氣候變化的原因及變化趨勢(shì)精選(九篇)

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第1篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞 氣候變化；氣溫；降水量；甘肅肅北；1973―2010年

中圖分類號(hào) S162.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）04-0190-02

Abstract Using annual temperature and precipitation observation data of Subei General Weather Station during 1973-2010，the decadal，inter-annual，seasonal and monthly variation characteristics of the meteorological elements of Subei County were figured out by Excel，SPSS，Matlab software，linear trend estimation，the running average method and wavelet analysis.The results showed that during the past 38 years，the annual average temperature of Subei County had a upward trend，and a slight downward trend in rainfall. Among the four seasons，the trend of increasing temperature was obvious in winter and summer，followed by spring and autumn.The precipitation of spring，autumn and winter increased every year，and that in summer decreased.

Key words climate change；temperature；precipitation；Subei Gansu；1973-2010

天庀低潮浠不僅是全球性的，而且具有局地特征[1]。目前，全球異常天氣常規(guī)化，氣候變化引起了眾多研究者的關(guān)注[2-3]。天氣要素中的降水量和氣溫的周期變化會(huì)極大地影響氣候變化。肅北縣具有悠久的養(yǎng)畜歷史，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體是牧業(yè)，占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的95%以上，南山片區(qū)河流與泉水較多，水源充足。境內(nèi)4條常年河流均發(fā)源于祁連山區(qū)，且落差很大，年總徑流量達(dá)14.5億m3，水能資源蘊(yùn)藏量達(dá)50萬(wàn)kW，得天獨(dú)厚的水利資源開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。因此，分析研究本地區(qū)的氣溫、降水量變化特征，不僅可以得到肅北縣氣候變化的時(shí)空變化特征和規(guī)律，而且對(duì)該地區(qū)進(jìn)行氣候預(yù)測(cè)、氣象資源合理應(yīng)用及保障農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

對(duì)肅北國(guó)家一般觀測(cè)站1973―2010年氣溫資料（四季平均氣溫、年均氣溫）和降水資料（四季降水量、年總降水量）進(jìn)行研究，對(duì)該期間的季節(jié)進(jìn)行定義（冬季為12月至翌年2月，春季為3―5月，夏季為6―8月，秋季為9―11月）。

1.2 研究方法

對(duì)1973―2010年氣象資料進(jìn)行研究時(shí)，利用數(shù)學(xué)方法建立一元線性回歸方程，利用線性氣候傾向估計(jì)法[4]，對(duì)氣候趨勢(shì)變化進(jìn)行分析，線性傾向趨勢(shì)系數(shù)利用最小二乘法求出[5]，降雨和氣溫變化規(guī)律使用一元線性回歸方程來(lái)演示：

y（t）=a0+a1t（1）

其中t為時(shí)間（t=1，2，3，…，n），單位為年，a0為常數(shù)，a1為回歸系數(shù)，當(dāng)a1為正（負(fù)）時(shí)，表示相應(yīng)的氣象要素在該時(shí)段內(nèi)線性增加（減弱）。

運(yùn)用小波分析法分別對(duì)氣溫、降水量進(jìn)行小波分析，獲得氣象要素在不同時(shí)間尺度上的變化特征，從而總結(jié)出氣溫、降水量的變化周期，以及對(duì)未來(lái)的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫變化

2.1.1 年平均氣溫變化。從總的變化趨勢(shì)來(lái)看肅北縣年平均氣溫整體呈現(xiàn)震蕩上升趨勢(shì)，氣候傾向率為0.5 ℃/10年，也就是說(shuō)1973―2010年肅北縣年平均氣溫上升1.9 ℃。利用5年滑動(dòng)平均法對(duì)年平均氣溫距平時(shí)間序列進(jìn)行平滑，可以看到氣溫升高較快的時(shí)段分別為1983―1990年、1994―1998以及2003―2006年，其中年平均氣溫最大值出現(xiàn)在2009年，達(dá)到了8.4 ℃；而氣溫呈現(xiàn)比較明顯下降趨勢(shì)的時(shí)段只有1998―2003年，年最低氣溫出現(xiàn)在1976年，為5.6 ℃。從平均氣溫距平曲線可以看到氣溫變化波動(dòng)較大，1987年以前氣溫距平值基本為負(fù)值，之后的年份氣溫距平基本為正值。分析1973―2010年逐年平均氣溫距平Morlet小波變換圖（圖1）可以發(fā)現(xiàn)研究區(qū)域近40年年平均氣溫變化有2個(gè)尺度的結(jié)構(gòu)，其中4～6年的周期性變化為小時(shí)間尺度，大時(shí)間尺度存在著10～20年上的周期振蕩非常明顯，期間經(jīng)歷了氣溫低―高的交替。1992年以前年平均氣溫表現(xiàn)為低值期，1992年之后表現(xiàn)為高值期。

2.1.2 各季平均氣溫變化。肅北縣氣溫變化也存在著隨季節(jié)變化不同程度升高的特征：其中夏季平均氣溫增加最為明顯，氣候傾向率略高于年平均氣溫，達(dá)到了0.7 ℃/10年，表明夏季增溫貢獻(xiàn)最大；冬季與春季次之，氣候傾向率均為0.5 ℃/10年；秋季氣候傾向率等于年平均氣溫氣候傾向率，為0.4 ℃/10年。冬季平均氣溫5年滑動(dòng)平均曲線波動(dòng)最為明顯，特別是1980年之前，說(shuō)明冬季平均氣溫年際變化最為突出；春季、夏季、秋季平均氣溫5年滑動(dòng)平均曲線較平穩(wěn)，表明年際變化較小。

2.2 降水量變化

2.2.1 逐年降水量變化。根據(jù)肅北縣1973―2010年年平均降水量的變化情況，能夠清晰地看到降水量隨年代變化的波動(dòng)性比較大，其中波動(dòng)頻率較大的時(shí)間段主要有1979―1988年、1994―2002年，從總的變化趨勢(shì)來(lái)看降水量隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)出較弱的下降趨勢(shì)，氣候傾向率為-1.0 mm/10年，也就是說(shuō)1973―2010年肅北縣年降水量下降了3.8 mm。降水量在1991―1993年增加速率較快，而年最大降水量就出現(xiàn)在1993年，達(dá)到了252.3 mm；年降水量最小值出現(xiàn)在2009年，為73 mm，較歷年平均降水量少了52%。

由圖2可知，降水量變化有2個(gè)較為明顯的周期：5年和15年。在15年時(shí)間尺度上，降雨量變化周期為2002―2010年為降雨偏多期，1994―2001年為降雨偏少期，1983―1993年同樣為降雨偏多期，而1982年以前為降雨偏少期，所以15年時(shí)間尺度降雨量變化為4個(gè)變化周期。同時(shí)分析圖2還可發(fā)現(xiàn)2002―2010年這個(gè)降雨周期的降雨等值線已經(jīng)完全閉合，這表明2010年以后的下個(gè)10年間降雨量變化可能為偏少期。在5年的時(shí)間尺度研究肅北縣降雨量發(fā)現(xiàn)，在1998年之前降雨量化明顯存在相關(guān)的變化周期，共有7個(gè)周期，分別為1988―1990年、1983―1984年、1977―1979年3個(gè)降雨量偏多期和1991―1994年、1985―1987年、1980―1982年、1973―1976年4個(gè)降雨偏少期。

2.2.2 各季降水量變化。春季、夏季、秋季、冬季降水量氣候傾向率分別為7.9、-14.0、5.1、0.6 mm/10年，可以看到四季降水量變化趨勢(shì)差異較大：夏季降水量呈減少趨勢(shì)，春季、秋季、冬季平均降水量均呈增加的趨勢(shì)。秋季、冬季曲線的波動(dòng)比較明顯，說(shuō)明這兩季降水量的年際變化特征突出，春季、夏季曲線較平滑，表明降水量的年際變化趨勢(shì)不明顯。

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，春、夏、秋、冬四季的降水量分別占全年降水總量的20%、63%、11%、6%，由此可見(jiàn)，肅北縣降水量的60%～70%都集中在夏季，對(duì)該地區(qū)水資源的變化起著重要的作用。

3 結(jié)論與討論

（1）1973―2010年肅北縣氣溫整體呈現(xiàn)震蕩上升趨勢(shì)，氣候傾向率為0.5 ℃/10年；降水量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，降水量氣候傾向率為-1.0 mm/10年；同時(shí)，氣溫、降水量均存在著季節(jié)性的變化。氣溫在四季具有不斷升高的特性，具體表現(xiàn)為：夏季平均氣溫增加最為明顯，氣溫氣候傾向率為0.7 ℃/10年；冬季與春季次之，為0.5 ℃/10年；秋季氣溫增加最緩慢，氣溫氣候傾向率為0.4 ℃/10年，與年平均氣溫氣候傾向率相等。

（2）四季降水量表現(xiàn)為：春季、夏季、秋季、冬季降水量氣候傾向率分別為7.9、-14.0、5.1、0.6 mm/10年，說(shuō)明四季降水量變化趨勢(shì)差異較大，其中夏季降水量表現(xiàn)為減少的特征，春季、秋季、冬季平均降水量均表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)。通過(guò)降水序列的小波分析發(fā)現(xiàn)2002―2010年等值線已閉合，由此預(yù)測(cè)未來(lái)10年降水量有可能減少。四季中春季降水量增加趨勢(shì)最為明顯，降水量氣候傾向率高達(dá)7.9 mm/10年，由于春季降水量占全年總降水量的比重僅次于夏季，為20%，這可能是導(dǎo)致肅北縣春季易發(fā)生雪災(zāi)的主要原因[6]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 鄧自旺，林振山，周曉蘭.西安市近50年來(lái)氣候變化多時(shí)間尺度分析[J].高原氣象，1997，16（1）：81-93.

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[3] 黃向榮，葛紅衛(wèi).合肥市近55年日照時(shí)數(shù)氣候變化特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（20）：8723-8725.

[4] 魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，2007.

第2篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞 氣候變化；洪水災(zāi)害；冰川；徑流；新疆

中圖分類號(hào) P426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2014）08-0219-04

Assessment About the Impact of Climate Change on Water Resource in Xinjiang

FAN Jing MAO Wei-yi

（Xinjiang Climate Center，Urumqi Xinjiang 830002）

Abstract Water is not only the primary factor which influences the human survival，but also the key factor which restricts and affects economic and social development and ecological environment protection in Xinjiang. Since 1950s，flood frequency and disaster loss increased in Xinjiang.Extreme floods showed a trend of regional aggravated，the southern region of Xinjiang was the most significant. With the aggravation of glacier retreat and meltwater increasing，blizzard disaster such as glacier flood，debris，snow avalanches and snow drift avalanche increased frequency and intensity.With the snow cover increasing in winter and the air temperature rising，the disaster strength was enhancement. As the climate warming and humid in Xinjiang，most of riverrunoff increased in different degree. From spatial distribution，Tianshan Mountainous increased obviously，other regions rised in different degrees except the north Slope of Kunlun Mountainous which reduced amount of water vapor and water vapor conversion rate was no significant trend. Climate warming caused the annual runoff distribution more uneven，spring and summer flood damage were more prominent，the contradiction between supply and demand of water resources and flood threat aggravating.Therefore，it should be keeped an eye on the water resource and disasters with the global climate change accelerating consistently，and to strengthen the study of impact assessment and adaptation strategies of water resources，and to make the science and technology play a leading role in disaster reduction.

