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基于植被分区的秦岭年降水分区验证及其年际变化

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

毛明策,1, 蔡新玲1, 高茂盛,21.陕西省气候中心,西安 710014
2.陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心,西安 710014

The validation of precipitation zones in Qinling Mountains by vegetation classification and its inter-decadal change

MAO Mingce,1, CAI Xinling1, GAO Maosheng,21. Shaanxi Climate Center, Xi'an 710014, China
2. Shaanxi Meteorological Service Center of Agricultural Remote Sensing and Economic Crop, Xi'an 710014, China

通讯作者: 高茂盛(1981-),男,内蒙古土左旗人,博士,高级工程师,主要研究方向为气候变化对农业影响。E-mail: hsgms@163.com

收稿日期:2019-11-5修回日期:2020-02-24网络出版日期:2020-12-20
基金资助:陕西省自然科学研究计划.2017JQ3025
陕西省气象局科学技术研究项目.2017Z-1


Received:2019-11-5Revised:2020-02-24Online:2020-12-20
作者简介 About authors
毛明策(1977-),男,陕西西安人,硕士,高级工程师,主要研究方向为应用气象与气候变化。E-mail: easeurmind@qq.com





摘要
通过旋转经验正交分解方法对秦岭年降水量进行分区,比较秦岭降水量客观分区与植被南北分界线的一致性,运用滑动t检验、累积距平和小波方法分析了各分区的气候变化特征。主要结论为:秦岭区域可以按年降水量分为4个区域,其中秦岭中段南北分区与植被分区界线相近,走向相同;秦岭各分区多年降水量一致表现为减少趋势,近57年来,各区大约减少了一成左右的降水量;秦岭区域年降水量在近57年里发生了多次转折,最明显的转折期发生在20世纪80年代,2001年前后秦岭区域降水出现了波动增加的趋势,但增加的趋势强度还比较弱,难以达到20世纪80年代的丰水顶峰时期;秦岭各分区最显著震荡周期2~4年。建议在开展气候区划和气候变化研究时,应该考虑年降水量分区与植被自然分区的一致性。
关键词: 秦岭;年降水量;旋转经验正交分解;植被分区

Abstract
The coherence between the objective precipitations regional differentiation and the boundary of vegetation classification from south to north in the Qinling Mountains was compared based on REOF (Rotated Empirical Orthogonal Function) analysis, and areas with similar precipitation change in the time evolution were classified as one zone. The precipitation change feature is analyzed by using the moving t test, cumulative anomaly and wavelet method. The main conclusions can be drawn as follows: the Qinling Mountains area was divided into four zones, the boundary between middle sections on the north and south sides had similar locations and directions with the boundary of vegetation classification in the same area; precipitation in all the zones showed a decreasing trend and the reduction amount was about -10% in the last 57 years; there were several fluctuations of precipitation in the study period, and the peak amount was observed in the 1980s. An ascending trend appeared after 2001, but it was too weak to reach the peak point in the 1980s; the strongest period in the four zones was 2-4a. At last, it is suggested that the coherence between the division zone of annual precipitation and natural vegetation should be involved in the study of climate classifications and climate change.
Keywords:Qinling Mountains;annual precipitation;rotated empirical orthogonal function;vegetation classification


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本文引用格式
毛明策, 蔡新玲, 高茂盛. 基于植被分区的秦岭年降水分区验证及其年际变化. 地理研究[J], 2020, 39(12): 2833-2841 doi:10.11821/dlyj020190969
MAO Mingce, CAI Xinling, GAO Maosheng. The validation of precipitation zones in Qinling Mountains by vegetation classification and its inter-decadal change. Geographical Research[J], 2020, 39(12): 2833-2841 doi:10.11821/dlyj020190969


1 引言

秦岭是中国重要的南北生态气候分界线,即亚热带和暖温带的分界线,但对该界线的具体位置,历来存在着北坡、分水岭和南坡等争议[1]。张学忠通过调查秦岭植物区系,对常绿阔叶木本植物的种类和分布规律进行了分析研究,指出亚热带植物分布的北界位于秦岭南坡中部,大致在海拔1000 m等高线附近[2]。刘胤汉考虑了植被和土壤类型,将北亚热带与暖温带分界线从秦岭主脊移动到秦岭南坡,大致为海拔800 m一线[3]。康慕谊根据对秦岭不同区域植物区系、南北坡植被垂直带谱定性和定量分析,以及对蕨类植物区系地理[4]成分的比较分析,认为南麓海拔1000 m等高线附近很可能是暖温带的南缘[1]

