《气候变化对东部农业区干旱的影响.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气候变化对东部农业区干旱的影响.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、气候变化对东部农业区干旱的影响摘要：利用青海东部12个测站的19612017年的资料序列，分析了气温、降水、蒸发、标准化降水指数SPI的变化趋势，及气候变化对干旱气象指数SPI的影响。结果表明：青海东部区域平均气温呈非连续性明显升高趋势，线性倾向值为向值为0.396/10a,年降水量、年蒸发量及干旱气象指数SPI总体呈增加趋势。讲明气候变化呈暖湿方向发展，青海东部干旱指数SPI与年平均气温、蒸发量与呈反相关，而与降水量呈正相关。关键词：农业区；气候变化；干旱；特征；青海；东部近年来全球气候变化已经成为最为引人关注的环境科学问题之一，我国气候变化评估报告表明，我国近一个世纪以来发现,中国年平均气
2、温上升趋势明显,变暖幅度约为1.3,增温速率达0.25/10a，不同区域范围和区域尺度的区域性气候变化明显12。干旱作为西北地区、尤其是青海农业区最常见的气象灾祸，对农业、水资源及环境变化造成影响。罗键等3分析得出，干旱的发生和发展较为复杂，一方面受气候因素的温、湿、降水、蒸发等的影响，另一方面又与人类的活动联络在一起。卢洪健等指出4，降水、气温对干旱的构成和发展中起着重要作用，温度升高与降水、蒸发的变化的叠加效应可能导致更多干旱事件的发生。一直以来，在干旱研究方面，很多学者提出了多种干旱指标，常见的有降水距平指数、帕默尔干旱指数、标准化降水蒸散指数等等。SPI指数，即标准化降水指数，是国际上
3、广泛应用的干旱指标，相关研究表明，SPI指数计算简单，资料获取容易，具有稳定的计算特性。SPI指数消除了降水的时空差异，具有对干旱变化反响敏感等优点，在使用上好于降水距平等干旱指数5。现用青海东部12个县19612017年近57a的实时观测资料分析各要素变化趋势，计算SPI干旱指数，然后分析气候要素对青海东部农业区干旱的影响。1研究区大概情况青海东部农业区985410304E，34483820N。包括西宁市和湟源、大通、湟中、乐都、民和等12县市,总面积约3.6104km2,耕地面积超过全省耕地面积的70%,是全省主要的粮食和农作物生产区。东部农业区气候类型属于高原大陆性季风气候,冬季严寒少雨
4、，春季干旱多风。年平均气温39,无霜期100200d,年平均降水量250550mm，蒸发量高达14002200mm，海拔高度17004984m。降水分布不均匀，全年50%降水集中在夏季，属于干旱半干旱地区。2资料和方法2.1资料来源和计算方法利用东部农业区12个气象站逐月平均气温、降水量、资料均通过质量控制。地表蒸发量(由于蒸发皿的更换,实测蒸发量资料不连续用彭曼公式计算6)，气象要素的分析采用线性趋势法分析，干旱指数用标准化降水指数SPI计算方法7，要素的突变分析采用采MarmKendall检验和滑动t检验相结合的方法。2.2SPI指数计算方法标准化降水指数SPI是指由于不同时间、不同地区降
5、水量变化幅度很大，直接用降水量很难在不同时空尺度上互相比拟，而且降水分布是一种偏态分布，不是正态分布，所以在降水分析中，采用分布概率来描绘降水量的变化，然后再经正态标准化求得SPI值最终用标准化降水累计频率分布来划得干旱等级。3结果分析3.1气温变化特征19612017年，青海东部地区年平均气温为5.9，总体表现为明显的增暖趋势，以0.396/10a的速率上升，气温变化并不是持续的、连续增暖，而是呈非连续性的、冷暖相间波动上升的特点。3.2降水变化特征19612017年，青海东部地区平均年降水量为400.4mm，总的呈现出波动中以0.957mm/10a的速率微弱增加的趋势图3a。年降水量的阶段
6、性变化明显，20世纪60年代降水量逐年减少，并且上下波动较大,最大值达562.2mm(1961年)，也是降水量历史极值，最小值为303.2mm1962年，相差259mm。20世纪7080年代降水增加，20世纪90年代减少，进入21世纪后，降水量增加，但增加与减少的幅度不明显。从季节变化来看，春季、夏季、秋季的变化倾向率分别为1.696/10a、-1.078/10a和0.643/10a夏季降水量减少，其它季节降水增加，但均不显著。从降水空间变化分析，各地降水量变化趋势表现不同，互助大部、乐都东部、民和东北部降水量呈减少趋势，平均每10年减少1.0214.06mm，其中互助是降水减少最明显的地区,
7、通过了0.05的显著性检验t0.05=2.117；其余大部地区降水量表现为增加趋势，降水增加率在0.3812.94mm/10a之间，增加的不明显，其中西宁、大通、湟源和湟中北部是降水增加最多的地区，西宁通过了0.05的显著性检验t0.05=2.099。3.3蒸发变化特征从4a能够看出，19612016年东部农业区地面蒸发量以2.446/10a的速率上升，上升的不显著，总的表现为“高低高的演变经过，6070年代上升，80年代下降，到1989年到达历史最低值802.7mm，而90年代后开场上升，到2013年到达历史最高值992.7mm。春、夏、冬地表蒸发量变化的气候倾向率为正值，分别为26.80m