Key words climate change；flood disaster；glacier；runoff；Xinjiang

新疆是典型的干旱、半干旱地區(qū)，由于降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，水資源成為新疆可持續(xù)發(fā)展最關(guān)鍵的基礎(chǔ)性自然資源。近年來(lái)，全球氣候變化已經(jīng)對(duì)眾多水資源系統(tǒng)的水文循環(huán)產(chǎn)生重大影響[1]，尤其是新疆地區(qū)高山冰雪流域的水文循環(huán)變化對(duì)此反映敏感[2-3]。1961―2010年，新疆區(qū)域呈現(xiàn)出明顯的“暖濕化”特征，氣溫上升、降水增加；1961年以來(lái)區(qū)域極端天氣氣候事件發(fā)生頻率變化顯著，暖事件增加、冷事件減少，極端降水（雪）事件增加[4-5]。水資源在時(shí)空上的重新分布及數(shù)量上的改變會(huì)因氣候變化而變化，進(jìn)而影響生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[6]。因此，研究氣候變化背景下對(duì)新疆的水資源變化及其洪水研究對(duì)新疆典型流域的治理及供水安全防范是必須的和迫切的[7-9]。該文主要總結(jié)前人工作成果的基礎(chǔ)上，采用文獻(xiàn)評(píng)估分析了氣候變化對(duì)新疆區(qū)域水資源及洪水、冰雪災(zāi)害的影響，提出適應(yīng)氣候變化和可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策建議。

1 新疆水資源概況

1.1 空中水資源

空中水汽是水資源的一個(gè)重要組成部分，是新疆各類水資源的根本補(bǔ)給源，新疆地區(qū)凈水汽收入量為467 t（水汽流入26 100億t，流出25 600億t）[10]。

1.2 地表徑流

新疆大小河流共有570條，年徑流量為794億m3，絕大部分為內(nèi)陸河流，河流多，流程短，水量少。地表徑流主要集中在夏季（6―8月），占全年水量的50%～70%，是新疆水資源利用的主要來(lái)源。

1.3 冰雪水資源

冰川和積雪在新疆的水資源構(gòu)成占有重要地位[11]。新疆共發(fā)育冰川18 311條，面積24 721.93 km2，冰儲(chǔ)量2 623.471 1 km3，折合成水儲(chǔ)量（即冰川固態(tài)水資源量）為23 611.2億m3，約占全國(guó)冰川總儲(chǔ)量的46.8%，位居第一[11-12]。冬春積雪資源是新疆重要水源之一，作為中國(guó)季節(jié)積雪儲(chǔ)量最豐富的省區(qū)之一，年平均積雪儲(chǔ)量為181億m3，占全國(guó)的1/3[13]。

2 氣候變化對(duì)新疆洪水、冰雪災(zāi)害的影響

2.1 新疆洪水發(fā)生頻次增高，災(zāi)害損失增加

20世紀(jì)50年代以來(lái)，尤其是1987年以來(lái)，新疆洪水災(zāi)害發(fā)生的頻次逐漸增高，災(zāi)害造成的損失逐漸加重。對(duì)新疆地區(qū)29條河流進(jìn)行洪水頻次分析，結(jié)果表明：1987年以后，新疆地區(qū)洪水頻次及洪水量級(jí)均呈增加的變化趨勢(shì)，20世紀(jì)90年代以來(lái)，突發(fā)性洪水及災(zāi)害性暴雨洪水同樣呈增加的趨勢(shì)，1950―1986年洪水造成的災(zāi)害損失僅為1987―2000年的1/30[14]。基于1956―2006年的實(shí)測(cè)洪峰等資料分析表明[15]，20世紀(jì)80年代中期以來(lái)新疆超標(biāo)準(zhǔn)洪峰、洪量的頻次增加，大多數(shù)河流洪水峰、量都呈增大變化趨勢(shì)。對(duì)新疆河流水文監(jiān)測(cè)資料分析表明，20世紀(jì)90年代以來(lái)新疆河流洪水頻繁發(fā)生，且呈現(xiàn)出峰高量大，其原因有以下幾個(gè)方面：一是夏季氣溫升高；二是夏季降水量增多，使1987年后發(fā)生超定量、超標(biāo)準(zhǔn)頻次的洪水明顯增加，尤其是以暴雨成因?yàn)橹鞯暮恿靼l(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水頻次最高，其次是高溫和暴雨疊加形成的洪水發(fā)生頻次[16]。

2.2 新疆極端洪水呈區(qū)域性加重趨勢(shì)，以南疆區(qū)域最為顯著

以年極端洪水超標(biāo)率來(lái)反映區(qū)域極端洪水，分析了新疆區(qū)域洪水變化規(guī)律，用年最大洪峰記錄分析了全疆天山主要河流極端洪水變化特征[17]，結(jié)果表明：受氣候變暖影響，1957―2006年，全疆極端洪水呈區(qū)域性加重趨勢(shì)，尤其南疆區(qū)域極端洪水明顯加劇，北疆區(qū)域也有加重趨勢(shì)，但相對(duì)較緩。全疆及北疆、南疆在20世紀(jì)90年代中期以來(lái)都處于洪水高發(fā)階段。近50年，在新疆區(qū)域洪水呈加重趨勢(shì)的變化背景下，發(fā)源于天山南坡的托什干河和庫(kù)瑪拉克河年最大洪峰流量呈顯著增加趨勢(shì)，發(fā)源于天山北坡的瑪納斯河與烏魯木齊河年最大洪峰流量雖有增加，但是變化趨勢(shì)較緩。以年最大洪峰流量發(fā)生轉(zhuǎn)折年為界，托什干河、庫(kù)瑪拉克河、瑪納斯河和烏魯木齊河在20世紀(jì)90年代（或80年代）以來(lái)與前期相比，呈現(xiàn)出相似的變化特征：年最大洪峰流量明顯增大，年際間變化更加劇烈，洪水年更頻繁。近50年來(lái)，天山主要河流極端洪水變化與區(qū)域增溫以及天山山區(qū)極端降水時(shí)間增多有密切關(guān)系。

2.3 近期新疆冰雪災(zāi)害發(fā)生的頻率和影響程度呈加大趨勢(shì)

新疆冰雪災(zāi)害發(fā)生的頻率和影響程度因?yàn)闅夂蜃兣瘜?dǎo)致的冰川退縮加劇而呈加大趨勢(shì)[18-20]。在新疆地區(qū)，冰雪災(zāi)害主要表現(xiàn)為冰雪洪水。在阿勒泰地區(qū)，融雪洪水發(fā)生的時(shí)間提前，洪峰流量增大，破壞性增大，這同樣是由氣溫升高及冬春季積雪的增加導(dǎo)致的[8，21]。在阿克蘇河流域冰湖潰決的洪峰流量也在增加[9]，主要支流庫(kù)瑪拉克河流域最大徑流量的變化趨勢(shì)是上升的，最大徑流變化的傾向率為3.98 m3/s?a，主要是氣候變暖導(dǎo)致冰川消融強(qiáng)烈和冰湖潰決所致[22]。在塔里木盆地冰川分布流域，氣候變化對(duì)河流流量有巨大影響，1 ℃的氣溫變化可引起127 mm的流量變化[23]。隨著氣溫升高，流域冰川、泥石流阻塞、滑坡阻塞洪水成災(zāi)的頻次也有明顯的增加，如冰川和泥石流阻塞洪水頻次分別由20世紀(jì)80年代的平均0.5、0.7次提高到了1.0、0.9次，這是因?yàn)闅鉁厣?，消融水增多使冰漬湖突發(fā)洪水的發(fā)生幾率增大[19，24]。以冰雪融水和降雨補(bǔ)給為主的烏魯木齊河從1993年開(kāi)始進(jìn)入大洪水多發(fā)期，且洪水出現(xiàn)頻次增加，洪峰集中出現(xiàn)[19]。1980年以來(lái)，冰川、泥石流阻塞、滑坡阻塞洪水成災(zāi)的頻次也有明顯的增加，這是因?yàn)闅鉁厣?，消融水增多使冰漬湖突發(fā)洪水的發(fā)生幾率增大[21]。

2.4 進(jìn)入21世紀(jì)新疆北部隆冬季節(jié)出現(xiàn)融雪型洪水

新疆北部是我國(guó)冬季積雪最為豐富的三大區(qū)域之一，穩(wěn)定積雪持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，冬末春初雪蓋消退迅速，遇氣溫快速上升往往引發(fā)融雪型洪水[25-26]。2008年1月，受冬季出現(xiàn)的極端暖事件影響，準(zhǔn)噶爾盆地的積雪大面積融化，融化期提前，改變了北疆積雪時(shí)空的分布[26]。2010年1月，裕民縣降雪量達(dá)到了95 mm，較歷年同期偏多5.8倍，突破1月歷年極值。1月1―7日和15日裕民達(dá)到極端暖事件標(biāo)準(zhǔn)，而11日和19日又達(dá)到極端冷事件標(biāo)準(zhǔn)（圖1）。2010年1月上旬前期的異常升溫，導(dǎo)致積雪快速融化，引發(fā)融雪型洪水，十分罕見(jiàn)[27]。全球變暖背景下區(qū)域極端天氣氣候事件頻發(fā)，極端天氣氣候事件的影響程度增強(qiáng)，氣候變暖對(duì)新疆的影響在加劇。

第3篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：河南省　氣候變化　水資源

中圖分類號(hào)：P4　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1007-3973(2011)006-123-02

水是維系一切生命活動(dòng)的不可替代的物質(zhì)，又是社會(huì)生產(chǎn)必不可少的物質(zhì)資源，人類的一切活動(dòng)都離不開(kāi)水。河南省地處亞熱帶向暖帶過(guò)渡的氣候帶，氣候多樣復(fù)雜，災(zāi)害頻繁發(fā)生，地跨長(zhǎng)江、黃河、淮河、海河四大流域，多年平均水資源總量405×108m3，但因人口密度、耕地系數(shù)、復(fù)種指數(shù)較大，人均水資源量?jī)H為407m3，相當(dāng)于全國(guó)的1／5，屬缺水區(qū)。而且水資源時(shí)空分布不均，給工農(nóng)業(yè)發(fā)展及城市居民生活都帶來(lái)了嚴(yán)重影響。

