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氣候變化的原因及變化趨勢范文第1篇

關鍵詞：柴達木盆地東部地區；氣候特征；溫度；降水量；日照時間

中圖分類號：S162.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）08-1806-05

氣候變化尤其是全球變暖的問題在研究領域越來越被關注。王紹武[1]發現全球正在以0.5 ℃/（100年）的速率變暖。林學椿等[2]研究結果也表明我國年平均氣溫在上升，年降水量在減少。羅貴東[3]研究表明，四川省達州市在40年來年平均氣溫逐漸上升，氣溫年較差逐漸變小，冬、春、秋三季在增溫，而夏季在降溫。于延勝等[4]發現湖北省老河口市在近57年來平均氣溫在冬、春、秋三季均有顯著增加趨勢，而在夏季呈緩慢降低趨勢。李為華等[5]研究發現，近40年來山東省年平均氣溫也呈上升的趨勢，尤其冬季平均氣溫增幅最大，年降水量也略有增加；夏季降水量減少最多，氣溫變化的周期性比降水變化的周期性明顯。但也有個別研究結果與之相反，池再香等[6]則發現我國的黔東南地區年平均氣溫呈下降趨勢，而年降水量呈上升趨勢。

柴達木盆地是青海省重要的農牧業生產基地，耕地以塊狀分布于山麓洪積扇的中下部，盆地中東部的德令哈南部、諾木洪等地有水利灌溉條件的地方是青海省良好的綠洲農業區。由于氣候的變化存在著地域性的特點，利用柴達木盆地東部地區51年溫度與降水資料進行統計分析，有效揭示了柴達木盆地東部地區的氣候變化規律，為柴達木盆地東部地區森林防火和農業生產提供氣象依據，同時為地方政府決策提供氣象保障。

1 研究區概況

研究區地處青海省西北部，位于柴達木盆地的東部，地理坐標為北緯36°20′43.9″-37°51′18.6″，東經95°05′26.0″-98°19′45.8″，屬于比較干旱的溫帶大陸性氣候，降水量小于蒸發量。該地區的局部氣候差異比較顯著，春季降水偏少且多風沙，物燥干旱；夏季降水較多并集中，氣候相對溫濕，日照時間相對較長，比較適宜耐寒作物生長；秋季急劇降溫；冬季漫長而干燥，低溫嚴寒。該地區51年的年均溫為3.82 ℃，冬季均溫為-8.84 ℃，夏季均溫為15.56 ℃。51年的年平均降水量為111.58 mm，集中在夏季。日照時間為2 863～3 356 h。歷年最低氣溫為-23.8 ℃，最高氣溫為28.9 ℃。

2 數據來源與分析

對大柴旦、德令哈、都蘭、諾木洪、格爾木5個樣地1960～2010年逐年與逐月的溫度、降水量及日照時間平均值數據進行SPSS 17.0線性回歸分析，并用Excel 2007與SigmaPlot繪圖軟件繪圖。所有數據均來源于國家氣象服務網。

3 結果與分析

3.1 氣溫變化趨勢分析

通過分析，發現51年中氣溫以0.47 ℃/（10a）的增溫幅度呈上升趨勢（圖1），同時，分別在1967、1970、1983、2008年出現了明顯的低值，分別為2.20、2.58、2.66、4.32 ℃，出現低值的時間間隔越來越長，使之影響力逐漸減弱，在整體上符合全球氣候變暖的趨勢和規律。推測造成低值出現的原因可能是受北方冷空氣和西南暖濕氣流的共同影響，導致了罕見低溫天氣。

柴達木盆地東部地區冬季與秋季的平均氣溫距平變化相對較大，最為明顯的是冬季，冬季平均氣溫變幅為5.96 ℃， 秋季平均氣溫變幅為3.98 ℃， 春季平均氣溫變幅為3.38 ℃，夏季平均氣溫變化則相對比較平緩，變幅為3.35 ℃。春季和夏季總體增溫趨勢不明顯，增幅分別為0.30 ℃/（10a）和0.31 ℃/（10a），冬季增溫最顯著，增幅為0.73 ℃/（10a），其次是秋季，增幅為0.51 ℃/（10a）（圖2a至圖2d），由此得出柴達木盆地東部地區氣候變暖的貢獻率大小依次是冬季、秋季、春季、夏季。春季和夏季在20世紀90年代增溫明顯，冬季和秋季在20世紀70年代和90年代后增溫比較明顯。