年降水量作为植被分布的限制性因子之一和气候分区的重要指标,在秦岭生态分区和气候变化研究中很早就引起了****们的关注[5]。为了便于研究,需要对秦岭进行气候分区,已有的研究采用代表站[6]、分水岭(或南坡北坡)[7,8,9,10]、气候区划[11,12]、干湿分区[13]、经验正交函数[14,15]等方法。秦岭区域作为中国气候变化的敏感地带,具有丰富的动植物栖息地,是南水北调的水源涵养地,保护秦岭生态资源是中国的长期战略。研究秦岭的气候特点时,应该在天然植被分区的基础上进行,考虑气候因子分区与植被分区的对照关系,仅依赖气象资料直接体现的气候变化趋势,会削弱研究结果的现实指导性。

那么秦岭的年降水分布是否也存在秦岭北坡、秦岭南坡和分水岭三种客观界线呢?秦岭年降水量分界与植被分界是否具有一致性呢?各个分区降水具有何种变化趋势和特征呢?旋转经验正交函数(rotated empirical orthogonla function,REOF)方法可以刻画较为详细的气候分区,并在全国降水分区中取得成功应用[16,17,18],本文收集秦岭周边气象站年降水资料,采用REOF方法对秦岭区域各站年降水进行分析,并对分区的合理性进行讨论,最后给出各分区的年际和年代际降水变化特征。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

2.1.1 旋转经验正交函数分解方法 直接研究由测站资料构成的气候变量场较为困难,气候统计诊断中最为普遍的方法是通过经验正交函数(empirical orthogonla function,EOF)把原变量场分解为正交函数的线性组合,构成少数互不相关的典型模态开展研究。EOF也有不足,研究区域不同,对同一区域的EOF分区不同,给研究结果的物理解释带来矛盾,EOF的这些不足可以被REOF方法克服[19],得到客观稳定易于解释的分区结果。

REOF显著性检验:在解释REOF典型场意义时,需要先进行显著性检验,采用North等提出的计算特征值误差范围来进行显著性检验[20],特征值误差范围计算公式为[19]

ei=λi(2/n)?
式中:λi为第i个特征值;n为样本量;e?为第i个和第i+1个特征徝差值下限,当相邻特征值λi-λi+1ei时,认为这2个特征值对应的模态有显著差别,即分解的结果是有物理意义的,由此可以确定主要模态的个数。

2.1.2 突变和变化特征分析方法 对秦岭年降水距平百分率进行分解和分区,采用倾向率分析各分区年降水均值及其趋势特征,采用滑动t检验、累积距平和Mann-Kendall非参数统计检验法检验其突变特征,通过Morlet小波分析各分区突变情况和周期变化特征[19]

2.2 资料来源

所用气象资料来自国家气象信息中心CIMISS系统,选择区域内国家气象站,剔除降水量均一性差(标准正态检验法[21])的气象站,共获得秦岭区域133个气象站点1961—2017年共57年降水量资料,用于进行年代际降水量变化分析,气候均值采用1981—2010年降水量均值。研究区域内各气象站1974—2017年共计44年降水量资料没有缺测,均通过均一性检验,用于进行REOF和变化特征分析。

3 结果分析

3.1 秦岭年降水气候分布特征

绘制秦岭多年(1981—2010年均值)降水量等值线图(图1),700 mm降水量等值线几乎与秦岭主分水岭平行,800 mm等值线位于秦岭南麓,秦岭南麓地形变化多样,海拔高差大,降水量等值线走向曲折多变,以纬向为主,西秦岭降水等值线相对以经向为主。多年降水量等值线图显示秦岭脊线是中国年降水量700—800 mm分界线,这是多数研究将秦岭脊线作为区别秦岭南北的重要依据。

图1

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图1秦岭气象站、脊线和1981—2010年降水量等值线

Fig. 1Meteorological stations, ridges and precipitation isolines of Qinling Mountains (1981-2000)



3.2 秦岭区域年降水量REOF分析

对秦岭区域年降水进行REOF分解,表1列出前6个EOF特征向量对年降水量场总方差的贡献率和累积贡献率,经过North检验发现5个主成份(1、2、3、4、6)通过显著性检验,对前4个主成份及对应的载荷向量进行旋转,累积方差为73.5%。根据4个旋转载荷向量空间分布场,以旋转载荷向量绝对值高值区(≥0.50)所包含的空间范围为分区依据,所得的4个特征向量对应的分区分别是北秦岭、南秦岭、西秦岭和东秦岭区(图2)。

Tab. 1
表1
表11974—2017年秦岭133个气象站全年降水量的EOF载荷向量和REOF旋转载荷向量对总方差的贡献率和累积贡献率
Tab. 1Contribution and cumulative contribution of EOF and REOF rotated eigenvectors to the total variance of annual precipitation fields formed by 133 meteorological stations in Qinling Mountains area from 1974 to 2017
序号123456
EOF特征值67.915.29.15.53.83.3
贡献率(%)51.111.46.94.12.82.5
累积贡献率(%)51.162.569.473.576.378.9
REOF贡献率(%)28.117.814.113.5
累积贡献率(%)28.145.960.173.5

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图2

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图2秦岭区域植被分区和年降水量分区结果

Fig. 2The vegetation regionalization and annual precipitation regions in Qinling Mountains