1　氣候變化特征

氣溫是重要的氣象要素之一。近50年來(lái)，河南省年平均氣溫為14.4℃，上升了0.79℃，增溫速率0.15℃／10年，但低于全國(guó)年平均氣溫變化速度0.25℃／10年。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，上世紀(jì)50年代到60年代氣溫較高；70、80年代氣溫較低；90年代以后氣溫明顯升高，直至本世紀(jì)一直處于高值期。年平均溫度最高出現(xiàn)在1998年，最低出現(xiàn)在1956年。

大氣降水是地表徑流的主要來(lái)源，是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)和氣象要素之一。全省年平均降水量737.3mm，自北向南逐漸增加，雨量在530～1300mm之間。從1956年到2007年全省年降水量具有弱的減少趨勢(shì)，減少速率為2.14mm／10年。其中年降水最大值為1066.6mm，最小值為457.2mm。

蒸發(fā)是地表熱量平衡、水量平衡的組成部分，是水循環(huán)中最直接受氣候變化影響的一項(xiàng)。反過(guò)來(lái)，蒸發(fā)可使空氣濕度增加，氣溫變化，起到調(diào)節(jié)氣候的作用。河南省年蒸發(fā)力一般有700-1000mm，夏季蒸發(fā)力最大，占年總量的37％，春秋次之，冬季最少。年蒸發(fā)力20世紀(jì)50年代最少，60年代略有增多，70、80年代略減少，90年代增加幅度非常明顯且為最高值，這與90年代氣溫明顯增高有關(guān)。

日照時(shí)數(shù)是氣象上用來(lái)表征太陽(yáng)輻射強(qiáng)弱的氣象要素之一，與太陽(yáng)高度角、云量、大氣透明度等要素有關(guān)。河南省處在東經(jīng)110°21′～116°39′，北緯31°23′～36°22′之間，多年平均日照時(shí)數(shù)為2103h。調(diào)查結(jié)果表明，20世紀(jì)60年代開(kāi)始年日照時(shí)數(shù)呈遞減趨勢(shì)，80年代年均日照時(shí)數(shù)比60年代減少335h，比70年代減少193 h；進(jìn)入21世紀(jì)初的近6年，年日照時(shí)數(shù)更是急劇減少，比60年代減少466h，比90年代減少142h。

2　氣候變化對(duì)水資源的影響

氣候變化是自然和人類活動(dòng)共同作用的結(jié)果。地球上有史以來(lái)經(jīng)歷著冷暖交替與干濕變異的自然變化，包括太陽(yáng)輻射、地殼運(yùn)動(dòng)、火山氣溶膠等。而隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展與人口的增長(zhǎng)，人為活動(dòng)排放的溫室氣體、土地覆蓋植被的變化等都不同程度的影響到了氣候的變化。而氣候變化又通過(guò)水文循環(huán)對(duì)自然界的水文系統(tǒng)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到水資源在時(shí)空上的重新分布和總量的改變。河南省屬于嚴(yán)重的資源型缺水省份，全省水資源量空間分布呈緯向分布，自北向南逐漸增加，信陽(yáng)水資源量較豐富，安陽(yáng)、鶴壁、三門峽水資源較匱乏。從年際變化來(lái)看，水資源量總體呈逐漸減少的趨勢(shì)，變化速度為-1.09×104萬(wàn)m3／10年。

降水量是影響水資源量的直接因素，其變化趨勢(shì)與水資源量的變化趨勢(shì)相同，二者之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.91。河南省年降水量最大值為1066.6mm(2003年)，最小值為457.2mm(1966年)，多年平均為737.3mm，具有減小的趨勢(shì)。水資源量的補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，因此，降水量隨時(shí)間的減少是導(dǎo)致全省水資源量減少的根本原因。

由多年氣溫的監(jiān)測(cè)資料來(lái)看，河南省年平均氣溫呈上升趨勢(shì)。大氣溫度越高，其持水能力越強(qiáng)，全球和流域降水量可能增加，但同時(shí)蒸發(fā)量也將增加，這使氣候的變率增加，出現(xiàn)更強(qiáng)的降雨和更廣泛的干旱。1975年8月上旬，淮河上游的洪汝河和沙潁河流域特大暴雨過(guò)程中，林莊站一天降水量達(dá)1005.4mm，致使河道漫決，大型水庫(kù)垮壩失事，滯洪區(qū)先后潰溢，洪水泛濫，造成極慘重的災(zāi)害。而在剛過(guò)去的2010年冬季，全省平均氣溫2.1度，比常年同期偏高0.1度；平均降水量為32.4mm，比常年同期偏少2成；平均日照時(shí)數(shù)為412.2小時(shí)，比常年同期偏少12.5小時(shí)。其中12月氣溫偏高2.1度，降水偏少9成，日照偏多36.4小時(shí)，造成了全省冬季小麥的嚴(yán)重缺水。

同時(shí)，河流的水溫升高和變率加大可能加快藻類、細(xì)菌和真菌繁殖，高強(qiáng)度的降雨將導(dǎo)致土壤中的污染物流入水體，使水體鹽度增加，更容易造成水質(zhì)性缺水。2000年，河南省水利部門對(duì)全省13個(gè)水系、64條主要河流進(jìn)行的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：全年期全省河流水質(zhì)劣于五類標(biāo)準(zhǔn)的河流長(zhǎng)度為2766公里，占評(píng)價(jià)河流總長(zhǎng)度的54.3％，有超過(guò)一半的水喪失了任何供水功能。

3　應(yīng)對(duì)氣候變化的水資源戰(zhàn)略對(duì)策

氣候變化將增大河南省洪澇和干旱災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，尤其對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、水資源供需等的影響更為顯著。隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快以及居民生活水平的提高，我們?cè)趹?yīng)對(duì)氣候變化方面面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，我們要研究制定適應(yīng)和減緩氣候變化對(duì)水資源影響的戰(zhàn)略措施，特別是針對(duì)極端氣象事件的有效適應(yīng)措施。

(1)強(qiáng)化水資源管理。加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理，以流域?yàn)閱卧獙?shí)行水資源統(tǒng)一管理、規(guī)劃與調(diào)度。注重水資源的節(jié)約、保護(hù)和優(yōu)化配置，從傳統(tǒng)的“以需定供”轉(zhuǎn)為“以供定需”。

(2)加強(qiáng)水利基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)。加快建設(shè)南水北調(diào)工程，通過(guò)三條調(diào)水線路與長(zhǎng)江、黃河、淮河和海河四大江河聯(lián)通：加強(qiáng)水資源控制工程(水庫(kù)等)建設(shè)、灌區(qū)建設(shè)與改造，繼續(xù)實(shí)施并開(kāi)工建設(shè)一些區(qū)域性調(diào)水和蓄水工程。

(3)加大水資源配置、綜合節(jié)水的推廣力度。重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)大氣水、地表水、土壤水和地下水的轉(zhuǎn)化機(jī)制和優(yōu)化配置技術(shù)，突破精量灌溉技術(shù)、智能化農(nóng)業(yè)用水管理技術(shù)及設(shè)備，加強(qiáng)生活節(jié)水技術(shù)及器具開(kāi)發(fā)。

(4)在保護(hù)生態(tài)基礎(chǔ)上有序開(kāi)發(fā)水電，合理開(kāi)發(fā)和利用豐富的水力資源，加快水電開(kāi)發(fā)步伐，因地制宜開(kāi)發(fā)小水電資源。

第4篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：克拉瑪依；0℃層高度；突變分析；相關(guān)性分析

中圖分類號(hào)：P426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）08-0187-02

1 引言

高空大氣作為氣候系統(tǒng)的重要組成部分，其高空氣溫變化趨勢(shì)逐漸成為氣候變化研究的基礎(chǔ)，高空氣溫變化在氣候研究中越來(lái)越重要。0℃層高度變化反映高空冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)的環(huán)流變化，不同區(qū)域的環(huán)流特點(diǎn)對(duì)局地0℃層高度變化有很強(qiáng)的影響，因此0℃層高度是氣象預(yù)報(bào)工作提前反應(yīng)氣溫的重要特性層[1]；同時(shí)，夏季0℃層高度是判斷層狀云降水的重要指標(biāo)，0℃層高度對(duì)研究云微物理機(jī)制以及人工影響天餼有很重要的意義[2]。

近年來(lái)，關(guān)于0℃層高度變化與高山冰雪融化、河流徑流量變化，以及洪水之間關(guān)系的研究較多[3-4]，而關(guān)于0℃層高度變化、以及其與降水、冰雹等要素的相關(guān)性研究較少。克拉瑪依屬于溫帶沙漠氣候，水資源條件先天不足，在氣候和人類活動(dòng)的影響下，生態(tài)環(huán)境脆弱，干旱是基本特征，通過(guò)研究0℃層高度的變化，進(jìn)一步了解克拉瑪依的氣候特征以及與降水的相關(guān)性顯得尤為重要。因此本文在前人研究的基礎(chǔ)上[5]，通過(guò)月、年際等時(shí)間尺度分析克拉瑪依區(qū)域夏季0℃層高度變化特征，探討0℃層高度與降水量和冰雹等要素的相關(guān)性特征，為克拉瑪依氣候變化研究提供服務(wù)。

2 資料來(lái)源和分析方法

2.1 資料來(lái)源

本文采用克拉瑪依市氣象局整編的1981年-2012年6月-8月克拉瑪依市51243站逐日08時(shí)和20時(shí)兩個(gè)時(shí)次的0℃層高度資料、逐日的日降水量資料以及逐月的冰雹資料。其中，將08時(shí)和20時(shí)0℃層高度資料處理為逐月平均值，再求6月-8月的平均值作為夏季0℃層高度。

2.2 分析方法

氣象要素的氣候傾向率采用一次線性方程：

式中Yi為氣象要素的擬合值；t1為時(shí)間（1981年-2012年）；a1為線性趨勢(shì)項(xiàng)（即為每年的氣候傾向率）。上式可以看作一種特殊的、最簡(jiǎn)單的線性回歸形式。它的含義是用一條合理的直線表示與時(shí)間之間的關(guān)系。

利用Mann-Kendall方法對(duì)0℃層高度進(jìn)行了突變檢驗(yàn)，此方法是一種分才疏統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法。其優(yōu)點(diǎn)是不需要要本遵從一定的分布，同時(shí)也不受個(gè)別異常值的干擾，能夠客觀的表征樣本序列的整體變化趨勢(shì)。并且采用Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)就夏季0℃層高度和地面氣溫、降水量以及海拔高度之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析。

3 夏季0℃層高度變化分析

3.1 夏季0℃層高度變化特征

圖1給出克拉瑪依51243探空站6月-8月0℃層最大高度、平均高度、最低高度分布。通過(guò)計(jì)算得知：0℃層夏季平均高度為3915m，平均最大高度為4117m，出現(xiàn)在1998年。其中7月0℃層高度最高，平均值為4050m，而平均最大高度為4322m，出現(xiàn)在1999年，6月的0℃層高度最低，平均值為3751m，平均最低高度為3473m，出現(xiàn)在2009年。從各月0℃層變化來(lái)看，7月較6月0℃層高度平均增高了299m，8月略低于7月，降低105m?？梢钥闯?月0℃層高度增高幅度最大，也最快。

