發(fā)布時間：2020-11-21 13:21

　　 全球氣候變暖對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會產(chǎn)生了顯著影響,未來干旱區(qū)將比濕潤區(qū)面臨更大氣候變化風(fēng)險。我國西北干旱區(qū)水資源和生態(tài)環(huán)境十分脆弱,對全球氣候變化的響應(yīng)尤其敏感,研究西北干旱區(qū)氣候變化及其影響與適應(yīng)問題,具有重大的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。本論文使用觀測資料和數(shù)值模擬數(shù)據(jù),對西北干旱區(qū)氣候變化觀測事實進(jìn)行了分析和歸因,并預(yù)估了其未來變化;研究了氣候變化對河西走廊內(nèi)陸河水資源的影響;并以石羊河流域為例,探討了氣候變化適應(yīng)策略。主要結(jié)論如下:1、20世紀(jì)60年代以來,我國西北干旱區(qū)呈變暖變濕趨勢。1961-2012年,西北干旱區(qū)年平均氣溫升溫速率為0.31℃/10a,主要因年平均日最低氣溫顯著升高(升溫速率為0.46℃/10a)。就季節(jié)而言,冬季和秋季升溫幅度相對較大,分別為0.41℃/10a和0.34℃/10a,春季和夏季增溫幅度相對略小,分別為0.25℃/10a和0.26℃/10a。西北干旱區(qū)年降水量以5.4mm/10a的速率增加,其中,夏季增加最多(2.4mm/10a),其次為春季(1.1mm/10a),增加最少的為秋季和冬季(0.9 mm/10a)。從區(qū)域分布看,青海西部、新疆北部、內(nèi)蒙古阿拉善高原和寧夏西北部升溫最快。青海和天山山區(qū)降水增加最多,而內(nèi)蒙古西北部和寧夏西北部降水呈減少趨勢。1961-2016年河西走廊三大內(nèi)陸河流域從東到西氣候變暖的幅度逐步減小,石羊河流域增溫最快(0.45℃/10a),疏勒河流域增溫最慢(0.19℃/10a);而年降水量從東到西增幅逐步升高,疏勒河流域年降水量增加最快(8.1 mm/10a),石羊河流域年降水量增加不明顯(1.6mm/10a)。2、20世紀(jì)60年代以來,我國西北干旱區(qū)極端暖事件增加,極端冷事件減少,極端強(qiáng)降水增加。1961-2012年間,年極端最低氣溫(TNn)和年極端最高氣溫(TXx)分別以0.43℃/10a和0.17℃/10a升高;霜凍日數(shù)(FD)和冰凍日數(shù)(ID)分別以3.9d/10a、2d/10a的速率減少;暖日(TX90p)和暖夜(TN90p)分別以1.1%/10a和2.3%/10a的速率增加,而冷日(TX10p)和冷夜(TN10p)則分別以0.6%/10a和1.3%/10a減少。極端強(qiáng)降水量(R95p)和降水日數(shù)(R1mm)分別以2.4 mm/10a和1.2 d/10a的速率增加,而連續(xù)干旱日數(shù)(CDD)則以5.4 d/10a減少。3、西北干旱區(qū)近50多年的氣溫升高可歸因于人類活動強(qiáng)迫的影響。1958-2012年平均氣溫變化中,全強(qiáng)迫(ALL)和人類活動強(qiáng)迫(ANT)可以被清晰地檢測出來。使用單信號檢測,ALL和ANT強(qiáng)迫尺度因子的最優(yōu)估計分別為1.22和1.40。雙信號檢測中ANT和自然變率(NAT)信號也能被檢測和分離出來。ALL、ANT和NAT對增暖結(jié)果貢獻(xiàn)分別為1.45℃、1.37℃和0.13℃。4、受氣候變化影響,與上世紀(jì)80年代相比,目前祁連山東、中、西段的冰川面積分別減少了 71.3%、75.6%和23.4%。1961-2015年河西走廊黑河和疏勒河流域年平均徑流量呈現(xiàn)增加趨勢,疏勒河流域年平均徑流量增加最為顯著,增速為3.3 m3/s/10a,而石羊河流域的徑流量沒有明顯的變化趨勢。石羊河年徑流量和上游年降水量呈正相關(guān)關(guān)系,但和氣溫呈反相關(guān);黑河和疏勒河年徑流量和上游年降水量、年平均氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系。5、在未來氣候變暖背景下,西北干旱區(qū)氣溫將進(jìn)一步升高,極端冷事件進(jìn)一步減少,極端暖事件進(jìn)一步增加。區(qū)域平均年降水量增加,極端強(qiáng)降水事件增多。而且RCP8.5情景下的變化幅度大于RCP4.5情景下的變化幅度。與1986-2005年相比,RCP8.5情景下,到21世紀(jì)末期,中國西北干旱區(qū)平均氣溫、年極端最低氣溫、年極端最高氣溫將分別增加5.5℃、6.6℃和5.6℃。霜凍日數(shù)和冰凍日數(shù)將分別減少58天和47天。暖日和暖夜分別升高47.2%和55.7%,冷日和冷夜分別減少7.7%和7.6%。平均降水量和極端強(qiáng)降水量分別增加20.8%和71.5%。6、未來在全球1.5℃升溫下,疏勒河、黑河、石羊河流域平均氣溫比工業(yè)化前分別偏高2.11℃、2.07℃和2.03℃。相對于1976-2005年,疏勒河、黑河、石羊河流域年平均降水量分別增加15%、10%和8%。疏勒河流域平均年徑流量增加約10%,黑河流域和石羊河流域則分別減少3%和8%。7、石羊河流域近55年來最突出的特征就是溫度急劇上升,而降水相對穩(wěn)定,冰川幾乎枯竭。隨著未來氣溫進(jìn)一步升高,徑流量將減少,流域?qū)⒚媾R更高的氣候風(fēng)險。目前的適應(yīng)政策,僅僅遏制了生態(tài)環(huán)境惡化的勢頭,缺水依然是影響流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展最主要的瓶頸。在未來徑流量減少的背景下,如果采用增加水資源、發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)、結(jié)構(gòu)調(diào)整和氣候移民等適應(yīng)措施,武威和民勤綠洲不但能夠維持自身的生存,每年還能增加陸地生態(tài)用水2億m3和補(bǔ)充地下水3億m3,從而實現(xiàn)綠洲的可持續(xù)發(fā)展。
【學(xué)位單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P467;P333
【部分圖文】：