3.3 秦岭区域年降水空间分区与植被分区的相互关系

在REOF分解的基础上,根据各站REOF分解的最大值所在分区确定其分区,为简明起见,直接采用县行政边界作为分区边界,关中和汉江流域的界线参考气象站点和分区采用手工绘制,同时在图上绘制秦岭主分水岭和张学忠、刘胤汉对秦岭分区的大致界线(图2)。根据秦岭植被的垂直分布[22],不同植被在秦岭南北坡的垂直分布具有差异性,同时也有相似性,但亚热带常绿阔叶林在南坡1000 m以下分布较广泛,高于此海拔的南坡和北坡没有此植被类型。

从(图2)可以看出,张学忠和刘胤汉根据秦岭植物区系实地调查结果做出的分界线走向和位置非常接近,东端接近重合,均位于秦岭南麓汉江北岸,根据秦岭区域各站年降水量制作的REOF分区,对秦岭南北的分区与实地调查结果位置和走向也高度类似,表明了REOF在秦岭区域年降水量分界与植被分区是高度一致的。

因此,根据年降水量的REOF分解结果,参照植物区系分布,秦岭可以划分为4个降水区(图2)。第1旋转向量位于秦岭北麓中部的关中平原和秦岭南麓部分县,主要包括宝鸡市、西安市、铜川市、渭南市,陕南洋县-佛坪-镇安-丹凤以北,灵宝-芮城-永济以西,旋转向量载荷最大值中心主要位于关中平原渭河北部区域,称为北秦岭型降水区。第2旋转向量位于秦岭南麓南部的汉中市、安康市、商洛市、十堰市和南阳市,旋转载荷向量大值中心主要位于汉江中下游,称为南秦岭型降水区。第3旋转向量位于秦岭西部天水市和陇南市,包括陕西凤县、留坝、汉中市和南郑以西,这个区域包括渭河、汉江和嘉陵江上游,称为西秦岭降水区[6,23],旋转载荷向量最大值中心主要位于秦岭西部的天水-陇南。第4旋转向量大值区位于秦岭东部的运城市、三门峡市和洛阳市,旋转载荷向量最大值中心位于运城市和洛阳市,包括秦岭东部余脉伏牛山和山西中条山区,称为东秦岭型降水区。

3.4 秦岭区域年降水量时间变化特征

通过验证发现REOF分析对秦岭区域年降水量区域划分的结果与地面植被生态调查的结果空间上位置接近,走向一致,因此采用图2的分区结果对秦岭区域各区域的降水进行分析。对各区降水量距平进行滑动t检验、累积距平分析和小波分析。

3.4.1 趋势和突变特征 图3a~图3d显示秦岭各分区年降水量倾向率均为负值,表明秦岭区域1961—2017年降水量呈减少趋势,其中西秦岭降水量趋势通过P<0.1的显著性检验,表明秦岭区域降水具有空间一致性。

图3

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图3各区域年平均降水量、倾向率、累积距平和滑动t检验

Fig. 3The tendency rate, accumulative anomaly, moving t-test for annual precipitation in Qinling Mountains



考察秦岭区域年降水量减少的绝对值,其北部、西部和东部的减少速度较快,分别是-9.3 mm/10年、-14.9 mm/10年、-10.4 mm/10年,秦岭南部减少较慢为-0.4 mm/10年。从总量上来看,秦岭北、南、西、东四个区域57年来减少的降水量约为52.2 mm、23.1 mm、83.3 mm、58.5 mm,占多年平均降水的8.1%、2.7%、12.9%、10.5%。从减少的绝对值来看,秦岭北部、东部近57年减少的雨量约相当于减少了一场暴雨,秦岭南部减少的雨量约相当于减少了一场中雨,秦岭西部减少量最大,大约减少了一场较强暴雨。从减少的成数来看,秦岭北、西、东三区域减少了约一成的降水,由于秦岭区域水资源补充主要来自天然降水,因此可以推知,近57年来秦岭北部关中平原的降水资源总量大约减少一成左右。

根据累积距平和滑动t检验的结果(图3e),秦岭区域在近57年里发生了多次转折,具体年份因区各异,最明显的转折期发生在20世纪80年代。秦岭各区域从1960—1970年间年降水量变化波动较小,之后出现明显转折,整个80年代降水处于累积正距平状态,表明秦岭区域处于平水期,进入90年代以后秦岭区域年降水呈现明显减少趋势,2001年前后秦岭各区域降水已经表现为累积负距平,2010年以后秦岭区域降水出现了波动增加的趋势,但这种增加的趋势还比较弱,难以达到20世纪80年代的丰水顶峰时期。

3.4.2 周期变化 根据小波功率谱分析结果(图4),秦岭4个分区显著(>95%)周期均为2~4年,这与临近区域和中国北方关于降水量变化周期研究的结论是非常接近的[6,24]。其中西秦岭变化周期最小,显著周期大约是2年,南秦岭除2~4年外,还有5年变化的周期,最显著的周期出现在4年。

