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中亚主要流域降水集中度、变化趋势及其主要驱动因子的分析

作者: 来源: 阅读次数: 日期:2020-07-23

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科研成果快报

 

 

1. 标题

中亚主要流域降水集中度、变化趋势及其主要驱动因子的分析

Investigation of precipitation concentration and trends and their potential drivers in the major river basins of Central Asia

 

2. 成果信息

· 引用格式:Yang, P., Zhang, Y.Y., Xia, J., Sun, S.X. (2020). Investigation of precipitation concentration and trends and their potential drivers in the major river basins of Central Asia. Atmospheric Research, 245(15), 105128. (T2, IF=4.676)

· DOIhttps://doi.org/10.1016/j.atmosres.2020.105128.

· 资助项目:中国科学院先导ANo. XDA20040302)和教育部人文社科青年基金(20YJCZH207).

 

3. 团队成员

· 杨鹏(第一作者)博士,154.com皇冠,副教授,主要从事水文水资源、遥感水文等方向的研究。(联系邮箱:yangpenghb@foxmail.com; 个人主页:http://grzy.cug.edu.cn/yangpeng/zh_CN/index.htm)。

· 张永勇(通讯作者)博士,中国科学院地理科学与资源研究所,副研究员,主要从事生态水文,水环境等方向的研究。

· 夏军,博士,中国科学院院士,武汉大学水利水电学院教授,中国科学院地理科学与资源研究所特聘研究员,主要从事水文水资源方向的研究。

· 孙尚信,学士,中国铝业集团公司矿产资源管理部高级工程师,主要从事矿产资源勘探、模型模拟方向的研究。

 

4. 成果介绍

降水在水汽输送、截留及下渗等水循环环节中起着重要的作用,它也是大气圈和土壤圈之间物质和能量交换的重要媒介,扮演着不可替代的角色。同时,降水作为水资源的主要来源也是维持社会、经济和生态发展重要的物质基础。然而,气候变化却导致了一系列的降水的变化,例如降水的季节性变化、降水的集中度的变化以及气象干旱的变化。更重要的是,由于气温的升高导致水汽的增加,从而导致降水强度的变化。然而,温度的升高也会增强地球表面的蒸散发,从而可能导致更长时间更严重的干旱。因而,研究降水特征的变化对于研究地球环境的变化具有重要意义。

 

1. 研究区概图

 

中亚是北半球典型的干旱区,包含全球80%以上面积的温带沙漠,坐落在欧亚大陆的中心区域,是欧洲和亚洲往来的交通要道,在亚洲和欧洲社会和经济发展的重要角色。径流的主要水源来源于冰雪融水。近些年来,由于气候变化和快速的社会经济的变化导致前所未有生态系统波动,并且导致灌溉用水的增加及中亚水塔效应也在不断减弱。然而,之前的研究很少涉及中亚降水变化特征的研究,更加缺少降水变化驱动因子的分析研究。因为该区域缺少站点监测数据,本项研究基于格点数据(CPCNCEP)和三种空间插值方法对中亚降水集中度(日尺度集中度和月尺度集中度)进行研究和分析,并且结合遥相关指数分析降水集中度变化的驱动因子。

研究发现:(1) 中亚区域1980-2017年降水增加显著,并且有明显的突变现象,突变时间点主要集中在20002010年间; (2)CPC 降水集中度的空间分布与NCEP降水集中度空间分布相反,并且CPC降水集中度的变化幅度要比NCEP降水变化幅度要大;(3CPC反应的中亚降水集中度的突变时间主要集中在1985-2005,而NCEP反应的中亚降水集中度的突变时间主要集中在1987-2005;(4)遥相关指数EMIPDONino3.4SOICPC年尺度降水集中度关系密切,没有突变共振现象;而遥相关指数EMIPDONino3.4NAONCEP年尺度降水集中度关系密切,存在突变共振关系。

 

2. 1980-2017年间中亚日降水的Lorenz曲线(左图CPC降水;右图为NCEP降水)

 

3. 1980-2017中亚降水量的Pettitt检验

 

4. 1980-2017CPCNCEP降水集中度的MK检验

 

5 遥相关指数与中亚降水集中度的交叉小波分析

 

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