遼寧省氣候變化與厄爾尼諾相關性分析

知識 10-01

遼寧省氣候變化與厄爾尼諾相關性分析

摘要

為了探討近50年來遼寧省氣候變化特徵及其與厄爾尼諾的關係，文章根據1965—2013年遼寧省23個氣象站點的降水、年均氣溫數據與表徵厄爾尼諾南方濤動（ENSO）事件的熱帶太平洋海表溫度距平和南方濤動指數資料，利用氣候傾向率、ＭＫ突變檢驗以及反距離權重插值等方法進行分析研究，結果表明：遼寧省降水量由東南向西北逐漸減少，在多個時間段內發生突變現象；氣溫有顯著的上升趨勢，並在空間上呈現由東北向西南逐漸增加的趨勢；降水變化與ENSO事件強度存在著一定的負相關性，而氣溫變化與ENSO事件強度沒有顯著的相關性。

引用格式

[ ]薛雙奕，楊東，馬露．遼寧省氣候變化與厄爾尼諾相關性分析［Ｊ］．測繪科學，２０１６，４１（９）：５４-５９．

正文

近百年來以全球變暖為特徵的全球氣候變化已經引起全世界的廣泛關注，而氣溫變化給人類帶來的重大影響已成為各國學者研究的重點。厄爾尼諾南方濤動是目前為止唯一已經確認的真實的全球尺度震蕩，也是迄今為止人類所觀測到的全球大氣和海洋相互耦合的最強信號之一。研究表明，ENSO 事件對太平洋副熱帶高壓和東亞季風環流都有著顯著地影響，而我國處於亞洲東部、太平洋西岸，冬夏海陸熱力差異明顯，氣候變化受海溫影響顯著，因此研究ENSO對我國區域氣候的影響很重要。

ENSO 事件對於不同的區域，其影響方式、強度和持續性都表現出不一樣的區域性特點。文獻［７］認為，ENSO爆發後的翌年夏季，東亞夏季風一般偏弱，西太平洋副高偏南，江淮降水偏多，華北和華南降水偏少，這是經典的ENSO 型降水分布理論。文［８］認為：我國東部地區冬季和秋季的降水量與ENSO 有著顯著地關係，且在El Nino年江南地區降水量偏多，北方偏少；而La Nina年則相反。文獻［９］將ENSO 事件分為El Nino和La Nina，El Nino爆發前的冬季在東亞地區往往有異常強的北風；El Nino發展期的夏季，江淮地區和南方沿海地區多雨，長江中游和華北地區少雨；El Nino盛期的冬季東亞地區則出現異常的南風；而El Nino衰亡期的夏季，江淮地區少雨，華北、東北地區多雨。而El Nino的影響與El Nino大致相反，且其影響不如El Nino的影響顯著。文獻［10］對近百年來ENSO事件對營口夏季降水的研究表明，暖事件影響年使營口夏季降水和８月降水偏少，存在負相關，而冷事件影響年是營口夏季降水和８月降水偏多。

遼寧省位於我國東北地區，瀕臨渤海與西海，季風氣候特徵顯著，深受ENSO事件的影響。近年來也有關於ENSO事件對遼寧氣候影響的研究，但是尚顯不足。本文通過對遼寧省1965—2013年降水、氣溫變化趨勢的分析，探討其與ENSO的關係，從而宏觀上揭示全球氣候變化對遼寧省氣候變化的影響。

遼寧省（１１８°５０′～１２５°４７′Ｅ，３８°４３′～４３°２９′Ｎ）位於中國東北地區的南部，南臨渤海、黃海，東北與吉林省接壤，西北與內蒙古自治區毗鄰，西南與河北省臨界，東南隔鴨綠江與朝鮮半島相望。全省地勢由北向南逐漸降低，東、西兩側較高，中部和沿海地區地勢較低。東部有長白山山系千山山脈，北部地勢較平坦且有多條河流，西部為遼西山地丘陵。遼寧處於歐亞大陸東岸，中緯度地帶，屬於溫帶半濕潤和半乾旱的季風氣候區。遼寧省境內雨熱同季，日照豐富，四季分明，雨量不均。