图4

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图4秦岭各区域多年降水量Morlet小波分析

Fig. 4Morlet wavelet analyses of annual precipitation for the four sub-regions of Qinling Mountains



相比较其他时间段,秦岭各区域均在1985—1995年某个时期显著周期出现了断裂,从图4中也可以看出,1985年以前,各区域的显著周期集中在3~4年区间,而1995—2010年的各区域的显著周期集中在2~3年区间,表明1995—2010年内秦岭地区年降水年际变化频率相比1985—1995年加速,年际降水量比之前稳定性降低,2010年以后,秦岭各区年降水量显著周期又回复到1980年以前的变化特征。因此,1985—1995年是有观测记录以来秦岭区域年降水量周期转换的过渡期。

4 讨论与结论

通过客观化的REOF比较降水分区与植被分界线的一致性,对秦岭年降水进行分区,讨论了各分区降水量多年变化趋势和时间变化特征,主要结论如下:

(1)年降水量是植被类型分布的限制性因子之一,通过对秦岭区域多年降水量场的REOF分析,绘制了秦岭降水量气候分区,对比前人在秦岭区域植被区系和土壤的实地调查基础上的秦岭南北分界,两者主要分区界线空间上走向一致、位置接近,印证了秦岭区域REOF降水分区方法与自然植被分布的一致性,因此,在讨论秦岭区域降水分区时,应该充分的考虑到秦岭植被分区,使区划和气候变化的研究对秦岭区域植被生态建设有指导作用。经过REOF分析,秦岭区域年降水分区首要的分类是南北分区,表现为REOF1和REOF2主要呈现南北相对,东西带状分布的特点,分界线并不与分水岭线重合,而是向南越过分水岭,分布在汉江北岸附近。

(2)秦岭各分区多年降水量一致表现为减少趋势,从近57年来减少的绝对量上来看,各区大约减少了一成的降水量。但降水变化并不是线性的减少,根据滑动t检验、累积距平和小波分析等方法结果,4个分区变化特征较同步,近57年可以分成3个阶段,1960—1970年,降水量大,年际变化相对稳定;1985—1995年秦岭年降水量均表现出突变特征,只是出现年份早晚不同,秦岭4个分区显著(>95%)周期均为2~4年,最显著的周期出现在4年。2000年以后降水量发生突变,年降水量振荡减少,减少趋势明显,逐渐进入到枯水期,到2010年前后出现了偏多的趋势,仍处于降水量偏少的气候背景下,偏多突变的量级较低。

降水和温度通常是影响植被地带性分布最大的两个影响因子,本文只讨论了秦岭区域降水客观分区与植被分界的一致性,需要进一步分析气温分界是否具有同样的效应,才能更好的服务于秦岭生态环境建设和农林区划。REOF分解主要考虑的是降水量的变化特征,与依靠降水量等值线的秦岭主分水岭方法分区结果截然不同,因此研究目标不同时,应该结合研究对象适当的选择研究分区,建议在开展气候区划和气候变化研究时,尤其是指导生态环境建设的区划时,应该考虑气候因子分区与植被自然分区的一致性。

致谢:

感谢审稿专家中肯而严格的评审意见,尤其是对本文主旨和标题提炼的建议,使研究组重新审视了结论和研究过程,准确的表达研究成果,也提出了很多细节问题,使研究组受益匪浅。


参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

康慕谊, 朱源. 秦岭山地生态分界线的论证
生态学报, 2007,27(7):2774-2784.

URL [本文引用: 2]
山地自然生态分界线,实际为一条生态过渡带。分界线位置的准确划分,有助于把握现代气候-植被-土壤的敏感变化特征,也是指导当地大农业生产的基础依据。秦岭山地长期以来被认为是中国东部重要的南北生态分界线,即亚热带和暖温带的分界线。但对该界线的具体位置,历来存在着北坡、分水岭和南坡3种争议。根据作者多年的工作积累和对相关问题的思考,以文献评析为基础,以气候-植被参数计算结果为依据,并通过对秦岭山地不同区域植物区系和植被垂直带谱已有研究结果的比较分析,从中得出如下主要结论:(1)根据秦岭地区气候-植被参数等值线的分布,整个秦岭山地都应属于暖温带,这一结论可与国际有关研究相互接轨。(2)根据对秦岭不同区域植物区系调查结果的比较分析,秦岭南坡大部分区域都应属于暖温带,而南麓海拔1000m等高线附近很可能是暖温带的南缘。(3)根据对秦岭南北坡植被垂直带谱的比较分析,南麓海拔1000m等高线应该是一条重要的生态分界线。综合来看,将秦岭山地的南北分界线放在南坡海拔1000m附近比较适宜。上述归纳研究所获结论,将通过在秦岭山地深入开展现代“3S”技术支撑下的植被、土壤、气候等生态与地理方面的综合研究,最终得到完全验证。
[ Kang Muyi, Zhu Yuan. Discussion and analysis on the geo-exological boundary in Qinling Range
Acta Ecologica Sinica, 2007,27(7):2774-2784.]