3.2 夏季0℃層高度年際變化

克拉瑪依51243站1981年-2012年夏季6月-8月0℃層最大、平均、最低高度逐月變化。

1981年以來(lái)克拉瑪依夏季0℃層高度變化的細(xì)節(jié)和變化趨勢(shì)，為了過(guò)濾短波，顯示出平穩(wěn)的氣候變化，用3年滑動(dòng)平均進(jìn)行平滑處理。并在給出0℃層高度變化曲線的同事也給出3年滑動(dòng)平均曲線和多項(xiàng)式趨勢(shì)線，以便于對(duì)照分析。由圖2克拉瑪依1981年-2912年夏季0℃層高度距平變化曲線可以看出，克拉瑪依夏季0℃層高度變化總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，趨勢(shì)線的斜率為2.9161。1981年至1990年表現(xiàn)為平穩(wěn)波動(dòng)，1990年初至1999年為逐年迅速上升，2000年至2010位表現(xiàn)為陡降。1998年為0℃層高度達(dá)到最高值，2009年達(dá)到最低值，所以克拉瑪依區(qū)域夏季0℃層高度變化自1981年總體呈現(xiàn)出“平穩(wěn)-上升-下降”趨勢(shì)。

3.3 夏季0℃層高度突變分析

施雅風(fēng)[6]等根據(jù)近年來(lái)全球變化下西北區(qū)域氣候響應(yīng)的事實(shí)，提出了西北氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的問(wèn)題。通過(guò)上述分析可以看出，進(jìn)32年來(lái)克拉瑪依夏季0℃層高度也發(fā)生了一些變化，這是否也是一種氣候轉(zhuǎn)型的信號(hào)，或者是氣候突變的一種反應(yīng)，我們有必要對(duì)其變化程度進(jìn)行突變檢驗(yàn)。

從圖3可以看出，0℃層高度變化在1981年至今一直呈現(xiàn)出超過(guò)顯著性水平0.05的臨界線波動(dòng)維持的狀態(tài)；從1992年至2000年呈現(xiàn)出突變上升，甚至在2000年初超過(guò)0.001顯著性水平（u0.001=2.56），表明克拉瑪依0℃層高度的上升趨勢(shì)是十分顯著的。根據(jù)UF和UB曲線交點(diǎn)的位置，確定克拉瑪依夏季0℃層高度從1980年代初就呈現(xiàn)突變現(xiàn)象，具體是從1990年代開(kāi)始顯著增暖。

3.4 夏季0℃層高度年代際以及各年代逐月距平變化特點(diǎn)

表1給出6月-8月各年代0℃層高度距平變化和各月變化情況。從平均變化情況可以看出，20世紀(jì)80年代0℃層高度相對(duì)偏低，而90年代和本世紀(jì)的0℃層高度相對(duì)偏高，90年代尤為偏高。從個(gè)月變化來(lái)看，在不同月份，各年代0℃層高度變化趨勢(shì)并沒(méi)有明顯差異，基本上是整體偏高或偏低，本世紀(jì)00年代的7月除外，相對(duì)0℃層平均高度偏低明顯。

4 0℃層高度與各要素的相關(guān)分析

4.1 夏季日降水量及冰雹的變化特征

圖4給出了克拉瑪依1981年-2012年夏季日降水量的距平變化。由多項(xiàng)式擬合曲線可以看出，20世紀(jì)80年代到90年代前期基本呈下降趨勢(shì)，90年代后期至今為上升趨勢(shì)。這一變化與圖2的克拉瑪依0℃層高度呈相反的變化趨勢(shì)，尤其是20年代末的相反變化明顯。

4.2 夏季0℃層高度與日降水量及冰雹的關(guān)系

對(duì)32年0℃層高度、日降水量以及冰雹的夏季平均值進(jìn)行歸一化處理后，進(jìn)行相關(guān)分析，Y果顯示克拉瑪依0℃層高度與日降水量、冰雹之間的相關(guān)性并不顯著。夏季0℃層高度與日降水量之間的相關(guān)性系數(shù)為0.0653，為弱的正相關(guān)；0℃層高度與冰雹之間的相關(guān)性系數(shù)為-0.05845，為弱的負(fù)相關(guān)。

5 結(jié)論與討論

克拉瑪依夏季0℃層高度32年總體呈上升趨勢(shì)，20世紀(jì)80年代至20世紀(jì)末為明顯的上升階段，21世紀(jì)初為相對(duì)下降階段。0℃層高度的上升意味著高空中低層大氣氣溫在升高，說(shuō)明近年來(lái)通過(guò)克拉瑪依氣溫的穩(wěn)定維持，不僅是城市綠化治理成果，也與高空中低層的氣溫下降有關(guān)。夏季0℃層高度變化與降水量的變化趨勢(shì)相反，尤其是20世紀(jì)末。但這種相反的變化趨勢(shì)在相關(guān)性分析中反應(yīng)并不明顯。綜合以上分析可以得知，克拉瑪依夏季0℃層高度的上升是多方面因素引起的，具體原因有待進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

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[6]施雅風(fēng).中國(guó)西北氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的特征和趨勢(shì)探討[J]. 第四紀(jì)研究，2003，23（2）.

第5篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞 厄爾尼諾；氣候變化；關(guān)系；河北省

中圖分類號(hào) P461.2；P732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2012）01-0018-01

厄爾尼諾（El Nino）年是指發(fā)生在赤道東太平洋，當(dāng)某年海溫分布出現(xiàn)異常時(shí)，如東太平洋冷海水被暖海水代替，它可能比西太平洋更暖，這年被稱為暖水年，也就是一般所說(shuō)的厄爾尼諾年（相反稱冷水年或非厄爾尼諾年）[1]。對(duì)于其形成原因，目前學(xué)術(shù)界尚無(wú)統(tǒng)一定論[2]，但它的出現(xiàn)卻給全球天氣、氣候帶來(lái)影響。筆者根據(jù)王紹武等給出的近100年來(lái)全國(guó)的厄爾尼諾年[3]，結(jié)合河北省同期旱澇史，利用相似外推法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)厄爾尼諾現(xiàn)象作一探討。

1 近100年厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)的年份

近100年發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象的年份是：1864年、1866年、1868年*、1872年、1877年*、1880年、1884年、1888年*、1891年、1896年*、1899年*、1902年*、1904年、1905年*、1911年、1913年、1918年*、1919年、1923年、1925年、1930年*、1935年、1940年*、1941年*、1944年、1945年、1948年、1951年*、1953年、1957年*、1963年、1965年*、1969年、1972年*、1976年*、1982―1983年*、1986―1987年*（*為強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象年）。

2 厄爾尼諾與河北省及附近地區(qū)旱澇關(guān)系

根據(jù)王紹武的研究[3]，結(jié)合氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，近100年來(lái)，厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，河北省及附近地區(qū)的旱澇規(guī)律為[4-5]：厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)年和翌年，滄州地區(qū)均偏澇，旱澇頻率差高達(dá)20%及以上，而邯鄲當(dāng)年和翌年均主旱，旱澇頻率差在11%及以上。除此以外，其他地區(qū)在厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)的當(dāng)年主旱，翌年主澇。關(guān)系最顯著的是北京市，其旱澇頻率差當(dāng)年高達(dá)76%，翌年為42%，即厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的當(dāng)年，除滄州地區(qū)主澇外其他各地均主旱，翌年除邯鄲地區(qū)主旱外其他均主澇，具體表現(xiàn)見(jiàn)表1。

3 厄爾尼諾現(xiàn)象與河北省氣候冷暖關(guān)系

選取河北省氣象觀測(cè)資料歷史較長(zhǎng)且地理位置又能大體代表當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的部分地市為統(tǒng)計(jì)對(duì)象，根據(jù)1960―1980年厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的當(dāng)年和翌年河北省氣象局統(tǒng)計(jì)的河北省氣溫資料，應(yīng)用各地市1960―1980年冬季（12月至翌年2月）平均氣溫，與平均氣溫相比，偏高為暖年，偏低為冷年，從而概括其冷暖變化趨勢(shì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)年大部分地區(qū)較暖的頻率在50%及以上，呈現(xiàn)出偏暖趨勢(shì)；而翌年較冷的頻率在67%及以上，呈現(xiàn)較明顯的偏冷趨勢(shì)。

分析豐寧縣氣象站1960―1990年厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生年（1965年、1969年、1972年、1976年、1983年）的冬季（11月至翌年1月）平均氣溫為-8.2 ℃，在此期間氣溫資料見(jiàn)表3。與平均氣溫相比，偏高為暖年，偏低為冷年，從而概括厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)年和翌年豐寧縣冷暖變化趨勢(shì)：當(dāng)年偏冷為40%、偏暖為60%，翌年偏冷為60%、偏暖為40%。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析可知，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生當(dāng)年偏暖的頻率在50%及以上，呈現(xiàn)偏暖趨勢(shì)，而翌年較冷的頻率在67%及以上，呈現(xiàn)較明顯的偏冷趨勢(shì)。例如，1976年強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生后的1977年1月，月平均氣溫比常年低3 ℃。1983年（20世紀(jì)以來(lái)最強(qiáng)厄爾尼諾年）月極值項(xiàng)目中溫度項(xiàng)（包括地溫）破歷史最高紀(jì)錄，占總項(xiàng)目的60%。

4 對(duì)厄爾尼諾現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)與分析

由于厄爾尼諾現(xiàn)象對(duì)天氣和氣候系統(tǒng)影響較大[6]，因此對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)有很大價(jià)值。有可能通過(guò)對(duì)其自身演變特征及其相關(guān)因子的研究，尋找其規(guī)律性，從而估計(jì)其未來(lái)變化。根據(jù)王紹武[3]給出的近100年來(lái)全國(guó)的厄爾尼諾年出現(xiàn)的時(shí)間，列出1864―1990年間每隔10年出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象的次數(shù)（表4）。由表4可知，1864―1990年出現(xiàn)厄爾尼（下轉(zhuǎn)第24頁(yè)）

諾年37次，平均3.1年出現(xiàn)1次；每10年出現(xiàn)次數(shù)在2~5次；假設(shè)厄爾尼諾現(xiàn)象后推2年（1990年），推測(cè)能否發(fā)生20世紀(jì)90年代的第1次厄爾尼諾現(xiàn)象?；谶@一估計(jì)，1946―1949年這一時(shí)期各地所表現(xiàn)的天氣、氣候特征，可能會(huì)在1988―1991年期間呈現(xiàn)某種程度的再現(xiàn)。

