气候变化和祁连山的时空变化有什么关系?

对于一些网友们想知道的气候变化和祁连山的时空变化有什么关系?和一些关于蒙古族环境和气候的关系的话题,本文有详细的解,希望能帮助到各位。

文本|冬青诗

编辑|冬青诗

前言

祁连山国家公园位于甘肃、青海交界处。该地区是典型的干旱半干旱地区,生态环境脆弱,极易受气候变化影响。

另一方面,气候变化导致极端降水、高温、干旱等极端天气灾害频发,给全和区域生态系统带来负面影响。

区域湿度的变化,即干度和湿度的变化,影响温度、蒸发、水蒸气压差等物理因素的变化,也影响植被生长等生物过程。

气候变化引起的地表干湿条件的变化将对全和区域植被状况乃至生态环境产生巨大影响,特别是干旱和半干旱地区。

祁连山国家公园是我国西北地区重要的水源保护区和生态安全屏障。探究祁连山国家公园的气候变化特征,有助于进一步探讨气候变化对国家公园生态环境的影响。

气候变化背景下,研究祁连山国家公园的干湿变化对于探索区域生态环境变化也具有重要意义。在全气候变化背景下,极端气候事件日益频繁,祁连山极端气候事件逐渐加剧,引起广泛关注和研究。

极端降水事件会引发严重灾害,造成巨大经济损失。极端降水事件也是造成水土流失的重要原因之一。分析其时空动态趋势,可以更好地识别祁连山国家公园的生态安全风险区域,并有针对性地采取措施。保护生态系统。

该研究根据1960年至2020年祁连山国家公园的最高、最低、平均气温和降水量,探讨了区域气候变化趋势。同时,利用SPEI指数反映区域干湿变化,计算1960-2020年极端降水强度和频率的时空变化。

结合CMIP5多模式不同排放情景下的气象要素,计算未来情景下的SPEI值,为探索祁连山国家公园未来气候和干湿状况的时空变化趋势,奠定基础对祁连山国家公园未来生态环境进行预测。

温度时空变化特征

从下图可以看出,祁连山国家公园的多年平均气温为-471。最高值和最低值分别出现在1998年和1967年,值为-326和-623。

年平均气温低于1960年代至1980年代平均气温,而高于1990年代至2020年代平均气温。

1970年代、1980年代、1990年代、2001-2010年平均气温较前期分别上升041、035、052、052。2011年至2020年出现降温,但平均值高于多年平均值。

可以看出,祁连山国家公园的平均气温在20世纪90年代上升最快。

不同年代最高、最低气温的变化趋势与平均气温相似。2000年以后的平均值高于20世纪。不同年代最高气温和最低气温的变化幅度存在差异。最低温度的增加高于最高温度的变化。

1960—2020年祁连山国家公园年平均气温总体呈波动上升趋势,升温速率为035/10a,通过了显着性检验。

平均气温UF值在1963年开始大于0,表明1963年开始变暖趋势。1963年至1985年UF值低于临界值,此后一直高于临界线,表明1986年以后,变暖趋势变得越来越明显。

UF与UB存在交点,但交集值高于临界范围,因此采用滑动t检验进一步判断是否为突变点。分别基于子序列5、7和10进行测试。序列7和序列10达到显着性水平,因此确定1985年为平均气温突变年。

1960年至2020年,祁连山国家公园最高气温和最低气温也整体呈现波动上升趋势。不同时期的平均气温始终保持上升趋势,而最高气温年份则呈现先下降后上升的趋势。

通过对比平均气温、最高气温和最低气温的变化可以看出,研究区最高气温的上升趋势低于平均气温,而最低气温的变暖趋势高于平均气温。平均气温,表明最低气温变暖对平均气温的贡献大于最高气温。

尽管1963年最高气温和最低气温UF值均首次超过0,但最低气温开始持续上升,而1967年至1992年最高气温UF值持续低于0,呈下降趋势,直到1993年才开始超过0,最高气温呈上升趋势。

1996年是祁连山国家公园最高气温开始突变的一年,2001年突破临界值,呈现明显增温趋势。最低温度UF和UB之间存在交集,但交集在置信区间之外。利用滑动t检验进一步验证,祁连山国家公园最低气温从1981年开始发生突变。