[本文引用: 2]

张学忠, 张志英. 从秦岭南北坡常绿阔叶木本植物的分布谈划分亚热带的北界线问题
地理学报, 1979,34(4):342-353.

[本文引用: 1]

[ Zhang Xuezhong, Zhu Zhiying. A preliminary discussion on the northern boundary of subtropical zone in China: Based on the distribution of broadleaf woody evergreens on the Qinling mountain
Acta Geographica Sinica, 1979,34(4):342-353.]

[本文引用: 1]

刘彦随, 王仰麟, 傅伯杰. 刘胤汉的地理学思想与学术贡献
地理学报, 2007,62(7):776-781.

DOI:10.11821/xb200707010URL [本文引用: 1]

[ Liu Yansui, Wang Yanglin, Fu Bojie. The geographical thought and academic contribution of Liu Yinhan
Acta Geographica Sinica, 2007,62(7):776-781.]

[本文引用: 1]

王菁兰, 刘全儒, 孟世勇, . 从秦岭蕨类植物区系地理成分论秦岭山地生态分界线的划分
地理研究, 2010,29(9):1629-1638.

URL [本文引用: 1]
依据2007~2008年野外实地调查以及相关文献资料,运用植物区系地理学和数量生态学方法,分析了秦岭蕨类植物区系的物种组成和地理分布特征,划分了秦岭蕨类植物的垂直带谱,并以此为基础探讨了秦岭山地生态分界线的划分,得出以下主要结论:(1)秦岭共有蕨类植物36科85属311种,优势科为鳞毛蕨科、蹄盖蕨科和水龙骨科,优势属为鳞毛蕨属和耳蕨属;在科属水平上,以热带成分占优势;而种的水平则以温带成分占绝对优势。(2)根据秦岭蕨类植物南北坡垂直带谱的对比分析,南坡海拔1000m左右应该是一条重要的生态分界线。(3)南坡1000m以下蕨类植物区系组成更接近亚热带区系,而其他地带则与温带蕨类植物区系更为接近,DCA排序很好地证明了此结果。综合来看,将南坡海拔1000m作为秦岭山地亚热带与暖温带的生态分界线较为科学。
[ Wang Qinglan, Liu Quanru, Meng Shixiong, et al. Division of the geo-ecological boundary in Qinling Mountain Range based on the composition and geographical elements of its Pteridophyta flora
Geographical Research, 2010,29(9):1629-1638.]

[本文引用: 1]

方建刚, 侯建忠, 陶建玲, . 秦岭地区秋季降水的气候特征分析
气象科学, 2008,28(4):415-420.

[本文引用: 1]

[ Fang Jiangang, Hou Jiangzhong, Tao Jiaoling, et al. An analysis of climate characteristic of rainfall in Qinling in autumn
Journal of the Meteorological Sciences, 2008,28(4):415-420.]

[本文引用: 1]

杨凤梅, 王乃昂, 王式功, . 近60 a 来西秦岭及周边地区降水的分布格局
干旱区地理, 2015,38(5):868-879.

[本文引用: 3]

[ Yang Fengmei, Wang Naiang, Wang Shigong, et al. Spatial and temporal patterns of precipitation in the west Qinling over the past 60 years
Arid Land Geography, 2015,38(5):868-879.]

[本文引用: 3]

高翔, 白红英, 张善红, . 1959—2009年秦岭山地气候变化趋势研究
水土保持通报, 2012,32(1):207-211.

[本文引用: 1]

[ Gao Xiang, Bai Hongying, Zhang Shanhong, et al. Climatic change tendency in Qinling Mountains from 1959 to 2009
Bulletin of Soil and Water Conservation, 2012,32(1):207-211.]

[本文引用: 1]

张扬, 白红英, 苏凯, . 1960—2013年秦岭陕西段南北坡极端气温变化空间差异
地理学报, 2018,73(7):1296-1308.