1960～2010年柴達木盆地東部地區每年的最高氣溫也呈上升的趨勢，升高速率是0.33 ℃/（10a）（圖3）。五站點每年的最高氣溫整體上都有升高的趨勢，但德令哈與都蘭兩站每年的最高氣溫有所波動：從20世紀60年代向70年代過渡時呈下降趨勢，80年代以后又開始升高，格爾木與諾木洪兩站點每年的最高氣溫大于都蘭和大柴旦兩站點的，德令哈居中。20世紀90年代后年最高氣溫升高更明顯，近20年來升高約1.3 ℃，表現出年最高氣溫逐年增高的變化趨勢。

柴達木盆地東部地區五站點51年來的年最低氣溫資料顯示，年最低氣溫也在逐漸上升（圖4），升高速率是0.71 ℃/（10a），氣溫波動呈階梯性上升且很明顯，從1980年之后，年最低氣溫升高非常顯著，51年間年最低氣溫平均升高了約3.1℃；大柴旦地區的年最低氣溫表現出明顯偏低的趨勢，51年間比其他4個氣象站平均約低4℃，可能是由于大柴旦的緯度相對較高造成的。

3.2 降水量變化趨勢分析

由于受全球氣候變暖的影響，近年來柴達木盆地的氣候表現為暖濕特征，不僅氣溫升高，降水量也跟著增多，并以10.97 mm/（10a）的增加幅度上升。但柴達木盆地東部地區在降水量逐漸上升的同時，分別在1967、1970、1977、1989、2002年出現了明顯的高值，分別為177.34、138.02、152.92、168.76和183.5 mm（圖5），分析推測可能是由于對三江源生態建設的保護，青海省在柴達木盆地廣泛開展了人工增雨作業，并且收到明顯效果；另外，北方冷空氣稍有偏強和西南暖濕氣候比較穩定處在青海上空也可能是造成柴達木盆地東部地區降水量偏多的原因。

較極端的天氣過程，過程強降水的事件屢次發生，給氣象部門預報服務帶來極大困難，也對當地工業尤其是鹽業帶來了不利影響。專家認為，雖然局地強降水致使部分地區受災，但降水量偏多無疑對緩解前期旱情、改善生態環境、增加河流流量有積極作用。從長遠發展來看，在干旱少雨的柴達木盆地東部地區，降水量偏多無疑是利大于弊，尤其在保護生態的層面作用更為明顯。

1960～2010年柴達木盆地東部地區夏季降水量增加幅度最為明顯，其變化趨勢與年降水量的變化狀況基本一致，可以推斷夏季降水量是影響年降水量增加或減少的主要因素；春季降水量的增加幅度次之，這在一定程度上緩解了春季干旱對農業的影響；秋季和冬季的降水量增加不明顯（圖6a至圖6d）。

3.3 日照時間變化趨勢分析

1960～2010年柴達木盆地東部地區五站點的日照時間平均以26.02 h/（10a）的幅度呈減少的趨勢（圖7）。年日照時間在1962、1965、1978、1980、1990、1997年出現了明顯的峰值，分別為3 240.16、3 280.94、3 283.36、3 265.38、3 248.98、

3 270.54 h，推測是與其相對應的年降水量有關，年降水量越少，年日照時間則出現峰值。日照時間的變化與降水量、水汽壓、總云量、低云量等眾多氣象要素有關，這些氣象因素的變化可能是造成高原日照時間變化的重要因子。

從近51年四季日照時間的變化趨勢來看（圖8），夏季日照時間的減幅最大，其他3個季節變化不太顯著。表明夏季日照時間是影響年日照時間的主要因素。

4 結論與討論

柴達木盆地東部地區的氣溫以0.47 ℃/（10a）增溫幅度呈上升趨勢，影響該地區氣候變暖的主要季節是冬季，氣溫增幅為0.73 ℃/（10a）。1961～2006年間，我國氣溫增幅為每10年0.10～0.20 ℃，而青海高原為每10年0.33 ℃，其中，柴達木盆地更是高達每10年0.44 ℃，增溫速率位居全國首位。與此次的分析結果相近，表明柴達木盆地已成為全國范圍內增溫最顯著的區域。