第一章緒論??嚴(yán)重，使大氣穩(wěn)定度增強(qiáng)，抑制了空氣上升運(yùn)動的發(fā)展；⑥西北干旱區(qū)的沙漠或??戈壁下墊面對太陽加熱響應(yīng)迅速，使得地面的蒸發(fā)力也很強(qiáng)，加重了干旱化的程??度（張強(qiáng)等，２０００）。西北干旱區(qū)是典型的大陸性氣候，氣溫年較差和日較差大，??大部地區(qū)氣溫年較差在２０°Ｃ以上，西北部超過３０°Ｃ。氣溫日變化明顯，大部地??區(qū)在１２．０－１６．０°Ｃ。２０１７年７月１０日新疆吐魯番最高氣溫達(dá)４９．０°Ｃ，是觀測到的??全國極端最高氣溫。西北干旱區(qū)年降水量小于２００?ｍｍ，是全國降水量最少、最??千燥的區(qū)域，也是全球同緯度最干旱的地區(qū)，其中新疆托克遜平均年降水量僅８??ｍｍ。而且降水季節(jié)分配不均，主要集中在夏半年，５－９月降水量占全年降水量??的７８％。干旱、大風(fēng)、沙塵暴、融雪性洪水、冰雹、霜凍、低溫凍害、雪災(zāi)、高??溫等是該區(qū)主要?dú)庀鬄?zāi)害，發(fā)生頻率高，危害大。??

