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锡林郭勒盟极端气候事件对气候变化的响应研究

更新时间:2009-03-28

极端天气气候事件主要有极端最高、最低气温、极端强降水等对人类和社会造成很大影响的事件,发生概率较小[1]。近年来,在全球气候变暖的背景下,全球极端气候事件频率和强度增多的态势越来越明显,因而受到了全球范围的广泛关注。联合国政府间气候变化委员会(IPCC)己发布5次评估报告,对全球气候变化及其对经济社会的影响进行科学评估。近百年来全球增温明显,平均气温从0.45℃增加到0.85℃,尤其是21世纪以来增温趋势更加显著[2]。研究发现,气候变化对极端气候事件的影响非常大,平均气温的微小变动也可能给极端气温的变化带来很大的影响。丁裕国等[3]指出,平均气温升高 1.0℃,极端高、极端最低气温事件发生的概率有一定规律性,但全国各大区域的变动特点并不同步。在全球气候变化的背景下,极端气候事件对锡林郭勒草原生态系统的影响比平均气候状况的影响更为强烈。在分析锡林郭勒盟平均气候变化特征的前提下,进一步探讨极端气候变化及其对气候变化的响应关系具有特别重要的现实意义。锡林郭勒盟气候变化敏感,灾害事件常有发生,是全球环境敏感地区之一。对极端天气事件的研究有变化特征和影响的研究等,在极端气候事件与气候变化的联系方面的研究几乎没有。笔者利用锡林郭勒盟1958年~2013年9个气象观测站的气温、降水和极端气候数据,分析了锡林郭勒盟近56年气候化趋势及其与极端气候事件之间的联系,为预防由极端气候事件产生的自然灾害提供参考。

1 资料及方法

1.1 数据来源和处理

采用由中国气象局提供的1958年~2013近56年锡林郭勒盟9个气象站点的逐月气温和降水和极端气候数据(表1)。在ARCGIS10.2软件的插值模块下,采用气象观测站点的经纬度信息对气象要素进行空间插值处理,生成栅格化的气温、降水量和极端气候值图像。

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1.2 方法

利用直线趋势法分析气候和极端气候事件的变化趋势特征;此外,对各极端气温与气温、极端降水与降水量数据之间进行相关分析[11]获得二者相关系数,以表达极端气候事件变化的气候响应特征。

 

1 极端气候指数

  

代码指数名称定义单位TT平均气温每年/月平均气温℃Txx极端最高气温年内日最高气温的极大值℃Tnn极端最低气温年内日最低气温的极小值℃Rx1day1日最大降水量单日降水量的年极大值mmSDII降水强度年降水总量与湿日日数(日降水量≥0.1mm)的比值mm/dayPRCP-TOT年总降水量日降水量大于0.1mm的年累计降水量mm

2 结果与分析

2.1 极端气候事件对气候变化的响应

图1是有锡林郭勒盟1958年~2013年气温、降水、极端气温和极端降水数据进行归一化值曲线图。近56年来,锡林郭勒极端最低气温总体呈上升趋势。其年际波动与气温变化规律基本上是一致的(图1a),如1975年和2007年的极端最低气温与平均气温的波峰相对应,1985年和2000年的波谷也是对应的。但90年代时期,气温和极端最低气温的相关性较小,甚至呈负相关关系。极端最低气温随着气温的升高在降低。这可能与80年代末气温突变有关。总的来说,极端最低气温对气温的响应是比较强的。极端最低气温与平均气温的相关分析也进一步证实了这一点,二者相关系数达到0.516,达到了0.01的显著性水平(表2)。气温和极端最高气温的变化规律较复杂(图1b),在1958年~1974年和1984年~1998年气温和极端最高气温变化规律大体上是一致的。气温的变暖会导致极端最高气温上升。但剩下的时段内,气温变化对极端最高气温变化的影响较弱。这将与降水量的变化有一定的关系。通过相关分析得出,极端最高气温与平均气温相关系数达到0.405,与平均气温的相关系数低于极端最低气温与平均气温的相关系数。