DOI:10.11821/dlxb201807009URL [本文引用: 1]
作为气候变化研究的重要内容,极端气温研究对生态环境保护和灾害事件预警具有重要意义。根据1960-2013年秦岭32个气象站点的逐日气温资料,采用RClimDex软件、克里格插值法、线性倾向估计法和相关性分析法,研究秦岭山地陕西段(简称秦岭)气温的空间分布特点,以及极端气温的空间变化特征。结果表明:① 1960-2013年秦岭年平均气温、年最高气温和年最低气温分别为10.48 ℃、16.44 ℃和6.18 ℃;秦岭北坡气温在低海拔区高于南坡,在中、高海拔区低于南坡;南北坡的气温差值在低海拔区域最小,中海拔区域最大。② 秦岭极端气温的频率、强度和持续时间均表现为增加趋势,极端气温变化的敏感区域位于南坡的镇安、柞水和北坡的周至、户县。③ 秦岭北坡极端气温频率的变化更明显,秦岭南坡极端气温强度和持续时间的变化更明显;且北坡的增温主要发生在夜间,南坡的增温主要发生在白昼。④ 秦岭极端气温的变暖速率随海拔升高而增大,高海拔区域极端气温频率和强度的变化最明显,中海拔区域极端气温持续时间的变化最明显。
[ Zhang Yang, Bai Hongying, Su Kai, et al. Spatial variation of extreme temperature change on southern and northern slopes of Shaanxi section in Qinling Mountains during 1960-2013
Acta Geographica Sinica, 2018,73(7):1296-1308.]

[本文引用: 1]

宋佃星, 延军平, 马莉. 近50年来秦岭南北气候分异研究
干旱区研究, 2011,28(3):492-498.

URL [本文引用: 1]
全球变化就区域性而言,重点集中在脆弱生态区和自然地理区域的过渡地带,如海岸线、水分条件充足的堤度带及山地。秦岭南北的气候变迁是全球气候研究的重点。研究表明:近50年来,秦岭南北平均气温呈上升趋势,但在突变时间与幅度存在一定的差异。秦岭北部在1989年发生突变,升温幅度为0.03 ℃/a,夏冬两季升温幅度大;秦岭南部在1992年发生突变,升温幅度为0.01 ℃/a,同样夏冬两季升温幅度大。降水量秦岭南北呈减少趋势,北部与南部降水量减少幅度分别为1.36 mm/a和2.66 mm/a,北部夏秋季减少幅度大,南部春秋季减少幅度大。
[ Song Dianxing, Yan Junping, Ma Li. Study on climatic differentiation in the south and north Qinling Mountains in recent 50 years
Arid Zone Research, 2011,28(3):492-498.]

[本文引用: 1]

殷淑燕. 近40年秦岭南北地区气候变化及与El Nino/La Nina事件相关性分析
山地学报, 2002,20(4):493-496.

[本文引用: 1]

[ Yin Shuyan. Studies on the climate changes in the northern and the southern regions of the Qinling Mountains and correlated analysis between climate changes and El Nino / La Nina phenomenon during the recent 40 years
Mountain Research, 2002,20(4):493-496.]

[本文引用: 1]

周旗, 卞娟娟, 郑景云. 秦岭南北1951—2009年的气温与热量资源变化
地理学报, 2011,66(9):1211-1218.

DOI:10.11821/xb201109006URL [本文引用: 1]
根据47 个地面气象站1951-2009 年日气温资料,对秦岭南北近60 年温度带划分指标(包括年平均气温、日平均气温稳定&ge; 10 ℃的日数与积温、最冷月与最热月气温、极端最低气温等) 的变化特征进行了分析,结果发现:秦岭南北气候增暖主要出现在20 世纪90 年代初之后,年平均气温、日平均气温&ge; 10 ℃的日数和积温的变化趋势基本一致,1951-1993 年在年代波动中略有下降,而1993 年之后则快速上升;但存在着季节和区域差异。在季节上,冷季(1 月) 平均气温与极端最低气温变化趋势一致,1951-1985 年均在波动中略有上升,1985 年之后出现微弱下降;而暖季(7 月) 温度总体变化趋势不明显。在区域上,1993 年之后,秦岭以北、秦岭南坡、汉水流域及巴巫谷地的日平均气温稳定&ge; 10 ℃的日数分别较1993 年之前增加了10 天、10 天、8 天和5 天,相应时段的积温分别增加了278 ℃、251 ℃、235 ℃和207 ℃;即20 世纪90 年代初以来,秦岭以北气温与热量资源增加幅度要比秦岭以南稍大一些。
[ Zhou Qi, Bian Juanjuan, Zheng Jingyun. Variation of air temperature and thermal resources in the northern and southern regions of the Qinling Mountains from 1951 to 2009
Acta Geographica Sinica, 2011,66(9):1211-1218.]

[本文引用: 1]

李双双, 杨赛霓, 刘宪锋. 1960—2013年秦岭-淮河南北极端降水时空变化特征及其影响因素
地理科学进展, 2015,34(3):354-363.