1946―1949年河北省部分地區(qū)旱澇趨勢(shì)見(jiàn)表5。由表5可知，預(yù)報(bào)河北省大部分地區(qū)1988―1991年旱澇趨勢(shì)是：1988年正常偏旱；1989年偏旱；1990年正常；1991年偏澇（局地可能大澇，出現(xiàn)大水年）。

從厄爾尼諾現(xiàn)象資料的時(shí)間序列上看，有100年不重復(fù)發(fā)生的對(duì)應(yīng)關(guān)系，例如1864年發(fā)生了厄爾尼諾現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)100年后的1964年不再發(fā)生（9/10），前面預(yù)測(cè)1990年將發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象，也符合這一規(guī)律。

5 結(jié)語(yǔ)

海水的熱量是大氣的1 200倍，100 m深水處海溫每變化0.1 ℃，可引起對(duì)流層大氣6 ℃左右的變化。據(jù)測(cè)定1982―1983年厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，200~300 m深的海水溫度升高數(shù)攝氏度，甚至1 000 m處還發(fā)生水溫的變化?？梢?jiàn)其對(duì)全球天氣、氣候變化的影響作用。有研究認(rèn)為我國(guó)東北地區(qū)夏季低溫冷害與厄爾尼諾現(xiàn)象有關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)1909―1919年我國(guó)東北共出現(xiàn)18次低溫冷害年中，有11次正是厄爾尼諾現(xiàn)象年，其他還有南方的大暴雨等，都與厄爾尼諾現(xiàn)象有某種程度的關(guān)聯(lián)。因此，厄爾尼諾現(xiàn)象雖然發(fā)生在太平洋彼岸，但對(duì)河北省部分地區(qū)天氣、氣候的影響不可低估[4]?；谀壳皣?guó)內(nèi)外大量的研究，筆者認(rèn)為氣象工作者應(yīng)注意：一是厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生前，在赤道太平洋地區(qū)，經(jīng)常出現(xiàn)東南信風(fēng)的峰值。二是在中西太平洋的海平面出現(xiàn)高值以后，常有厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生。三是用復(fù)活島與達(dá)爾文港2站的海平面氣壓差，作為南方濤動(dòng)指數(shù)（SOL）。當(dāng)南方濤動(dòng)指數(shù)出現(xiàn)大于13 hPa峰值后，將有厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生。利用這些先兆再結(jié)合太陽(yáng)黑子11年周期的峰值與厄爾尼諾現(xiàn)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析和預(yù)報(bào)其發(fā)生進(jìn)而預(yù)報(bào)天氣、氣候的變化趨勢(shì)，對(duì)長(zhǎng)期預(yù)報(bào)或超長(zhǎng)期預(yù)報(bào)有一定幫助。

6 參考文獻(xiàn)

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第6篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

    隨著全球性變暖,地球環(huán)境的許多要素也發(fā)生了變化,這在艾比湖流域地區(qū)反映明顯,如湖泊萎縮、河道斷流、沙漠化加劇、生物多樣性受損等,導(dǎo)致水資源短缺,旱災(zāi)、洪災(zāi)、雪害、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害增加。因此,維護(hù)艾比湖流域自然生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)維護(hù)綠洲的生態(tài)平衡和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有不可估量的作用。

    1資料與方法

    聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化工作組最新完成的一份報(bào)告草案稱[1],從l860年到現(xiàn)在,北半球的氣溫已經(jīng)平均升高了0.4℃~0.8℃,其中的20世紀(jì)是l000年來(lái)北半球氣溫升高幅度最大的一個(gè)世紀(jì),而l990年~1999年是l000年來(lái)北半球平均氣溫最高的l0年。20世紀(jì)的全球氣候變暖己成為大氣科學(xué)研究的熱點(diǎn)。王紹武[2]利用中國(guó)氣溫等級(jí)資料研究了近l00年中國(guó)氣溫變化規(guī)律,表明中國(guó)的氣溫變化與全球有相同的時(shí)候,卻并不總是一致。近百年來(lái)中國(guó)氣溫上升了0.4℃~0.5℃,略低于全球平均的0.6℃[3,4],中國(guó)與全球氣溫的相關(guān)系數(shù)在0.3~0.4之間。中國(guó)東北、華北及新疆的變暖可能與北半球一致,新疆從20世紀(jì)80年代以來(lái),氣溫變化與全國(guó)、全球氣候增暖趨勢(shì)是一致的,也存在明顯的季節(jié)差別和地區(qū)差別,冬季最為明顯,北疆增暖幅度大于南疆。這里將利用艾比湖流域溫泉、精河、博樂(lè)、阿拉山口、烏蘇5個(gè)氣象站在近40年的氣溫、降水逐年月資料,用相關(guān)分析及線性趨勢(shì)分析等統(tǒng)計(jì)方法,分析在全球變暖的大背景下,艾比湖流域氣候與生態(tài)環(huán)境演變的趨勢(shì)。

    2結(jié)果與討論

    2.1艾比湖流域氣候的年際變化艾比湖流域?qū)僦袦卮箨懜珊禋夂?水資源缺乏但較為穩(wěn)定,生態(tài)環(huán)境極脆弱,是經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的主要制約因素,由于獨(dú)特的地理環(huán)境,形成立體型的多態(tài)氣候,自西向東,年平均氣溫從-3.8℃上升到8.6℃,年平均降水量從228mm下降到104mm,從而形成了山區(qū)、平原和荒漠等多種氣候態(tài),有利于合理開(kāi)發(fā)多種產(chǎn)業(yè)。全球性氣候變暖在艾比湖流域反映明顯,呈明顯變暖和變濕趨勢(shì),同時(shí),春季低溫冷害、夏季暴雨洪水等災(zāi)害性天氣氣候增多,洪旱頻率增大,突發(fā)性天氣氣候事件增多,寒潮冷空氣明顯減少,沙塵暴減少。90年代平均氣溫與前30年平均氣溫相比,平均偏高0.6℃;20世紀(jì)90年代年降水量與前30年平均值相比,平均增長(zhǎng)了9.4%。這將會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)一定的影響,但干旱總體特征不會(huì)改變,原因是升溫導(dǎo)致蒸發(fā)增加,可抵消甚至超過(guò)降水增加的作用,助于解決干旱缺水的程度。艾比湖流域的年平均氣溫具有緩慢上升的趨勢(shì),各區(qū)域振幅變化具有較好的同步性。表1中列出了艾比湖流域三大代表性區(qū)域年平均氣溫與降水量趨勢(shì)方程及相關(guān)系數(shù),在0.05的信度下,區(qū)域內(nèi)的年平均氣溫趨勢(shì)方程的相關(guān)系數(shù)均通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)(t檢驗(yàn)),說(shuō)明了在艾比湖流域的增溫趨勢(shì)明顯;山區(qū)、平原和荒漠地帶年平均氣溫趨勢(shì)方程的相關(guān)系數(shù)分別為0.39、0.63和0.52;而它們的信度分別通過(guò)0.01、0.05的顯著性檢驗(yàn)。隨著氣溫的上升,艾比湖流域年降水量也有所增加,且各區(qū)域振幅變化具有較好的同步性,年平均降水量的變化除了平原區(qū)外沒(méi)有明顯變化趨勢(shì),其年平均降水量趨勢(shì)方程的相關(guān)系數(shù)很低,不能通過(guò)0.05的顯著性檢驗(yàn),山區(qū)和荒漠區(qū)年平均降水量趨勢(shì)方程的相關(guān)系數(shù)通過(guò)了0.01、0.05的顯著性檢驗(yàn)。通過(guò)艾比湖流域氣溫與降水量變化趨勢(shì)方程可預(yù)測(cè)未來(lái)50年氣溫與降水量的估計(jì)值。未來(lái)50年艾比湖流域降水量的增加比例要大于其氣溫增加的比例,這表明未來(lái)氣候變化趨勢(shì)對(duì)平原荒漠植被的恢復(fù)有利。但隨著氣溫的增加地面蒸發(fā)量也會(huì)增加,因此干濕變化總趨勢(shì)不會(huì)有太大的變化。艾比湖流域是典型的干旱半干旱地區(qū),水資源是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的核心。水資源的補(bǔ)給主要是山區(qū)自然降水和冰川融水。由于氣候變暖,艾比湖流域高山冰川融化量增加,水資源的增加將暫時(shí)有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展,但冰川如長(zhǎng)期萎縮,將會(huì)嚴(yán)重影響冰川固體水庫(kù)調(diào)節(jié)功能,并誘發(fā)災(zāi)害。90年代以后,艾比湖流域突發(fā)性大降水增加,造成洪水頻發(fā),1994年、1995年、1998年、1999年、2001年、2002年都出現(xiàn)了“暴雨、融雪型”洪水,這可能是地球氣候變暖在艾比湖流域的反映。

    2.2艾比湖流域生態(tài)環(huán)境演變的總體趨勢(shì)氣候變暖是一個(gè)全球性問(wèn)題,它帶來(lái)了一系列的環(huán)境演變,這必然對(duì)艾比湖流域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。艾比湖流域生態(tài)用水遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際慣例要求,水資源處于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的核心地位。受全球氣候變化和干濕周期性變化的雙重影響,艾比湖流域的降水量普遍有所增加,十分有利于生態(tài)保護(hù)和工程建設(shè),并促進(jìn)了自然生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)過(guò)程。但由于該地帶降水分布極不均勻,造成地表徑流空間分布極不均勻,是形成山地、平原和荒漠三大生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和不宜于人類活動(dòng)及生物生長(zhǎng)的沙漠、戈壁的主要原因。生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的原初相對(duì)平衡狀態(tài)極易遭到破壞而惡化,又極難恢復(fù)或建立新的更加優(yōu)化的相對(duì)平衡狀態(tài)。特別是最近20年中艾比湖流域氣候增暖、增濕,總體上說(shuō),有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與建設(shè)。但人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境有正、負(fù)兩方面的效應(yīng)。正效應(yīng)是:由于開(kāi)荒造田、興修水利、營(yíng)造防護(hù)林帶、建設(shè)人工草地、控制排污量以及立法、執(zhí)法檢查等,擴(kuò)大和穩(wěn)定了綠洲;改善了小氣候條件;提高了土地的生產(chǎn)性能;發(fā)揮了水資源的利用效益;增加了環(huán)境的人口承載能力。負(fù)效應(yīng)是:由于盲目毀林開(kāi)荒、毀草開(kāi)荒、過(guò)度放牧、大水漫灌“、三廢”增加以及沒(méi)有樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展觀、有法不依、違法不究、執(zhí)法不嚴(yán)等,造成水量失衡、水鹽失衡、水土失衡、自然生態(tài)失衡。具體表現(xiàn)為:河流斷流,湖泊、水庫(kù)干涸,地下水位下降;土地沙漠化;水土流失,土壤鹽漬化和鹽堿化;林地破壞;草地沙化、退化;水質(zhì)咸化、礦化度提高;野生物種減少;大氣污染指數(shù)上升?？傮w上說(shuō),綠洲化和沙漠化并存。既有人進(jìn)沙退現(xiàn)象,也有沙進(jìn)人退現(xiàn)象,在綠洲擴(kuò)大的同時(shí)沙漠也在不斷擴(kuò)大。綠洲與沙漠之間的緩沖帶在不斷縮小。綠洲生態(tài)環(huán)境得到了改善,但潛伏著鹽漬化、沙漠化和污染的威脅,綠洲以外的山地生態(tài)環(huán)境和平原荒漠生態(tài)環(huán)境總體上還是平衡失調(diào)甚至有惡化趨勢(shì)。全球變暖對(duì)艾比湖水量的增加有密切的關(guān)系。未來(lái)氣候與環(huán)境變化對(duì)西部經(jīng)濟(jì)有重要影響,艾比湖流域生態(tài)環(huán)境脆弱,未來(lái)降水量增加也不可能徹底改變這種狀態(tài),原因是雖然降水量有所增加,但由于隨著氣溫的增加,地面蒸發(fā)量與植被蒸騰量也會(huì)增加,即該地區(qū)總的趨勢(shì)不會(huì)有太大的變化。將來(lái)受環(huán)境變化最大的是農(nóng)業(yè)與農(nóng)村,農(nóng)業(yè)問(wèn)題面廣量大。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源消耗量大,過(guò)度開(kāi)墾、過(guò)牧超載等生產(chǎn)方式不利于可持續(xù)發(fā)展,也不利于迅速提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的抗災(zāi)能力很弱,對(duì)未來(lái)氣候變化的適應(yīng)能力較差,草原畜牧業(yè)尤為突出。必須充分估計(jì)未來(lái)氣候變暖和自然災(zāi)害增加對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響。

