我國(guó)北方干旱半干旱區(qū)降水多年代際變化及其對(duì)溫室效應(yīng)的響應(yīng).pdf

1、我國(guó)干旱半干旱區(qū)面積約占國(guó)土總面積的52％，主要集中在北方，這里氣候干燥，降水變率大，生態(tài)系統(tǒng)異常脆弱。近年來，隨著氣候變化，有關(guān)干旱半干旱區(qū)氣候變化及機(jī)理，區(qū)分自然及人類因素對(duì)氣候的影響等問題越來越受到關(guān)注。本文以我國(guó)干旱半干旱區(qū)為研究對(duì)象，主要對(duì)該區(qū)降水的多年代際變化及人類活動(dòng)引起的溫室效應(yīng)對(duì)該區(qū)降水影響進(jìn)行研究，旨在為該區(qū)未來氣候預(yù)測(cè)給出一定的科學(xué)借鑒。文中首先基于最新版本的全球降水氣候中心(Global Precipitatio

2、n Climatology Centre,GPCC_V7)資料與歐洲中期數(shù)值預(yù)報(bào)中心20世紀(jì)再分析資料（ERA_20C）融合的百年尺度逐月降水資料(1901-2012年），運(yùn)用集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法(EEMD)、合成分析等方法系統(tǒng)分析了我國(guó)北方干旱半干旱區(qū)降水多年代際變化特征及與太平洋年代際振蕩（PDO）之間的相互關(guān)系；其次基于CCSM4.0工業(yè)化前及現(xiàn)時(shí)兩種輻射強(qiáng)迫下的千年積分試驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)估過去百年溫室效應(yīng)對(duì)該區(qū)降水及海氣相互作用的影響。

3、結(jié)果表明：
　?。?）北方干旱半干旱區(qū)大多數(shù)區(qū)域降水多年代際變化不可忽視，都具有50-60年的平均變化周期，而PDO對(duì)大多數(shù)地區(qū)降水多年代際變化特征具有明顯的調(diào)制作用；從相關(guān)分析看，新疆北部和內(nèi)蒙古東北部的降水與PDO呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)，而河套東西部地區(qū)的降水則與PDO的變化呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)。
　?。?）從物理機(jī)制上來看，當(dāng)PDO為暖相位時(shí)，徑向環(huán)流增強(qiáng)使得北冰洋水汽南下，當(dāng)遇到低空北上的阿拉伯海域暖濕氣流時(shí)，會(huì)造成新疆中南部的

4、降水增多；另一方面，PDO暖相位時(shí)印度洋區(qū)域通過對(duì)流加熱的作用激發(fā)了太平洋-日本/東亞-太平洋（PJ/EAP）遙相關(guān)型的產(chǎn)生，這有利于渤海灣暖濕水汽輸送至干旱半干旱區(qū)東北部區(qū)域，增大降水概率；當(dāng)PDO位于冷位相時(shí)，結(jié)論則反之。
　?。?）CCSM4.0模式對(duì)我國(guó)北方干旱半干旱區(qū)降水模擬整體偏高，但基本能夠模擬出降水的空間分布。兩種輻射強(qiáng)迫的氣候平均之差（B2000-B18500）表明過去百年溫室氣體增加使得區(qū)域年降水明顯增多，且最

5、大響應(yīng)區(qū)域位于新疆南部及青海地區(qū)。結(jié)合四個(gè)季節(jié)分析，這種分布主要受夏季降水影響，而春季降水可能會(huì)放大新疆及青海地區(qū)的正響應(yīng)中心。綜合而言，過去百年溫室氣體使得該區(qū)區(qū)域平均年降水增多了33.4mm。
　　（4）從EOF分解及相關(guān)分析來看，區(qū)域降水主要（第一特征向量）表現(xiàn)為以內(nèi)蒙古中東部為中心的同正分布；過去百年，人類活動(dòng)引起的溫室氣體增加，增強(qiáng)了降水與赤道西太平洋海溫異常的正相關(guān)性，減弱了降水與赤道東太平洋海溫異常的負(fù)相關(guān)性。第二特