URL [本文引用: 1]
基于秦岭&#x02014;淮河南北气象站点逐日降水数据和全国0.5&#x000b0;&#x000D7;0.5&#x000b0;逐月降水格网数据,选取16个极端降水指数,辅以趋势分析、Mann-Kendall检验和相关分析等气候诊断方法,分析了1960-2013年秦岭&#x02014;淮河南北极端降水时空变化特征,探讨了极端降水变化与ENSO事件的关系。结果表明:①1960-2013年秦岭&#x02014;淮河南北除长江下游降水呈增加趋势外,其他区域降水均呈下降趋势;②极端降水变化主要表现为:降水日数减少,降水强度上升,突发性强降水事件增多,连续性干旱事件增多;在空间上,秦巴山地、长江下游和黄河下游以极端降水强度上升为主,关中平原、巫山山区和四川盆地以极端干旱强度上升为主;③在影响因素方面,秦岭&#x02014;淮河南北极端降水与ENSO事件关系密切。在厄尔尼诺年,秦岭&#x02014;淮河南北春季极端降水偏多,夏季和全年偏少;在拉尼娜年,春季极端降水偏少,秋季和全年偏多。就各个区域而言,在厄尔尼诺年,黄河下游、关中平原、秦巴山地和四川盆地极端降水呈下降趋势,淮河平原极端降水呈上升趋势,长江下游和巫山山区响应并不明显。
[ Li Shuangshuang, Yang Saini, Liu Xianfeng. Spatiotemporal variability of extreme precipitation in north and south of the Qinling-Huaihe region and influencing factors during 1960-2013
Progress in Geography, 2015,34(3):354-363.]

[本文引用: 1]

高继卿, 杨晓光, 董朝阳, . 气候变化背景下中国北方干湿区降水资源变化特征分析
农业工程学报, 2015,31(12):99-110.

URL [本文引用: 1]
中国北方地区降水资源空间差异较大且种植结构迥异,细致分析北方不同干湿区降水资源的变化规律和分布特征,可为北方地区合理利用降水资源,调节种植结构,适应气候变化提供科学参考。该文利用中国北方15个省市308个气象站点1961-2010年逐日降水资料,以1981年为时间节点,将过去50 a分为1961-1980年和1981-2010年两个时段,基于干旱区、半干旱区和半湿润区划分标准,明确了与1961-1980年相比,1981年以来北方干旱区、半干旱区和半湿润区空间变化特征;依据中国气象局降水量等级标准及春夏秋冬四季划分标准,系统分析了北方三大区域内小雨、中雨、大雨及暴雨各等级降水量和降水日数在全年降水量和降水日数中的比例,以及降水在一年四季中的分配特征。研究结果表明:气候变化背景下,1981年以来西北地区的干旱区面积减少,东北地区的半湿润区面积减少,而半干旱区面积扩大明显。研究时段内干旱区年降水量呈显著增加趋势,最近30a各等级降水量和降水日数均高于1980年之前的20a,其中小雨、中雨等级增加幅度最大;季节变化中,尤以冬季最明显。半干旱区和半湿润区年降水日数均呈显著下降趋势,最近30 a小雨等级降水量和降水日数均有明显下降;夏季和秋季降水量和降水日数均减少,半干旱区夏季降水减少更明显,半湿润区则以秋季减少最为显著。北方地区年内发生的降水事件95%以上是小雨和中雨,小雨和中雨量总计占全年降水量的75%;研究时段内北方地区的小雨频率有不同程度下降,而中雨频率呈升高趋势,干旱区表现尤其明显,其对作物生长季内降水有效利用影响较小。各季节降水分配的变化中,干旱区和半干旱区春季降水贡献率升高,半湿润区秋季降水贡献率降低;干旱区仅夏季降水频率有下降;半干旱区各季节降水频率指标变动最突出,春冬季节降水频率有增加而夏秋季节降水频率在下降;半湿润区春季和冬季降水频率有所增加,而秋季降水频率下降;研究区域内各降水指标极大值主要集中南北两端;干旱区与半干旱区内北疆地区及内蒙古东北部的强降水量、强降水日数大于区域内青海、甘肃、宁夏的中部和南部。所得结论可为明确中国北方地区不同干湿区降水资源变化及种植结构和作物布局调整提供参考。
[ Gao Jiqing, Yang Xiaoguang, Dong Chaoyang, et al. Precipitation resource changed characteristics in arid and humid regions in Northern China with climate changes
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2015,31(12):99-110.]

[本文引用: 1]

潘留杰, 张宏芳, 陈小婷. 秦岭及周边地区夏季降水的主模态分析
大气科学学报, 2018,41(3):377-387.

[本文引用: 1]

[ Pan Liujie, Zhang HongFang, Chen Xiaoting, et al. Dominant modes of summer precipitation in Qinling and surrounding areas
Transactions of Atmospheric Sciences, 2018,41(3):377-387.]

[本文引用: 1]

李敏敏, 延军平. 全球变化下秦岭南北旱涝时空变化格局
资源科学, 2013,35(3):638-645.

[本文引用: 1]

[ Li Minmin, Yan Junping. Drought and flood spatial and temporal variation in the Qinling Mountains
Resources Science, 2013,35(3):638-645.]

[本文引用: 1]

王耸, 高西宁, 肖瑶, . 1961—2010年中国降水量变化分区及其区域特征
干旱地区农业研究, 2017,35(6):283-294.