本文所涉及的數據包括兩個部分：遼寧省氣象數據和可以表徵ENSO的數據。遼寧省的氣象數據來源於中國國家氣象局氣象中心，選取1965—2013年遼寧省地區內數據完整性、連續性和空間連續性較好的２３個站點逐年的平均氣溫和降水數據，其中缺失的一小部分年數據通過均值替代法得到。表徵ENSO 的指標選用熱帶太平洋海表溫度距平和南方濤動指數，數據來自美國海洋大氣局氣候預測中心。

本文基於傾向率、滑動平均和反距離權重插值法分析和量化1965—2013年遼寧省年降水量和氣溫的變化趨勢；採用ＭK突變檢驗法對遼寧省降水和氣溫的突變變化進行分析；並利用相關性分析判別遼寧省氣候變化與ENSO 事件的相關性。

１）近５０年來遼寧省地區降水量沒有顯著的變化，年均增加0.797 ｍｍ，從５年滑動平均來看，降水量變化呈波動起伏趨勢；氣溫有明顯的增暖趨勢，年均氣溫增加約為0.027 ℃，從５年滑動平均來看，這種增暖趨勢在90年代以後愈加顯著，這一現象與全球氣候變暖趨勢相符合。

２）從空間分布結果來看，遼寧省氣候的空間分布有很大的差異。總體上看，遼寧省年降水量由東南向西北逐漸減少。遼寧省1965年以來，年平均降水量約為679.6 ｍｍ，多於遼西地區，少於東部山區。年降水量最高值在東部山地丘陵區，全省降水量最少的地區在西部山地丘陵區。遼寧省年均氣溫總體上由東北向西南逐漸增加。遼寧省1965年以來，年均氣溫約為8.5 ℃，高低氣溫相差達到3.9℃。遼寧省年均氣溫低值區位於東部，高值區主要位於遼寧省南部沿海地區。

３）突變結果顯示，遼寧省氣溫比降水有更明顯的增加趨勢，降水的突變點有多個，說明降水量在多個時間段內波動劇烈；氣溫的突變點有３個，分別發生在1981-1982年、1984 年、1985-1986年。

４）遼寧省降水量總體呈波動起伏特點，但沒有明顯的乾濕階段變化。El Nino 事件年發生時，遼寧省年降水量增加的年份比減少的少，La Nina事件年發生時，遼寧省年降水量增加的年份比減少的多。整體而言，遼寧省地區年降水量與ENSO事件強度不一致，ENSO事件變強時，降水量有減少的趨勢；ENSO事件變弱時，年降水量有增加趨勢，兩者存在一定的負相關性。年均氣溫呈現出波動上升的特點，20世紀80年代以後年平均氣溫有明顯的升高趨勢。El Nino事件年發生時，遼寧省年均氣溫上升的年份比降低的多，La Nina事件年發生時年均氣溫上升的年份與降低的幾乎差不多。整體而言，ENSO 事件強度與年均氣溫變化之間的相關性不明顯，ENSO 事件強度不明顯的情況下，遼寧省年均氣溫在明顯上升。

本文是基於有限的氣象觀測站的數據資料，通過數理統計分析而得到遼寧省氣候變化特徵的初步結果，並從側面反映了ENSO 事件與遼寧省氣候變化的關係。但ENSO 事件是一個極其複雜的全球性大氣海洋系統，限於研究水平與科技，無法明確研究出ENSO 事件與遼寧省氣候變化之間的相關機理。而且遼寧省氣候變化還尚有可能受到季風氣候、北極濤動等影響，甚至還受其自身地勢變化的影響。

遼寧省氣候變化與厄爾尼諾相關性分析

關於《測繪科學》

TAG:測繪科學 |

您可能感興趣