秋季氣溫增幅為0.51 ℃/（10a），春季與夏季總體增溫趨勢不明顯。桂翰林等[7]在研究漠河縣氣候變化趨勢時，發現氣候變暖貢獻最大的是冬季，氣溫增幅為0.67 ℃/（10a），其次是秋季，氣溫增幅為0.41 ℃/（10a），夏季溫度變化不明顯。20世紀90年代后年最高氣溫升高更明顯，近20年來升高約1.3 ℃，表現出年最高氣溫逐年增高的變化趨勢。時興合等[8]通過1961～2002年氣象觀測資料得出柴達木盆地20世紀90年代增暖比較明顯，年和春、夏、秋、冬四季平均氣溫變化的氣候傾向率均為正值。

柴達木盆地東部地區的降水量逐漸上升，據氣象部門提供的資料顯示，盆地東部降水最為明顯，其中德令哈地區降水量增幅最大，其他地區的降水量也有較大增加。夏季降水量是影響年降水量增加或減少的主要因素，其次是春季降水量，秋、冬季降水量增加的幅度不明顯。朱海濤[9]在研究柴達木盆地降水量時，發現其水汽來源主要是孟加拉灣和印度洋熱帶西南季風暖濕氣流，導致夏季降水量增多。桂翰林等[7]在研究漠河縣氣候時卻發現在四季中，降水量變化幅度最大的不是夏季而是冬季，推斷分析可能是漠河縣主風向以西北風為主且緯度較高等原因造成的。

柴達木盆地東部地區的日照時間則表現出下降的趨勢，李躍清[10]也發現近40年來青藏高原東部地區的日照時間呈顯著下降趨勢。毛飛等[11]的研究結果表明，近40年來那曲四季日照時間均呈減少趨勢，夏季日照時間平均減幅最大，其次是秋季和冬季，春季的減幅變化不明顯。杜軍等[12]研究發現，近35年來年日照時間也是呈顯著的減少趨勢，春、夏、秋比較明顯，而冬季變化不大。

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氣候變化的原因及變化趨勢范文第2篇

關鍵詞：烏云河；變差系數；峰型度；豐枯率

中圖分類號：P467文獻標識碼：A文章編號：1672-1683（2013）04-0035-06

1研究背景

徑流的形成過程是水文、氣象、地形、地貌、土壤、植被等多種因素相互作用的復雜過程，隨著氣候變化和人類活動的加劇，徑流的年際變化更加復雜。河川徑流作為地表水資源的主要組成部分，其量的變化直接關系到自然生態系統以及國民經濟各部門的需水要求，因此研究徑流的年際變化趨勢一直是水文水資源與流域研究的熱點和難點問題。其中，從影響徑流形成的各個要素中分析其主要影響因素，是研究徑流年際變化規律的基礎。

烏云河是黑龍江右岸的一級支流，處于嘉蔭縣境內，干流長度大約141 km，河流的下游設有東風水文站，見圖1。目前對于該流域的水文水資源方面的研究較少。本文擬探究該河流的徑流、降水、蒸發等水文序列的變化規律及其影響因素，以便為將來進行水庫、塘堰等水利工程的修建提供技術和數據支撐。

2數據來源

東風水文站是烏云河上唯一的水文站，于1959年開始

6結論

根據烏云河東風站50年的月流量資料、24年的月降水量資料和15年的月蒸發量資料，對該流域徑流的補給來源及徑流主要受哪些氣象因子的影響等進行了分析，初步得出了如下結論。

（1）烏云河的徑流主要以融雪和夏季的降水來補給，年流量以每1.42 m3/（s·10 a）的速率逐漸遞減，50年累計徑流量減少了2.24×108 m3。春、夏、秋、冬四季、汛期及非汛期流量分別以每-1.86、-9.27、-4.99、-0.12、-15.35、-0.88 m3/（s·10 a）的速率減少，其中汛期的流量減少的最為明顯。