第7篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞：氣候變化；人類活動(dòng)；定量研究；水文模型；彈性系數(shù)；漢江上游流域

中圖分類號(hào)：P339文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1672-1683（2017）01-0001-06

Abstract：With the purpose of exploring the features of hydrological responses to climate change and human activities，a quantitative assessment of the relative contributions from climate variability and human activities to runoff changes in the Upper Hanjiang River basin was conducted using two methods，namely the elasticity method and the hydrological modeling method.The results showed that annual runoff underwent a significant decreasing trend over the period of 1961-2013，and a breaking point was detected in 1985.Precipitation and potential evapotranspiration both decreased gradually over the same period，but the trends were not significant.Climate variability accounted for 42.8%～43.5% of the decrease in runoff，and the impact of human activities accounted for 56.5%～57.2%，showing a more important influence on runoff changes.Moreover，the latter′s influence was in an increasing trend.

Key words：climate change；human activities；quantitative assessment；hydrological modeling；climate elasticity；Upper Hanjiang River basin

變化環(huán)境下的流域水文循環(huán)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其受多種因素制約，其中氣候變化和人類活動(dòng)是兩個(gè)重要的驅(qū)動(dòng)和組成部分[1]。降水作為徑流形成與轉(zhuǎn)化的必要條件，以及人類活動(dòng)對(duì)下墊面的影響都會(huì)導(dǎo)致流域天然水循環(huán)過(guò)程發(fā)生變化，改變流域原始的降雨徑流關(guān)系。因此，氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域水文過(guò)程的影響逐漸成為水科學(xué)研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[2]。而氣候變化和人類活動(dòng)產(chǎn)生的影響往往是綜合的，如何對(duì)這種綜合影響進(jìn)行科學(xué)的分解是研究中的一個(gè)核心問(wèn)題。目前，在定量區(qū)分氣候變化和人類活動(dòng)的水文響應(yīng)研究中，廣泛采用的方法主要有基于Budyko理論[3]的彈性系數(shù)法以及基于物理過(guò)程的水文模擬法。彈性系數(shù)法對(duì)歷史數(shù)據(jù)的要求較低，但往往只能提供氣候變化和人類活動(dòng)影響在年尺度上的區(qū)分量化[4]。如Xu等[5]采用基于Budyko理論的彈性系數(shù)法對(duì)海河流域徑流減少的主要原因進(jìn)行了歸因分析，結(jié)果表明人類活動(dòng)是造成徑流減少的主要原因（貢獻(xiàn)率73.1%），且人類活動(dòng)的影響主要來(lái)源于植被增加；Xia等[6]對(duì)永定河流域的研究結(jié)果顯示，人類活動(dòng)對(duì)流域徑流減少的貢獻(xiàn)率為87.4%～89.5%。水文模擬法具有良好的物理基礎(chǔ)，并且能夠應(yīng)用于月或日等高分辨率的時(shí)間尺度上，但水文模型的參數(shù)及結(jié)構(gòu)存在一定的不確定性[7]，選取合適的水文模型非常關(guān)鍵。如Zhang等[8]采用AWBM模型對(duì)鄱陽(yáng)湖流域的研究表明，氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)于鄱陽(yáng)湖徑流減少的貢獻(xiàn)率分別為26.8%和73.2%；Zeng等[9]采用SIMHYD模型對(duì)漳河流域的研究結(jié)果顯示氣候變化的影響要大于人類活動(dòng)對(duì)年徑流變化的影響。由此可以看出兩種方法各有優(yōu)勢(shì)，且都有其不足之處，為了準(zhǔn)確評(píng)估流域氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響，保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)采用兩種方法進(jìn)行交叉驗(yàn)證是十分必要的。

丹江口水庫(kù)是南水北調(diào)中線工程的水源地，有“亞洲天池”之美譽(yù)，是漢江的天然水位調(diào)節(jié)器。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，漢江上游頻繁遭遇干旱，河川徑流量明顯減少。基于此，針對(duì)漢江上游丹江口水庫(kù)入庫(kù)徑流變化的研究顯得尤為重要，能夠?yàn)楹侠矸峙錆h江上游水資源以及南水北調(diào)中線工程的運(yùn)行提供更為科學(xué)的指導(dǎo)。本文以漢江上游丹江口以上流域?yàn)檠芯繀^(qū)，首先對(duì)流域降雨、蒸散發(fā)以及徑流等水文要素的變化規(guī)律進(jìn)行識(shí)別，然后采用基于Budyko理論的彈性系數(shù)法和基于分布式時(shí)變?cè)鲆嫠哪Ｐ停―TVGM）的水文模擬法定量估算氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)漢江上游徑流變化的影響貢獻(xiàn)率。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域概況

漢江上游流域（圖1）位于東經(jīng)106.0°-112.0°，北緯31.4°-34.3°，全長(zhǎng)956 km，流域面積為95 200 km2，約占漢江全流域的60%。該流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)區(qū)，半濕潤(rùn)氣候，四季分明。本文研究期間（1961年-2013年）的多年平均氣溫為14 ℃，多年平均降水量為849.5 mm，40%～60%的降水集中在7月-9月。丹江口水庫(kù)的年平均入庫(kù)流量約為1 152 m3/s。

1.2 數(shù)據(jù)資料

研究選取漢江上游13個(gè)氣象站1961年-2013年的逐日氣象要素資料，站點(diǎn)分布均勻，能大致反映流域水文氣象的空間變化，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)。流域的面平均雨量通過(guò)泰森多邊形法進(jìn)行估算。徑流數(shù)據(jù)為丹江口水庫(kù)同時(shí)期的入庫(kù)月徑流數(shù)據(jù)，由丹江口水利樞紐管理局提供。由于缺乏長(zhǎng)序列的蒸散發(fā)實(shí)際觀測(cè)資料，各氣象站點(diǎn)的潛在蒸散發(fā)由FAO推薦的Penman-Monteith公式[10]算得到，然后通過(guò)反距離加權(quán)插值法（IDW）得到流域形心處的參考蒸散發(fā)，并以此求出流域面平均潛在蒸散發(fā)。分布式時(shí)變?cè)鲆嫠哪Ｐ筒捎玫耐恋乩煤屯寥李愋蛿?shù)據(jù)來(lái)自中科院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心。所有站點(diǎn)的分布情況見(jiàn)圖1。

2 研究方法

2.1 水文要素趨勢(shì)分析及突變檢驗(yàn)方法

本文采用Mann-Kendall非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法[11-12]來(lái)分析年降雨、年徑流及年潛在蒸散發(fā)序列的變化趨勢(shì)和突變情況。研究者通常認(rèn)為水文序列在受到氣候變化或人類活動(dòng)的顯著影響后，其分布序列的平穩(wěn)性會(huì)遭到干擾或破壞，呈現(xiàn)出一定程度的階段性或趨勢(shì)性變化[13]。因此，根據(jù)檢測(cè)出的徑流突變點(diǎn)可將研究期劃分為基準(zhǔn)期和突變期，其中基準(zhǔn)期流域處于天然狀態(tài)，徑流演變僅受氣候變化的影響，而突變期人類活動(dòng)對(duì)流域產(chǎn)生顯著影響，徑流變化受到氣候變化和人類活動(dòng)的共同作用。

2.2 氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)徑流影響的定量區(qū)分方法

對(duì)于一個(gè)確定的流域，徑流的變化受到氣候變化和人類活動(dòng)的共同影響，即

2.2.1 彈性系數(shù)法

根據(jù)徑流對(duì)降水及潛在蒸散發(fā)的敏感性系數(shù)，氣候變化引起的徑流量變化可表示為

2.2.2 水文模擬法

水文模擬法利用基準(zhǔn)期的天然實(shí)測(cè)資料率定水文模型，然后保持參數(shù)不變，對(duì)突變期的徑流進(jìn)行模擬，則突變期的模擬徑流可視為是不受人類活動(dòng)影響的天然徑流。因此人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響可以表示為

本文采用分布式時(shí)變?cè)鲆婺Ｐ停―TVGM）進(jìn)行徑流模擬。DTVGM是將夏軍等[20]提出的集總式TVGM水文非線性系統(tǒng)模擬通過(guò)DEM/GIS平臺(tái)，推廣到流域水文時(shí)空變化模擬的分布式水文模型[21]。該模型能夠建立土地利用/覆被變化與水文系統(tǒng)產(chǎn)流之間的影響關(guān)系，既有分布式水文概念性模擬的特征，又具有水文系統(tǒng)分析適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在很多流域得到了應(yīng)用和驗(yàn)證[22-24]。模型評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)采用Nash效率系數(shù)（NSE）及水量平衡誤差（WBE）兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行衡量，各指標(biāo)計(jì)算公式如下：

3 結(jié)果與討論

3.1 水文序列趨勢(shì)分析及突變檢驗(yàn)

