论文部分内容阅读
随着全球变暖的加剧,水资源短缺的问题越发突出。全世界范围内的干旱都有着加重的趋势,并常常伴随有高温热浪的发生,二者相互作用,加剧了灾害的严重程度。我国每年由于旱灾造成的直接经济损失高达数百亿元,而东北三省是我国最大的粮仓以及重要的林业基地,干旱造成的影响更为严重。因此,开展东北三省的干旱研究具有十分重要的实践指导意义。故本文选取东北三省为研究区域,探究其干旱形势的时空变化规律以及成因。首先采用研究区域的月尺度气象站点数据,利用去趋势预白化曼-肯德尔法(TFPW-MK)非参数检验分析方法针对降水、温度以及标准化降水蒸散指数(SPEI)进行趋势分析,在此基础上运用显著性经验正交函数(DEOF)对SPEI进行时空分解,分析其在时间与空间上的特征再利用日尺度网格温度和月尺度网格自校正帕尔默干旱严重度指数(sc_PDSI)进行干旱、高温热浪以及复合热浪干旱的频率研究,并运用小波分析对气候驱动因子和sc_PDSI进行遥相关分析。本文的主要研究内容和成果包括:(1)采用东北三省月尺度共83个站点的降水和温度数据,对研究区域的降水和温度进行趋势分析,绘制出整个研究区域的趋势变化分布图,分析总结了不同地区的变化规律;并绘制整个研究周期内东北三省平均降水、温度距平曲线,说明了不同时期内两个气象要素偏离平均水平的程度。(2)利用83个站点的降水和温度数据计算出SPEI,并总体展示研究区SPEI的计算结果;在确保计算结果可靠的前提下,对SPEI的变化趋势(即干旱的变化趋势)进行研究,得到干旱指标的变化规律;运用DEOF进行SPEI时空分解,划分出两个干旱亚区,对干旱的空间特征和时间特征分别进行分析,并同历史计算干旱事件进行对比,验证干旱亚区的可靠性。(3)采用了日尺度网格温度数据和月尺度网格sc_PDSI,对高温热浪以及复合热浪干旱进行了定义;针对网格尺度的干旱、高温热浪以及复合热浪干旱的频率进行分析,并同前文中对于SPEI和温度的分析结果进行对比;最后利用小波分析得到了sc_PDSI和气候驱动因子的周期性,并探究了二者之间的遥相关关系。综合以上研究,本文对东北三省的干旱形势进行了分析,从气象要素入手,再结合SPEI对研究区域的干旱进行时空刻画,并运用网格尺度温度和sc_PDIS数据对干旱、高温热浪以及复合热浪干旱的频率进行分析总结,并同SPEI的计算结果进行比较,最后利用小波分析分析出sc_PDSI和气候驱动因子之间的遥相关关系,探究干旱的成因,为东北三省的水资源管理提供了重要参考依据。