8、m/10a、8.66mm/10a、1.56mm/10a，而秋季地表蒸发量变化的气候倾向率为负值，为-7.68mm/10a、这讲明春、夏、冬地表蒸发量呈增加趋势，秋季呈减少趋势，但都通不过显著性检验。从蒸发空间分布情况来看，地面蒸发各地变化趋势不一，西宁、乐都、民和、化隆呈下降趋势，下降率分别为16.67mm/10a、4.27mm/10a、3.72mm/10a、2.26mm/10a,其中西宁下降尤其显著，通过了0.001的显著性检验。其余地方均呈上升趋势，其中尖扎互助上升显著，上升率分别为21.68mm/10a、16.097mm/10a,均通过了0.001的显著性检验，而同仁上升较明显，通过了0
9、.02的显著性检验。其余地方上升不明显。4干旱变化特征4.1SPI指数的年际、季变化特征图5给出了青海东部年和四季SPI指数变化情况，能够看出，近57a东部地区SPI指数呈下降趋势，倾向率为0.059/10a,表明整体向湿润方向发展，但变化趋势不明显，未经过显著性检验。SPI指数最小值出如今1966年、1991年分别为-1.4329和-1.6501，也就是讲，这两年发生了重干旱平均发生率为25%,其中重旱占3%。轻旱和中旱各占22%。正常年份占75%。根据SPI指数变化情况，整个东部区域的干旱状况处于不断的波动当中，其中在20世纪6090年代均有不同程度的干旱发生，其中60年代、70年代末80
10、年代初、90年代初为干旱较为严重的阶段，代表的年份有1962年、19651966年的春夏连旱造成中重旱，1980、1982年的中旱，1991年夏特旱秋连旱导致的重旱，2000年的春夏连旱导致的中旱。进入21世纪以后，干旱变化有所减缓，除2015年春夏连旱导致的中旱外，均没有大的旱情发生。在季节当中，春旱占多数，占38%，秋旱最少。因7、8月份干旱呈上升趋势，导致夏季干旱呈现上升趋势，倾向率为0.0013/10a，但上升的趋势不明显。春、秋季节干旱呈现下降趋势，但极端值出如今春秋季节，1995年、2000年的重旱均出如今春季，1986、1972年和1991年的特旱出如今秋季。4.2干旱的空间变化
11、特征从空间变化来看，除了互助、民和干旱趋势有所上升外，其余地方均下降趋势。互助、民和分别以0.156/10a、0.043/10a的速率上升，互助上升速率超过了0.10的显著性检验，而民和上升趋势不明显。5气候变化对干旱的影响5.1气温变化对干旱的影响19612017年干旱与平均气温有着较密切的关系，干旱指数受温度的升高而降低，气温越高，SPI指数越小，二者呈反相关，相关系数为0.1567，显著性水平超过了0.01，讲明气温变化是影响干旱的主要原因之一。5.2降水变化对干旱的影响干旱随降水量的变化而变化，降水量越大，SPI指数越大，降水与SP指数呈显著正相关，相关系数为0.8522，大大超过了0
12、.001的显著性检验，表明降水量的变化是构成干旱的最主要原因。5.3蒸发变化对干旱的影响图6(c)表明，19612016年蒸发与干旱有着一定的关系，干旱指数随蒸发的增大而减小，二者呈反相关，相关系数为0.2829，显著性水平超过了0.001的检验。表明蒸发是影响干旱的主要原因之一。青海东部地区平均气温为0.59，以0.396/10a的速率呈非连续、波动上升。冬季增温明显,春季增温幅度最小。1997年后青海东部地区增温明显，为增暖的一个突变现象。其中互助是增温最明显的地方，西宁是增温最小的地方。青海东部年平均降水量为400.4mm，总的趋势是0.957mm/10a的微弱上升。春、秋季降水增加，夏
13、季降水减少，但均不明显。其中互助是降水减少最明显的地方，而西宁是降水增加最明显的地方。青海东部地面蒸发量以2.446mm/10a的速率上升，表现为“高低高的趋势。春、夏、冬季的蒸发气候倾向率为正值，秋季为负值。其中尖扎、互助为蒸发上升明显的地方，而西宁为蒸发下降最明显的地方。青海东部干旱指数SPI呈下降趋势，倾向率为0.059/10a,表明整体向湿润方向发展，但变化趋势不明显。干旱平均发生率为25%,其中重旱占3%。轻旱和中旱各占22%。在20世纪60年代90年代均有不同程度的干旱发生，其中60年代、70年代末80年代初、90年代初为干旱严重的阶段。进入21世纪以后，干旱变化有所减缓，出201
14、5年春夏连旱导致的中旱外，均没有大的旱情发生。其中互助为干旱趋势上升最显著的地方，西宁是干旱趋势下降最明显的地方。气候变化对干旱的影响明显，气温越高，干旱指数SPI越小，二者呈反相关，相关系数为0.1567，超过了0.01的显著性水平；降水越多，干旱指数SPI就越大，二者呈正相关，相关系数为0.8522，大大超过了0.001的显著性水平；蒸发越大，干旱指数SPI越小，干旱越严重，二者呈反相关，相关系数为0.2829，也超过了0.001的显著性水平。从空间分布上看，互助是气温升高趋势最明显，降水减少趋势最明显，而蒸发增大趋势最明显的地方，所以干旱指数SPI最小的地方，也是青海东部干旱趋势加重的地方；西宁是气温升高趋势最小，降水增加趋势最明显，蒸发减少趋势明显的地方，所以干旱指数SPI最大的地方，也是青海东部干旱趋势明显减少的地方。由此可见，气温升高，蒸发量增大，是造成干旱的主要原因，而降水量增大，干旱程度减小，对干旱起着一定缓解作用。