[本文引用: 1]

[ Wang Song, Gao Xingning, Xiao Yao, et al. The division of precipitation change and its regional characteristics in China during 1961-2010
Agricultural Research in the Arid Areas, 2017,35(6):283-294.]

[本文引用: 1]

丁裕国, 张耀存, 刘吉峰. 一种新的气候分型区划方法
大气科学, 2007,31(1):129-136.

DOI:10.3878/j.issn.1006-9895.2007.01.13URL [本文引用: 1]
从理论上证明统计聚类检验(CAST)与旋转经验正交函数或旋转主分量分析(REOF/RPCA)用于气候聚类分型区划的关联性。研究表明,CAST在一定的意义上可认为是REOF/RPCA用于气象要素场(气候)分型区划的理论基础。由此,作者提出CAST与REOF/RPCA相结合的一种新的分型区划方法,并用仿真随机模拟资料和实例计算验证了理论与实际结果的一致性,从而证实了这种分型区划方法的有效性及其优点。
[ Ding Yuguo, Zhang Yaocun, Liu Jifeng. A new cluster method for climatic classification and compartment using the conjunction between CAST and REOF
Chinese Journal of Atmospheric Sciences , 2007,31(1):129-136.]

[本文引用: 1]

王艳姣, 闫峰. 1960—2010年中国降水区域分异及年代际变化特征
地理科学进展, 2014,33(10):1354-1363.

DOI:10.11820/dlkxjz.2014.10.007URL [本文引用: 1]
利用1960-2010 年中国1840 个台站年降水量数据,采用经验正交函数(EOF)和旋转经验正交函数分解方法(REOF)对降水进行分区,并对各区降水的变化特征进行了研究。结果表明:基于多站点资料结合REOF方法实现的降水分区与中国降水实际区域分异特征比较符合,并与中国气候区划相一致。中国各区降水变化特征分析表明,东部各区降水在20 世纪70 年代末、80 年代末-90 年代初和21 世纪初发生雨带的南北移动过程,其中夏季雨带的移动主要受东亚夏季风和大气环流年代际变化的影响。西北地区降水以1985/1986 年为突变年,西北西部地区降水由前期偏少转为偏多,主要与来自阿拉伯海和里海异常偏多的水汽输送有关;西北东部地区降水由前期偏多转为偏少,主要与季风的年代际减弱有关。东北地区降水在80 年代初由前期接近正常转为偏多,90 年代末降水由前期偏多转为偏少,主要与季风和西北太平洋水汽输送的年代际变化相关。西南部各区降水阶段性变化明显,2000 年以前西南东北部地区降水与西部地区基本呈反向变化,主要受青藏高原地形、东亚季风和副热带高压等因素的影响,降水阶段性变化明显、成因复杂。
[ Wang Yanjiao, Yan Feng. Regional differentiation and decadal change of precipitation in China in 1960-2010
Progress in Geography, 2014,33(10):1354-1363.]

[本文引用: 1]

魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术. 北京: 气象出版社, 2007: 105-124.
[本文引用: 3]

[ Wei Fengying. Modern Climate Statistical Diagnosis and Prediction Technology. Beijing: China Meteorological Press, 2007: 105-124.]
[本文引用: 3]

North G R, Bell T L, Cahalan R F, et al. Sampling errors in the estimation of empirical orthogonal functions
Monthly Weather Review, 1982,110(7):699-706.

DOI:10.1175/1520-0493(1982)110&lt;0699:SEITEO&gt;2.0.CO;2URL [本文引用: 1]

王秋香, 李庆祥, 周昊楠, . 中国降水序列均一性研究及对比分析
气象, 2012,38(11):1390-1398.

[本文引用: 1]

[ Wang Qiuxiang, Lin Qingxiang, Zhou Haonan, et al. Homogeneity study and comparison analysis on precipitation series over china
Meteorological Monthly, 2012,38(11):1390-1398.]

[本文引用: 1]

陕西省林业厅. 陕西省森林资源. 西安: 陕西科学技术出版社, 2012.
[本文引用: 1]

[ Shaanxi Provincial Forestry Department. Shaanxi Forest Resources. Xi'an:: Shaanxi Science and Technology Press, 2012.]
[本文引用: 1]

杜华明, 延军平. 西秦岭地区气候变化特征与干旱灾害趋势
山地学报, 2014,32(1):58-65.

[本文引用: 1]

[ Du Huaming, Yan Junping. Characteristics of climatic change and trend of aridity in West Qinling
Mountain Research , 2014,32(1):58-65.]

[本文引用: 1]

陈志昆, 张书余, 雒佳丽, . 中国西北地区降水异常的气候分析
中国沙漠, 2013,33(33):1874-1883.

[本文引用: 1]

[ Chen Zhikun, Zhang Shuyu, Luo Jiali, et al. A climatic analysis on the precipitation features and anomaly in Northwest China
Journal of Desert Research, 2013,33(33):1874-1883.]

[本文引用: 1]

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