基于1960—2020年气温数据,获得了祁连山国家公园多年平均值的空间分布图。

祁连山国家公园多年平均气温、最高气温和最低气温的空间分布特征相似,均呈西南低、东北高的分布格局。

1960年至2020年气候具有明显的海拔垂直差异。根据区域特征和前人相关研究,将区域海拔高度分为

从空间分布来看,降水量增加趋势较大的地区主要分布在西段,而东段增加幅度较小,部分地区呈现小幅减少趋势。

祁连山国家公园内仅002地区降水量呈微弱下降趋势,其余地区均呈增加趋势。根据不同的海拔带,降水量变化存在差异。

极端降水时空变化特征

1960年至2020年,祁连山国家公园极端降水的多年平均频率为419次。20世纪60年代极端降水事件发生频率较低,1970年代极端降水事件变化较小。20世纪80年代至90年代,极端降水事件呈现先增加后减少的趋势。2000年以后,特别是2010年以后,极端降水事件明显增多。

祁连山国家公园降水次数呈现显着增加趋势,变化幅度为029次/10a,其中

2017年极端降水出现频率最高,为815次;2020年极端降水出现频率最少,为047次。

对极端降水的频率进行了突变测试。自1965年以来,UF值大于0,表明祁连山国家公园极端降水事件的频率开始增加。

1972年至1975年UF值在临界范围内波动,1971年、1974年和1997年UF和UB在置信区间内有交点。

为了进一步研究突变点的存在性,对子序列5、7、10进行滑动t检验和Pettit突变检验,结果表明1974年和1997年是极端降水发生频率突变的年份。

1960—2020年祁连山国家公园极端降水强度多年平均值为15毫米,不同年份极端降水强度存在差异。

尽管20世纪60年代极端降水强度低于多年平均水平,但不同年代极端降水强度总体呈增加趋势。

极端降水强度从1970年代开始高于多年平均,其中1970年代、1980年代、1990年代和2000年以后的极端降水强度分别比多年平均偏高012毫米、084毫米、061毫米和103毫米。

结合年际变化趋势图可以看出,极端降水强度在1970年代和1980年代有所增加,随后在1990年代呈下降趋势。2000年以后,极端降水强度持续增强,特别是2010年以后,幅度的显着增加与2012年的极强极端降水事件密切相关。

1960年至2020年,祁连山国家公园极端降水强度以072毫米/10a的速度增加。极端降水强度最高值和最低值分别为3424毫米和431毫米,发生年份分别为2012年和2020年。

根据祁连山国家公园极端降水强度的MK突变分析可以看出,UF和UB在置信区间内存在交集,表明极端降水强度的变化从1968年开始发生突变。

1960—2020年极端降水频率多年平均存在空间分异性,自西向东频率逐渐增加。

最大频率为1633次,最小频率为049次。

根据海拔梯度分析,祁连山国家公园极端降水频次从低海拔到高海拔分别为152次、030次、-004次、039次、059次,其中海拔3200-3700m、3700-4200米

高程梯度范围内的频率基本保持不变,其余条带的频率均值由低到高有一定程度的增加。

极端降水强度多年平均值的空间分布也呈现出自西向东增加的趋势。极端降水强度最大为1965毫米,最小为604毫米。除2700-3200m和3200-3700m的海拔梯度外,极端降水强度值随海拔高度呈变化趋势。增加和加强。

祁连山国家公园极端降水频率趋势为0130次/10a。

从趋势检验可以看出,研究区5139个极端降水发生频率基本保持稳定,749个区域呈现不显着增加趋势,其余4112个区域呈现显着增加趋势,主要分布在天峻地区县与祁连县。随着海拔的升高,极端降水事件的频率显着增加。

祁连山国家公园极端降水强度空间趋势变化范围为-039156mm/10a。极端降水强度变化最大值位于肃北蒙古族自治县,最小值分布在肃南裕固族自治县与祁连县交界地区。

极端降水强度变化幅度随海拔高度先增大后减小。

仅祁连山国家公园海拔梯度3200~3700m和3700~4200m的极端降水强度有小而显着的减弱趋势。

随着海拔梯度的增大,变化趋势基本稳定的区域比例逐渐减小。

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