（2）烏云河流域氣候變化表現出降水量減少、蒸發減少的趨勢。其中年降水量呈逐年遞減的趨勢，其降幅為-14.6 mm/10 a，而春、夏、秋、冬四季及汛期、非汛期降水量則分別以+2.44、-35.87、+16.08、+3.39及-29.7、+15.75 mm/10 a的速率增加或減少。可見，夏季和汛期的降水量非常明顯，其中夏季降水量減少的幅度最大，這也是烏云河流量呈減少趨勢的主要原因之一。蒸發量以175.0 mm/10 a的速率降低。蒸發量年際變化率可能與資料系列的長度有一定的關系，因此還需要收集更長系列的資料來準確分析蒸發量的年際變化規律。

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氣候變化的原因及變化趨勢范文第3篇

關鍵詞 單產；波動；趨勢；氣候單產；突變；周期；分析

中圖分類號 S5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2012）20-0223-03

隨著人口的不斷增長，城市建設用地對耕地壓力不斷增大，使糧食總產量的增長步伐難以跟上人口增長的步伐，糧食安全日益成為國際社會焦點問題。氣候變化及由此帶來的氣象災害很大程度上增加了農業生產的不穩定性，河北科技工作者對此在全省范圍內做了大量研究，結果表明，溫度過低或過高都會使小麥減產，高溫使小麥減產更嚴重，降水量和小麥氣候產量呈顯著正相關[1]；冬小麥日照隸屬度較大，氣候適宜度為下降趨勢[2]；一般年份只有在灌溉的情況下才能滿足小麥生長發育的需求[3]；通過研究日光溫室中地面覆蓋對黃瓜地溫的影響，表明地面覆蓋可提高黃瓜全生育期的土壤溫度、降低黃瓜耗水量、提高土壤水分滲漏率和產量[4]；分別根據降水、氣溫、日照時數對棉花產量影響效應系數，把棉區各分為3個降水影響區、3個氣溫影響區和3個日照影響區[5]；干熱風總日數與小麥千粒重具有負相關關系[6]；利用地理信息技術將全省玉米區劃為干旱災害高、中、低3種風險區，并探討了各類風險區不同旱災年景的平均減產率和防災減災措施[7]；氣候變化的不確定性、冷暖交替突變、抗寒鍛煉時間縮短和強度減弱是導致冬小麥凍害發生率回升的重要原因[8]等。但是針對石家莊區域氣候變化及氣象災害對當地農業影響的研究還較少，石家莊是農業大市，地處河北省中南部，跨華北平原和太行山地兩大地貌單元，具有良好的農業生產條件，當地農業經濟在其產業結構中占有重要地位。因此，客觀分析該區域主要農作物的單產變化顯得尤為重要，對科學調整糧油生產布局，增強糧食安全，指導農業生產適應氣候變化具有深遠的理論和現實意義。

1 材料與方法

石家莊區域農業分為五大主產區，有北部砂土糧油區、東部平原糧棉區、西部山地雜糧區、中部城郊菜蔬區和南部滹沱河故道果林區，農業資源豐富，作物品種繁多。鑒于石家莊地區的農業區域特色，選取1985—2010年當地主要農作物（糧食、油料、棉花和蔬菜）歷年單產數據來分析其變化，其中糧食作物中選取小麥、稻谷、玉米和大豆為例，油料作物中選取花生為例，蔬菜類別繁雜，比重相當，不再細分。

該文利用距平、變率和線性趨勢分別描述年代際和年際主要農作物單產[9]的波動變化和變化趨勢的區域性特征。變率選用均方差來描述主要農作物單產的波動變化；線性趨勢利用每10年的氣候傾向率來描述主要農作物單產的變化趨勢，并對趨勢系數進行了顯著性檢驗。

該文選用Mann—Kendall突變檢驗法分析主要農作物氣候單產的變化趨勢和突變；采用小波母函數為Morlet小波[10]研究主要農作物氣候單產的特征尺度和變化周期。

實際單產可分為趨勢產量、氣候產量和隨機產量3部分，用公式可表示為：

Y=Yt+Yw+e

式中，Y表示實際單產，Yt表示趨勢產量，Yw表示氣候危害，e表示隨機產量。Yt采用5年滑動平均方法模擬，結合實際產量可以分離出Yw，e可忽略不計，Yt主要為技術水平對產量的影響，Yw為氣象因素對產量的影響。