2.1.1 端气候事件对气候变化的响应关系。为了了解极端气候事件与气候之间的响应关系,对气温、降水和极端气温和极端降水指数进行了归一化分析,并进行了对比研究。再进一步分析了锡林郭勒盟气温、降水分别与极端气温和极端降水指数的相关关系,并验证了显著性水平(表2)。

全球气候变暖的背景下,气候及极端气候事件变化给生态脆弱和环境变化敏感的锡林郭勒地区带来了严重影响。因此,气候变化的研究一直受到高度重视,并对气候及极端气候事件变化趋势、气候突变和极端天气等方面开展了一系列的研究,并取得了大量的研究成果。但对两者关系方面研究并没有。顾笔者将对极端气候事件对气候变化的响应进行研究,对气候监测有一定的参考意义。

1 锡林郭勒盟1958~2013年极端气温对气温极端降水对降水量的归一化曲线

  

2 1958~2013年锡林郭勒盟温度与极端最低气温(a)、极端最高气温(b)和降水量与日最大降水量(c)、降水强度(d)的相关系数空间分布

2 气温与极端气温降水与极端降水的相关系数

  

极端气候指标RTT-TnnRTT-TxxRPRCPTOT-Rx1dayRPRCPTOT-SDII0.516**0.405**0.621**0.822**

**通过0.01显著性水平,*通过0.05显著性水平。

锡林郭勒盟平均气温上升速率高于中国(0.3℃/10a)[4]及全球的温度升高速率(0.13℃/10a)[5],表明锡林郭勒地区气候对全球变暖的响应比较敏感。这与佟斯琴[6]、黄凤茹[7]等对平均气温研究结果一致。降水量总体呈下降趋势,该变化过程与内蒙古全区的降水量变化趋势一致[8]。锡林郭勒盟极端最低、最高气温的变化趋势与气温变化趋势相同,即随时间变化呈上升趋势,这与王翠花[9]、董春艳[10]等对极端气温研究结果一致。且最低气温增温比最高增温显著,这将造成气温日较差不断减小。极端最高气温值的空间分布为西北高,南部和东北部地区较低,可能是降水量的变化所导致的。日最大降水量以大雨和暴雨为主,特大暴雨现象没有发生过。东南地区易发生大暴雨天气,且暴雨、大暴雨天气均集中在夏季、强度大,要注意发生洪涝灾害率。从目前的研究结果来看,锡林郭勒盟气候和极端气候事件变化趋势与近年气候现状总体一致。

综上,本研究将以同一偶像团体粉丝群体内部关系作为研究的出发点和落脚点,将运用科塞的社会冲突理论,研究同一偶像组合的粉丝群体内部分离出来的不同的粉丝属性之间冲突关系的形成,探究不同粉丝属性下冲突关系的正功能和负功能,以及如何维系关于冲突关系的建构,分析其建构背后的意义。

如图2所示,各站点极端降水与降水量的相关性远大于极端气温与平均气温的相关性。其中降水量与日最大降水量的相关性除了多伦县较弱外,其余地区的相关系数都大于0.4(P^0.05),尤其在二连浩特降水量与日最大降水量的相关系数达到0.8以上。锡林郭勒盟降水量与降水强度的相关性非常强,研究区所有地区的相关系数都在0.6以上,其中除了二连浩特、苏尼特左旗和多伦县其余地区的相关系数都在0.8以上。

3 讨论

降水量与日最大降水量和降水强度的变化趋势几乎一致。如1959年和1998年降水量多的年份,日最大降水量和降水强度也大,1965年和2001年降水少的年份,日最大降水量和降水强度较小。降水量与日最大降水量和降水强度的相关性分别为0.621、0.882(通过了0.01显著性水平),降水量与降水强度的相关系数大于与日最大降水量的相关系数。