第二章中國兩北十罕區(qū)氣候變化事實和預(yù)估??變化的分析結(jié)果表明，暖日和暖夜指數(shù)分別以１．１％／ｌＯａ和２．３％／１０ａ的速率增加，??而冷日和冷夜指數(shù)則分別以０．６％／１０ａ和１．３％／１０ａ的速率減少（圖２．２ｅ－ｈ），而且??暖夜和冷夜指數(shù)的變化分別比暖日和冷日大。ＴＸ９０ｐ、ＴＮ９０ｐ、ＴＸｌＯｐ和ＴＮｌＯｐ??在全區(qū)的變化趨勢一致，但南部比北部明顯（圖２．３ｅ－ｈ）。??Ｔｍｐ．?ｔｒｅｎｄ，?ＡＮＮ，?ＯＢＳ，?°Ｃ／１０ａ?Ｔｍｐ．，?ＡＮＮ，?°Ｃ??５５Ｎ１??３．０?－ｊ?１?１￣＾?１?Ｓ－??（ａ）?：?（ｂ）??５０Ｎ－?２?０?＇：?：??ｔ?ｉ－〇?－??４５Ｎ－——７，釋：ＡＡ?Ｌ??３５Ｎ１?？?：?Ｈ，?，２?０?］—，—，＿＿

?２．２．２降水??從１９６１－２０１２年年降水量線性趨勢空間分布（圖２．４ａ）可以看出，西北干旱??區(qū)大部分地區(qū)年降水量呈增加趨勢，其中青海和天山山區(qū)增加最多，而內(nèi)蒙古西??北部和寧夏西北部降水呈減少趨勢。全區(qū)平均年降水量以５．４?ｍｍ／１０ａ的速率顯??著增加，本世紀(jì)初的平均降水量是１９６１以來最多的年代（圖２．４ｂ）。各季降水量??均呈現(xiàn)增加趨勢（圖２．４ｃ－ｆ），其中，增加最多的是夏季（２．４ｍｍ／１０ａ），其次為??春季（ｌ．ｌｒｎｍ／ｌＯａ），增加最少的是秋季和冬季（０．９ｍｍ／１０ａ）。??圖２．５是降水極端指數(shù)的時空分布，包括強(qiáng)降水量（Ｒ９５ｐ）、降水日數(shù)（Ｒｌｍｍ）??和連續(xù)干旱日數(shù)（ＣＤＤ）。過去５２年中，Ｒ９５ｐ和Ｒｌｍｍ顯著増加，増加速率分??別為２．４ｍｍ／１０ａ和１．２ｄ／１０ａ?（圖２．５ａ，ｃ），而ＣＤＤ則以５．４ｄ／１０ａ的速率減少（圖??２．５ｅ）。從空間分布看
【參考文獻(xiàn)】

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2 趙天保;李春香;左志燕;;基于CMIP5多模式評估人為和自然因素外強(qiáng)迫在中國區(qū)域氣候變化中的相對貢獻(xiàn)[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2016年02期

3 CHENG Aifang;FENG Qi;Guobin FU;ZHANG Jiankai;LI Zongxing;HU Meng;WANG Gang;;Recent Changes in Precipitation Extremes in the Heihe River Basin,Northwest China[J];Advances in Atmospheric Sciences;2015年10期

4 孫美平;劉時銀;姚曉軍;郭萬欽;許君利;;近50年來祁連山冰川變化——基于中國第一、二次冰川編目數(shù)據(jù)[J];地理學(xué)報;2015年09期

5 陳亞寧;;氣候變化對西北干旱區(qū)水循環(huán)影響機(jī)理與水資源安全研究[J];中國基礎(chǔ)科學(xué);2015年02期

6 年雁云;王曉利;蔡迪花;;黑河流域下游額濟(jì)納三角洲氣候及生態(tài)環(huán)境變化分析[J];干旱氣象;2015年01期

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8 黃建平;冉津江;季明霞;;中國干旱半干旱區(qū)洪澇災(zāi)害的初步分析[J];氣象學(xué)報;2014年06期

9 張冰;鞏遠(yuǎn)發(fā);徐影;張帥;;CMIP5全球氣候模式對中國地區(qū)干旱變化模擬能力評估[J];干旱氣象;2014年05期

10 陳亞寧;李稚;范煜婷;王懷軍;方功煥;;西北干旱區(qū)氣候變化對水文水資源影響研究進(jìn)展[J];地理學(xué)報;2014年09期

本文編號：2893063