2 主要農作物單產的變化特征

2.1 主要農作物單產的年代際變化

2.1.1 主要農作物單產的波動變化。表1給出了石家莊主要農作物單產的年代波動變化?？梢钥闯?，除棉花在2000年代波動最弱外，其他農作物均在1980年代波動最弱；除玉米在2000年代波動最強外，其他農作物均在1990年代波動最強。蔬菜單產波動最為劇烈，其次是小麥、花生、玉米和大豆；棉花和稻谷單產波動較弱，其中稻谷波動最弱。

2.1.2 主要農作物單產的變化趨勢。表2給出了石家莊主要農作物單產的年代變化趨勢?？梢钥闯?，除稻谷在1990年代出現增產趨勢之后在2000年代出現減產趨勢，棉花在1990年代出現減產趨勢之后在2000年代出現增產趨勢外，其他農作物均呈現持續增產趨勢。除稻谷為明顯減產趨勢外，其他農作物呈現明顯增產趨勢，其中蔬菜、小麥和花生增產趨勢最為明顯，年平均單產分別增產了13 536、935、805 t/hm2，其次是玉米、大豆和棉花增產趨勢也較明顯。

2.2 主要農作物單產的年變化

2.2.1 主要農作物單產的波動變化。表3給出了石家莊主要農作物單產的年波動變化。可以看出，蔬菜單產波動最為劇烈，其次是小麥、花生、玉米和大豆；稻谷和棉花單產波動較弱，棉花波動最弱。

2.2.2 主要農作物單產的變化趨勢。表4給出了石家莊主要農作物單產的年變化趨勢。可以看出，除稻谷為弱的減產趨勢外，其他農作物呈現明顯增產趨勢，其中蔬菜、小麥和花生增產趨勢最為明顯，年平均單產分別增產了1 467、105、88 t/hm2，其次是玉米、大豆和棉花增產趨勢也較明顯。

2.3 主要農作物氣候單產突變

采用M-K方法對石家莊主要農作物單產進行突變檢驗，圖1為繪出的UF和UB曲線圖，UF為按時間序列順序計算出的統計量序列，UB為按逆時間順序計算出的統計量序列，若UF>0，則表明序列呈上升趨勢，UF

由圖可見，玉米、棉花和大豆氣候單產均在1989年出現增產趨勢，并分別在1993、2000、2005年出現明顯增產趨勢，UF和UB 2條曲線交點出現在信度線之間（突變點分別出現在1991、1999、2004年），表明玉米和棉花分別在1990年代初期和末期，大豆在2000年代中期明顯增產為一突變現象。

蔬菜、小麥和花生氣候單產均在1989年，稻谷氣候單產在1992年出現增產趨勢，并分別在1992、1995、1994、1994年出現顯著增產趨勢，但UF和UB 2條曲線交點出現在信度線之外，不具有突變性質，表明蔬菜、小麥、花生和稻谷在1990年代前中前期明顯增產非一突變現象。

2.4 主要農作物氣候單產周期

小波系數的變化趨勢與農作物氣候單產信號的起伏是基本一致的，等值線中心為增產、減產中心，中心值的大小可以反映出波動的振動強度，小波系數的零點可能對應于氣候單產突變點。該文采用標準Morlet小波變換分析了全區主要農作物氣候單產的多時間尺度特征（圖2）。

從Morlet小波變換系數（實部）等值線圖可以發現，全區主要農作物氣候單產均存在準7年的低頻振蕩周期，振幅較大且周期振蕩穩定，可分為2個減產時段和3個增產時段，減產時段為1990年代中后期、2000年代中前期，增產時段為1990年代前期、1990年代末到2000年代初和2000年代中后期；高頻振蕩周期變化不明顯?？梢钥闯?，棉花和稻谷氣候單產低頻振蕩周期振幅最大，目前該區主要農作物氣候單產在2000年代末之后正處于減產階段。

3 結論

（1）從年代際變化情況看，大部分主要農作物單產均在1990年代波動最強，在1980年代波動最弱，其中蔬菜單產波動最為劇烈，稻谷波動最弱；大部分主要農作物呈現明顯增產趨勢，其中蔬菜、小麥和花生單產增產趨勢最為明顯。

（2）從年變化情況看，蔬菜單產波動最為劇烈，棉花波動最弱；大部分主要農作物呈現明顯增產趨勢，其中蔬菜、小麥和花生單產增產趨勢最為明顯。

（3）全區主要農作物均呈現增產趨勢，增產趨勢大多出現在1980年代后期和1990年代初期；棉花增產趨勢出現時間最晚（1999年之后），蔬菜出現時間最早（1987年之后）；玉米、棉花和大豆氣候單產出現突變現象。

（4）全區主要農作物氣候單產均顯著存在準7年的低頻振蕩周期，其中棉花和稻谷氣候單產低頻振蕩周期振幅最大。

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[7] 張文宗，王鑫，康西言，等.河北省玉米干旱風險評估及區劃方法[J].華北農學報，2008，23（增刊）：367-372.

