
• 3.5 冻土与沙尘暴的关系65-68
• 3.6 北极涛动与沙尘暴的关系68-70
• 3.7 本章小结70-75
• 第四章 西北干旱气候变化诊断分析75-103
• 4.1 引言75
• 4.2 西北地区典型干湿年大气低频遥相关型75-83
• 4.3 西风带扰动83-87
• 4.4 季风系统变化87-91
• 4.5 北极涛动91-95
• 4.6 综合分析95-99
• 4.7 本章小结99-103
• 第五章 西北干旱气候变化的数值试验研究103-120
• 5.1 引言103
• 5.2 区域气候模式RegCM103-111
• 5.2.1 区域气候模式发展简介103-109
• 5.2.2 敏感性模拟试验109-111
• 5.3 模拟效果与观测事实111-112
• 5.4 CO_2加倍对西北地区地面气温的影响112-115
• 5.5 CO_2加倍对西北地区降水的影响115-116
• 5.6 总体情况分析和几个单站情况116-118
• 5.7 本章小结118-120
• 第六章 总结与展望120-123
• 6.1 主要结论120-121
• 6.2 展望121-123
• 附录：博士在学期间发表的论文及参加科研情况123-124
• 致谢124

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