2.1.2 极端气候事件对气候变化的空间响应。不同区域的极端气候事件对平均气温与降水量的响应存在明显的空间差异(图2)。由温度与极端最低、最高气温相关系数空间分布图来看,除了苏尼特左旗和多伦县地区,其他地区极端最低气温与气温平均值的相关性较强,相关系数高于0.4(P^0.05)(图2a)。极端最高气温与气温平均值的相关性较强的地区有锡林浩特市、苏尼特左旗和阿巴嘎旗汉贝庙站点,其他地区相关性较弱。如上所示,平均气温与极端最低气温之间相关较强的站点远多于相关性弱的站点。而与极端最高气温的相关性较弱的站点多于相关性强的站点。

锡林郭勒盟地区气候变化和极端气候变化规律与全球气候变化具有一定程度的关联性。在一定程度上,极端气候对生态系统和人类的影响更为显著,也能反映气候变化的某些特征。极端气候变化对人类社会的影响比平均气候因素更大。通过极端气候对植被物候的影响来反映气候变化对植被物候的影响是下一步研究的方向。

4 结论

笔者利用1958年~2013年的逐月气象数据,较系统的分析了锡林郭勒盟气温、降水和极端气候事件时空格局及变化特征,并探讨了极端气候对气温、降水的响应特征。

极端降水对降水的年际响应关系明显好于极端气温对气温的响应关系。两者都表现出良好的正相关性,且变化趋势一致。气温与极端最低、最高气温呈正的拟合关系,且极端最低气温对平均气温的贡献明显大于极端最高气温的贡献。降水与极端降水呈现出较强的正相关关系,其中,降水强度对降水量的响应明显好于日最大降水量的响应。极端气候对气温和降水的响应存在明显地域差异。极端气温与气温均值呈正相关,但各站点的相关性不同,有些地区相关性并不显著,这说明极端气温的变化并不是只受气温均值的影响还受一些其他要素的影响。各站点极端降水与降水量均呈显著正相关,表明降水量的增加或减少与极端降水量变化关系密切,极端降水对降水量变化的敏感性较高,且呈与降水量相同的同向变化。

公元1882年春,有个叫皮肖普的英国人,在上海正丰街(今广东路)至十六铺之间,铺设了一条电话线,两端各接上一部电话机,广为宣传电话的神奇功能,声言将铁线一接,在其讲话器一端说话便可传出,极远者可至数千里之外,听得明白,如同面晤……

[参考文献]

[1] 《第二次气候变化国家评估报告》编写委员会.第二次气候变化国家评估报告[M].北京:科学出版社,2011:63~78.

[2] 赵宗慈,王绍武,罗勇.IPCC成立以来对温度升高的评估与预估[J].气候变化研究进展,2007,3(3):183~184.

[3] 丁裕国,刘吉峰,张耀存.基于概率加权估计的中国极端气温时空分布模拟试验[J].大气科学,2004,28(5):772~780.

[4] 丁一汇,戴晓苏.中国近百年来的温度变化[J].气象,1994,20(12):19~26.

[5] 泽孟,岳天祥,陈传法,等.国气温未来情景的降尺度模拟[J].理研究,2011,30(11):2 043~2 051.

[6] 佟斯琴,刘桂香,武娜.1961年~2010年锡林郭勒盟气温和降水时空变化特征[J].水土保持通报,2016,36(5):528~531.

[7] 黄凤茹.近半个世纪来锡林郭勒盟地区气温变化特征分析[J].干旱区资源与环境,2011,25(10):126~130.

[8] 包刚,吴琼,阿拉腾图雅,等.近30年内蒙古气温和降水量变化分析[J].内蒙古师范大学学报,2012,41(6):668~674.

[9] 王翠花,李雄,缪启龙.中国近50年来日最低气温变化特征研究[J].地理科学,2003,23(4):441~447.

 
吴领弟
《内蒙古科技与经济》2018年第07期文献

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