[8] 代立芹，李春強，姚樹然，等.氣候變暖背景下河北省冬小麥凍害變化分析[J].中國農業氣象，2010，21（3）：467-471.

氣候變化的原因及變化趨勢范文第4篇

關鍵詞：參照蒸散發；實際蒸散發；影響因素；漢江流域

中圖分類號：P333文獻標志碼：A文章編號：

1672-1683（2015）001-0004-04

The calculation of reference evapotranspiration and actual evapotranspiration and the analysis of climatic factors on them in Hanjiang basin

LIU Fan1，2，CHEN Hua2，3，XU Chong-yu2，3，SHI Pei-jun1

（1.State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology，Beijing Normal University，Beijing 100875，China；

2 State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science，Wuhan University，Wuhan 430072，China；

3 Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Water Resources Security，Wuhan 430072，China）

Abstract：In this paper，the Penman-Monteith method and GG model were used to calculate the reference evapotranspiration and actual evapotranspiration based on the daily meteorological data in Hanjiang basin from 1961 to 2012An analysis of the spatial distribution and temporal trend of those two evapotranspiration was carried out，and the impact of the climatic factors were also discussed combined with their changing trendsThe result indicated that there was a downward trend in both reference evapotranspiration and actual evapotranspiration during the past 52 years，and the spatial distribution of those two kinds of evapotranspiration presented a decreasing trend from southeast to northwestAs for reference evapotranspiration，the decreasing trend was significant in the upper regions，while actual evapotranspiration decreased significantly in the middle and lower regions at the 0.05 significance levelAnd according to the analysis，it was found that the decrease of net radiation was the main cause of the decrease of the reference evapotranspiration and actual evapotranspiration in Hanjiang basin.

Key words：reference evapotranspiration；actual evapotranspiration；impact factors；Hanjiang basin

蒸散發作為同時在水量平衡方程和陸地表面能量方程中出現的唯一變量，是聯系水循環和能量平衡的重要樞紐[1]。研究氣候因子對蒸散發的影響有助于深入認識水文過程對氣候變化的響應。Xu等[2]分析了長江流域1960年-2000年參照蒸散發的時空變化規律及其影響因素，發現太陽輻射和風速是造成漢江流域參照蒸散發下降的主要原因；朱非林等[3]進行了1961年-2011年間漢江流域實際蒸散發時空演變規律及成因分析的討論，得出實際蒸散發呈下降趨勢，且太陽輻射和風速的顯著下降是導致實際蒸散發減少的主要原因。

漢江是長江流域最大的支流，流域生態良好，兩岸文化底蘊深厚，是我國重要的生態走廊和民族文化發源地，也是中西部地區重要的經濟發展軸線。同時，漢江作為南水北調中線工程水源地，在有效緩解中國北方部分地區的缺水問題上發揮重要作用。因此，研究氣候變化對漢江流域蒸散發的影響有助于進一步理解氣候變化對漢江流域水文水資源的影響，為流域水資源配置和開發利用提供理論依據。

本文基于Penman-Monteith模型和GG模型分別計算出漢江流域內14個氣象站點在1961年-2012年間的實際蒸散發和參照蒸散發，分析了其時空變化趨勢，并討論了影響其變化的氣候因素。

1研究區域概況及研究方法

1.1研究流域和資料概況

漢江流域發源于陜西省秦嶺南麓，干流全長1 577 km，流域面積約15.9萬km2。流域處于東亞副熱帶季風區，是我國南北氣候過渡帶，流域內氣候較溫和，多年平均氣溫為12 ℃～16 ℃，雨量充沛，四季變化明顯。