采用Mann-Kendall非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法對(duì)漢江上游丹江口流域面平均年降水、年潛在蒸散發(fā)及年徑流序列進(jìn)行趨勢(shì)分析和突變檢驗(yàn)。結(jié)果如表2所示，年降水及年潛在蒸散發(fā)序列均呈現(xiàn)一定的下降趨勢(shì)但并不顯著，而年徑流序列呈顯著下降趨勢(shì)（α=0.1）。突變檢驗(yàn)結(jié)果表明，年徑流在1985年前后發(fā)生了突變（圖2）。與突變前時(shí)期相比，突變后時(shí)期的流域年徑流和年降水分別減少了21.5%、7.3%，年潛在蒸散發(fā)的變化非常微小，可忽略不計(jì)（表2）。由以上分析可以推測(cè)，徑流的顯著變化不僅僅是由氣候變化引起的，人類活動(dòng)可能也起到了重要的作用。

3.2 氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)徑流影響的定量區(qū)分

3.2.1 水文模擬法定量區(qū)分徑流變化影響因子

依據(jù)3.1中的徑流突變檢驗(yàn)結(jié)果，將研究期劃分為兩個(gè)時(shí)期：1961年-1985年為基準(zhǔn)期，1986年-2013年為突變期。在基準(zhǔn)期數(shù)據(jù)中，采用1961年-1975年數(shù)據(jù)率定模型參數(shù)，1976年-1985年數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，以評(píng)價(jià)模型在研究區(qū)的適應(yīng)性。圖3展示了模型率定期及驗(yàn)證期的月徑流過(guò)程。率定期和驗(yàn)證期的Nash效率系數(shù)分別為0.85和0.88，水量平衡誤差分別為-0.02和0.04，表明DTVGM模型的模擬效果較好，適用于漢江上游流域徑流模擬?；诼识ê玫哪Ｐ蛯?duì)突變期（1986年-2013年）的徑流進(jìn)行模擬，結(jié)果顯示Nash效率系數(shù)僅為0.66，水量平衡誤差為29%，說(shuō)明突變期因受到非氣象因子的影響，降雨徑流關(guān)系已發(fā)生了變化（表3）。

根據(jù)實(shí)測(cè)徑流量資料以及DTVGM模型對(duì)基準(zhǔn)期和突變期徑流的模擬結(jié)果，采用水文模擬法定量區(qū)分各因素對(duì)突變期徑流變化影響的分析結(jié)果見(jiàn)表4。就1986年-2013年的平均狀況而言，研究區(qū)年平均徑流量由1961年-1985年間的428.4 mm下降到1986年-2013年間的336.2 mm，減少了92.2 mm，采用水文模型還原突變期的年平均徑流量為388.9 mm，因此，根據(jù)式（1）、式（2）、式（5），計(jì)算可得由人類活動(dòng)引起的徑流減少量為52.7 mm，其貢獻(xiàn)率為57.2%，氣候變化引起了39.5 mm的減少量，貢獻(xiàn)率為42.8%。而當(dāng)把突變期進(jìn)一步劃分為1986年-2000年及2000年-2013年兩個(gè)階段，由水文模擬法量化不同時(shí)期各因素對(duì)徑流減少的貢獻(xiàn)率時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)的貢獻(xiàn)率由44.7%增加到了77.8%，說(shuō)明人類活動(dòng)不僅是漢江上游徑流減少的主要原因，并且其對(duì)徑流變化的影響呈現(xiàn)顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

3.2.2 彈性系數(shù)法定量區(qū)分徑流變化影響因子

采用彈性系數(shù)法定量區(qū)分各因子對(duì)徑流變化的影響是在年尺度上進(jìn)行的。干燥指數(shù)是基于Budyko假設(shè)的彈性系數(shù)法分離徑流變化影響因子的一個(gè)關(guān)鍵輸入變量，可根據(jù)公式=E0/P確定流域的干燥指數(shù)，其中，E0為流域多年平均潛在蒸散發(fā)，P為流域多年平均降水量。然后根據(jù)公式（3）、（4），采用6種基于Budyko假設(shè)的函數(shù)形式計(jì)算徑流對(duì)降水的彈性系數(shù)及各因子對(duì)徑流變化的影響結(jié)果見(jiàn)表5。

計(jì)算結(jié)果顯示，采用6種基于Budyko假設(shè)的函數(shù)形式估算徑流對(duì)降水的敏感性系數(shù)在1.31～1.55之間，彈性系數(shù)大小十分接近，均值為1.45。氣候變化對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率在39.9%～46.3%之間，人類活動(dòng)對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率在53.7%～60.1%之間，其平均值分別為43.5%和56.5%，表明人類活動(dòng)對(duì)流域徑流減少的影響要高于氣候變化產(chǎn)生的影響，與水文模擬法的計(jì)算結(jié)果較為一致。

3.3 討論

本文采用水文模擬法和彈性系數(shù)法相互交叉驗(yàn)證的方式對(duì)漢江上游徑流變化的影響因素進(jìn)行定量區(qū)分。這兩種方法不論在原理上還是計(jì)算尺度上都具有很大的差異性：（1）在原理上，水文模擬法基于水文模型還原突變期的天然徑流量，能夠保證還原的突變期天然流量與基準(zhǔn)期實(shí)測(cè)徑流量在成因上具有一致性，而彈性系數(shù)法在水量平衡方程和Budyko水熱平衡耦合理論的基礎(chǔ)上計(jì)算徑流對(duì)降水及蒸發(fā)的敏感性；（2）在時(shí)間尺度上，水文模擬法基于月尺度計(jì)算，可以更充分地利用觀測(cè)數(shù)據(jù)，得到更加精確的徑流變化過(guò)程。而彈性系數(shù)法基于年尺度，時(shí)間尺度較為粗糙，但對(duì)數(shù)據(jù)的要求較低。兩種方法雖然基于不同的原理和計(jì)算尺度但卻得到了較為一致的結(jié)果，即人類活動(dòng)對(duì)漢江上游徑流減少的影響率為56.5%～57.2%，氣候變化的影響率為42.8%～43.5%，人類活動(dòng)是導(dǎo)致漢江上游徑流減少的較為主要的原因。

采用水文模擬法對(duì)突變期（1986年-2000年、2001年-2013年）的模擬結(jié)果顯示，人類活動(dòng)對(duì)徑流減少的貢獻(xiàn)率與氣候變化相比呈顯出了明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)。這與李凌程等[25]采用彈性系數(shù)法、降水-徑流雙累積曲線法及累積量斜率變化率比較法對(duì)漢江上游氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域徑流變化影響的分析結(jié)果是一致的，但其采用的方法均屬于統(tǒng)計(jì)方法范疇，缺乏一定的物理機(jī)制。Sun等[26]采用1970年-2000年的數(shù)據(jù)對(duì)漢江上游徑流減少的影響因素進(jìn)行探究，結(jié)果顯示氣候變化對(duì)1990年-2000年漢江上游徑流減少的貢獻(xiàn)率為65%，與本文對(duì)1986年-2000年的貢獻(xiàn)率分離結(jié)果一致，但本文的研究結(jié)果進(jìn)一步表明了2001年-2013年人類活動(dòng)對(duì)漢江上游徑流變化的影響率呈現(xiàn)顯著增加。

4 結(jié)論

（1）漢江上游1961年-2013年年降水及年潛在蒸散發(fā)均無(wú)顯著下降趨勢(shì)，而年徑流呈顯著下降趨勢(shì)，且在1985年左右發(fā)生突變，突變點(diǎn)前后年徑流量減少了21.5%。

（2）基于水文模擬法和彈性系數(shù)法定量區(qū)分漢江上游氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)流域徑流變化的影響，結(jié)果顯示氣候變化對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率為42.8%～43.5%，人類活動(dòng)對(duì)徑流變化的影響率為56.5%～57.2%，人類活動(dòng)是導(dǎo)致漢江上游徑流減少較為主要的原因，且人類活動(dòng)對(duì)徑流變化的影響率在近期呈現(xiàn)顯著增強(qiáng)的趨勢(shì)。

定量評(píng)估氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水文過(guò)程的影響，能夠?yàn)楹侠黹_(kāi)發(fā)利用漢江水資源提供有價(jià)值的參考，但人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響既包括直接取用水產(chǎn)生的直接影響，也包括改變流域下墊面等活動(dòng)產(chǎn)生的間接影響，本文將各類人類活動(dòng)的作用視為了一個(gè)整體，如何進(jìn)一步細(xì)化徑流變化對(duì)不同人類活動(dòng)的響應(yīng)還需要更加深入地探討。

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第8篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

關(guān)鍵詞 中小城市；發(fā)展；氣候環(huán)境；影響；變化趨勢(shì)；河南南陽(yáng)

中圖分類號(hào) X321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2012）03-0025-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，城市人口逐漸增多，人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境影響越來(lái)越明顯，硬地的大量增加改變了城市原有的地―氣間能量、物質(zhì)的交換過(guò)程[1-2]，燃料的大量使用、有害氣體和粉塵的釋放以及生產(chǎn)生活中排放的人為熱等都毋庸置疑地改變了下墊面環(huán)境[3]，從而對(duì)該地區(qū)原有的區(qū)域氣候狀況產(chǎn)生影響，形成一種與城市周圍不同的局地氣候―城市氣候。

南陽(yáng)市三面環(huán)山，南部開(kāi)口的馬蹄形盆地，素稱南陽(yáng)盆地。南陽(yáng)古稱宛，位于河南省西南部，與湖北省、陜西省接壤，因地處伏牛山以南、漢水之北而得名。全市轄10個(gè)縣2個(gè)區(qū)和1個(gè)縣級(jí)市，總面積2.66萬(wàn)km2，總?cè)丝? 070萬(wàn)人。南陽(yáng)素有“中州糧倉(cāng)”之稱，是全國(guó)糧、棉、油、煙集中產(chǎn)地。全市工業(yè)經(jīng)濟(jì)總量位居全省第2位。近40年來(lái)，城市化對(duì)局地氣候的影響非常大，直接影響著人們的生活質(zhì)量、生存環(huán)境與生產(chǎn)活動(dòng)。本文從觀測(cè)事實(shí)出發(fā)，對(duì)比分析城區(qū)、離城區(qū)較近的農(nóng)業(yè)大縣、離城區(qū)較遠(yuǎn)的山區(qū)縣的年平均氣溫、年降水量、相對(duì)濕度、平均風(fēng)速的變化規(guī)律，對(duì)進(jìn)一步全面認(rèn)識(shí)城市化對(duì)氣候的影響具有十分重要的意義。

1 年平均氣溫的變化趨勢(shì)

受城市化進(jìn)程影響最明顯的一個(gè)氣候要素是氣溫，氣溫也是研究氣候變化重點(diǎn)關(guān)注的氣象要素。從圖1可以看出，南陽(yáng)市的年平均氣溫呈普遍增暖的趨勢(shì)，但增溫的幅度存在差異。1995年后隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展溫度迅速升高，南陽(yáng)市的升溫幅度明顯高于唐河和桐柏，擁有國(guó)家級(jí)森林公園的桐柏縣升溫幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于南陽(yáng)市。從線性趨勢(shì)來(lái)看南陽(yáng)市的年平均氣溫隨著過(guò)去40年中逐漸升高的趨勢(shì)在未來(lái)可能仍然繼續(xù)升高。

在水平方向上城市熱島強(qiáng)度與城市人口、城市規(guī)模、城市下墊面性質(zhì)和幾何形狀、城市土地規(guī)劃及當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件等關(guān)系密切。隨著南陽(yáng)市近幾十年城市建設(shè)的發(fā)展，水泥路面等下墊面、增加的建筑物、城市污染加劇等因素導(dǎo)致太陽(yáng)輻射和散射增加，從而造成城區(qū)溫度升高。隨著城市人口的增加，化石燃料用量的大幅增加，也增加了大氣中溫室氣體二氧化碳的濃度，工業(yè)耗能散熱也加劇了城市熱島效應(yīng)。

2 年降水量的變化趨勢(shì)

從圖2可以看出，年降水量變化無(wú)統(tǒng)一的規(guī)律，南陽(yáng)、桐柏、唐河的降水量都呈波動(dòng)變化，但是生態(tài)環(huán)境保護(hù)較好的桐柏的趨勢(shì)相對(duì)比較穩(wěn)定。南陽(yáng)的降水量變化基本上是波動(dòng)增加的，這是由于隨著城市化的加劇，局地環(huán)流受到影響，對(duì)降水形成產(chǎn)生一定影響。另外，熱島效應(yīng)空氣層結(jié)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生熱力對(duì)流，增加對(duì)流性降水；城市工廠、汽車排放的廢氣中的凝結(jié)核也可以導(dǎo)致降水增加，形成了城市雨島效應(yīng)。由南陽(yáng)年降水量的趨勢(shì)可以看出，在未來(lái)幾年其降水量可能還會(huì)上升。

3 相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)

空氣相對(duì)濕度主要受下墊面、季節(jié)、緯度高低等因素的影響，是衡量一個(gè)地區(qū)水汽豐沛程度的物理量，常被用于表示某時(shí)段、某地的干燥程度，也是影響一個(gè)地區(qū)人居環(huán)境質(zhì)量的重要因素。在城市發(fā)展的同時(shí)，人為改變了城市的下墊面性質(zhì)，雖然降水增多，但植物覆蓋面積小，其自然蒸發(fā)和蒸騰量比較小，且城市的排水系統(tǒng)良好，降水后雨水很快流失，地面比較干燥，也就是說(shuō)隨著城市人類活動(dòng)強(qiáng)度的增大，城市在逐漸變干。從圖3可以看出，南陽(yáng)、桐柏、唐河的相對(duì)濕度一直呈下降趨勢(shì)，但南陽(yáng)的相對(duì)濕度下降幅度高于唐河和桐柏。特別是近10年隨著南陽(yáng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，其相對(duì)濕度下降幅度更大。

4 平均風(fēng)速的變化趨勢(shì)

從圖4可以看出，城市風(fēng)速明顯小于郊區(qū)縣，但近年來(lái)隨著城周郊區(qū)縣經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，以及氣象站附近建筑物的迅速崛起，郊區(qū)風(fēng)速下降也非常明顯，而作為山區(qū)的桐柏縣由于近10年旅游業(yè)和工業(yè)的發(fā)展，其經(jīng)濟(jì)明顯地增長(zhǎng)，房地產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，導(dǎo)致桐柏氣象站正在準(zhǔn)備遷站。城市近地層風(fēng)速的降低與街道的寬帶和走向，城市建成區(qū)的范圍、綠地和空地的面積和分布，建筑物的高度和密度等因素有關(guān)。隨著城市的發(fā)展，下墊面粗糙程度增加，高層建筑物不斷增高、增多，密度也不斷增大，導(dǎo)致空氣的流動(dòng)受阻，空氣水平運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能被消耗，從而導(dǎo)致城區(qū)年和月平均風(fēng)速減少。

5 結(jié)論

與郊區(qū)縣相比，南陽(yáng)市氣候具有以下基本特征：一是熱島效應(yīng)，人為的熱源、城市下墊面特殊性質(zhì)、由燃料產(chǎn)生的二氧化碳較多等原因造成城市氣溫明顯高于郊區(qū)。二是雨島效應(yīng)，城市局地環(huán)流的影響導(dǎo)致城市降水不斷增加。三是城市濕度較小，城市中、下墊面多為不透水的路面和建筑物，蒸騰量、蒸發(fā)量小。四是城市平均風(fēng)速減小，城市高層建筑物密度較大以及下墊面粗糙度的增加，阻礙了空氣流動(dòng)，空氣水平運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能被消耗，進(jìn)而影響了平均風(fēng)速。五是城市空氣污染嚴(yán)重，化石燃料大量燃燒所釋放的粉塵和有害氣體[4-5]，導(dǎo)致空氣中其他吸濕性核和塵埃較多，風(fēng)速減小又使得城市易形成霧、云。此外，嚴(yán)重的光污染、大氣污染、聲環(huán)境質(zhì)量惡化、電磁污染、白色污染等構(gòu)成了城市新生的環(huán)境問(wèn)題[6]。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 周淑貞，束炯.城市氣候?qū)W[M].北京：氣象出版社，1994.

[2] 吳兌，鄧雪嬌.環(huán)境氣象學(xué)與特種氣象預(yù)報(bào)[M].北京：氣象出版社，2001.

[3] 沈清基.城市生態(tài)與城市環(huán)境[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1998.

[4] 何建坤.中國(guó)的能源發(fā)展與應(yīng)對(duì)氣候變化[J].中國(guó)人口資源與環(huán)境，2011，21（10）：40-48.

第9篇：氣候變化的原因及變化趨勢(shì)范文

干熱風(fēng)對(duì)氣候暖干化響應(yīng)敏感

四年前，由科技部、中國(guó)氣象局、中國(guó)科學(xué)院等六部門的《氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》中指出，在未來(lái)50年至80年，全國(guó)平均溫度很有可能升高2℃至3℃，平均降水量雖然會(huì)增加7%至10%，但并不能改變干旱化的趨勢(shì)，特別是北方干旱化的趨勢(shì)。

而據(jù)北京市氣候中心今年年初統(tǒng)計(jì)：2001年至2010年，北京平均氣溫比前30年（1971年至2000年）上升了1℃。從這一氣溫指標(biāo)看，相當(dāng)于把北京向南推進(jìn)近300公里，北京人過(guò)去10年相當(dāng)于生活在10年前的河北石家莊一帶，與這一氣溫指標(biāo)相似的城市還包括西安和青島。

鄧振鏞表示，“氣候暖干化已成為我國(guó)北方現(xiàn)代氣候變化的基本特征。氣候變暖使溫度升高，尤其極端氣溫顯著升高；氣候變干使降水量持續(xù)顯著偏少，土壤水分虧缺增加。”他認(rèn)為，氣候暖干化是由大氣環(huán)流異常直接造成的，此外，還受洋流活動(dòng)及氣候系統(tǒng)外部強(qiáng)迫等因素的影響。

為探究氣候暖干化對(duì)干熱風(fēng)的影響，中國(guó)氣象局蘭州干旱氣象研究所對(duì)甘肅省近46年來(lái)6月至7月干熱風(fēng)發(fā)生情況進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，干熱風(fēng)次數(shù)、災(zāi)害強(qiáng)度與同期平均氣溫、最高氣溫日數(shù)、平均最高氣溫、平均最低氣溫、蒸發(fā)量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)基本一致，而與同期相對(duì)濕度、降水量、降水日數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)基本相反。

“干熱風(fēng)對(duì)氣候暖干化的響應(yīng)十分敏感。氣候暖干化的發(fā)展使得干熱風(fēng)的發(fā)生區(qū)域不斷擴(kuò)大、次數(shù)增多、強(qiáng)度增強(qiáng)。”鄧振鏞稱。

盡管氣候暖干化對(duì)干熱風(fēng)影響顯著，但毛留喜認(rèn)為，除氣候因素外，干熱風(fēng)危害程度的大小還與農(nóng)業(yè)技術(shù)有很大關(guān)系。隨著抗干熱風(fēng)優(yōu)良品種的選育和農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施的日益改善，近年來(lái),農(nóng)作物在“殺麥刀”面前不再像前些年那樣不堪一擊。

高溫?zé)崂擞袆e于干熱風(fēng)

高溫?zé)崂?，是夏天留給人們的直接印象，同樣是高溫和低濕，很多人誤把高溫?zé)崂水?dāng)作干熱風(fēng)。

“兩者屬于不同的概念?！编囌耒O表示，前者是一種人體感覺(jué)明顯的綜合性氣象災(zāi)害，后者則是具有干、熱、風(fēng)三個(gè)氣象要素特征的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，兩者在危害特點(diǎn)、影響地域等方面均有很大不同。但也在形成原因、發(fā)生時(shí)間等方面具有很大的相似性，容易混淆。

高溫?zé)崂耸侵复髿鉁囟雀?，且高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，引起人、動(dòng)物以及植物不能適應(yīng)環(huán)境的一種天氣過(guò)程。其主要危害人體健康，使人體不能適應(yīng)環(huán)境，超出人體的耐受極限，從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生或加重。高溫?zé)崂送透珊迪喟槌霈F(xiàn)，可影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，使農(nóng)林牧業(yè)的產(chǎn)量和品質(zhì)下降，并極易引發(fā)森林或草原火災(zāi)。此外，持續(xù)高溫天氣還會(huì)引發(fā)大面積藍(lán)藻發(fā)生，導(dǎo)致水源污染。

干熱風(fēng)是北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，其危害的實(shí)質(zhì)是高溫、低濕引起農(nóng)作物生理干旱，風(fēng)只是加重了危害的程度。干熱風(fēng)主要危害小麥，有些地方還會(huì)危害棉花、玉米、水稻等作物。

除危害特點(diǎn)不同外，兩者發(fā)生與危害的地域范圍也有較大的差異。高溫?zé)崂朔秶浅V闊，囊括除高寒地區(qū)以外的廣大地區(qū)，而干熱風(fēng)主要集中在北方小麥主要產(chǎn)區(qū)。

高溫?zé)崂撕透蔁犸L(fēng)同屬于較短時(shí)間尺度的重大天氣災(zāi)害，都以高溫低濕作為基本天氣特征，形成的最直接和最重要的原因均是大氣環(huán)流異常。高溫?zé)崂酥饕性?至8月，干熱風(fēng)主要集中在5至7月，兩者發(fā)生時(shí)間基本接近。

鄧振鏞說(shuō)，“值得引起重視的是，全球氣候變暖使得全國(guó)尤其是北方極端氣溫顯著升高，發(fā)生高溫?zé)崂撕透蔁犸L(fēng)災(zāi)害的頻次不斷增多、趨勢(shì)不斷變強(qiáng)。”

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