取用的資料有漢江流域內14個氣象站點（圖1）的逐日常規氣象資料和石泉、皇莊兩個水文站的徑流量資料。氣象資料來自中國氣象局氣象信息中心，包括1961年至2012年 14個氣象站的逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、日降水量、氣壓、相對濕度、10 m高的風速以及日照時數。水文資料為1987年至2003年的逐月徑流系列。

圖1漢江流域及氣象站點分布

1.2研究方法

1.2.1參照蒸散發模型

Penman-Monteith模型綜合考慮了植物的生理學特性和空氣動力學特性，反映了蒸發必須具備的條件和各氣候要素的綜合影響，它被認為是最能準確估算參照蒸散發的模型，也是世界糧農組織（FAO- Food and Agriculture Organization of the United Nations）推薦使用的參照蒸散發方法[4]。

1.2.2實際蒸散發模型

（1）AA模型。

Brutsaert等[5]依據Bouchet的互補相關原理，用Penman公式計算潛在蒸散，用Priestley-Taylor公式計算濕潤表面蒸散，提出了平流-干旱模型：

EAAA=2αΔΔ+γ（Rn-G）-[ΔΔ+γ（Rn-G）+ΔΔ+γEa] （1）

式中：α為經驗系數，實際上反映了平流的變化情況，其推薦取值為1.26；Δ為飽和水汽壓曲線斜率（kPa/℃）；Rn為凈輻射（MJ/（m2?day））；G為土壤熱通量（MJ/（m2?day））；γ為干濕表常數（kPa/℃）；Ea是干燥力（mm/d）。

（2）GG模型。

Granger等[6]選擇表面飽和、大氣參量和表面溫度不變時的蒸散量為潛在蒸散，選擇表面飽和、大氣參量和能量不變時的蒸散為濕潤環境蒸散，運用道爾頓的蒸發定律導出實際蒸散和潛在蒸散的定量互補關系，并進一步引進相對蒸散的概念，得出估算實際蒸散量EAGG的方程：

EAGG=ΔGΔG+γRnλ+γGΔG+γEa（2）

式中：G表示相對蒸散發，即G=EA/EP，其他參數與公式（1）中含義一樣。

定義相對干燥力D=Ea/（Ea+Rn），G與D之間存在以下關系：

G=1a+bexp（4.902D）+0.006D（3）

式中：經驗系數a和b的推薦取值分別為0.793和0.20。

1.2.3Mann-Kendall檢驗

采用Mann-Kendall秩次相關檢驗法進行參照蒸散發和實際蒸散發的變化趨勢判別及顯著性檢驗。Mann-Kendall趨勢檢驗方法的優點在于不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數異常值的干擾，是世界氣象組織廣泛推薦的非參數檢驗方法[7]。

2結果分析與討論

2.1參照蒸散發時空變化特征

應用Penman-Monteith公式計算出漢江流域14個站點的日參照蒸散發量，并統計出年尺度的參照蒸散發值，計算結果如圖2所示。圖2給出了1961年-2012年間漢江流域上游和中下游的參照蒸散發變化情況。采用簡單線性回歸得到，過去52年間漢江流域參照蒸散發都呈下降趨勢，上游的下降斜率為-1017 6 mm/a，中下游的下降斜率為-0964 6 mm/a。

圖2漢江流域參照蒸散發年際變化趨勢

利用Mann-Kendall檢驗對漢江流域1961年-2012年的參照蒸散發進行了趨勢分析，統計值Z值的空間分布見圖3。從圖3中可以看出，在95%的置信區間內（統計值Z值的上下限為±1.96），除鎮安站呈上升趨勢外，其他13個站點均呈現下降趨勢，其中有8個站點下降趨勢顯著，主要分布在流域上游。

圖3參照蒸散發統計值Z值空間分布

利用反距離加權插值法得到漢江流域1961年-2012年平均參照蒸散發的空間分布，如圖4所示。從圖4中可以看出，漢江流域中下游的多年平均參照蒸散發大于上游多年平均參照蒸散發，整體上呈現自東南向西北減少的趨勢。

2.2實際蒸散發

2.2.1模型經驗系數率定

計算實際蒸散發的AA模型和GG模型中都含有經驗

圖4多年平均參照蒸散發空間分布

系數，為了得到適用于漢江流域的經驗系數，選取石泉站（流域控制面積23 805 km2）、皇莊站（流域控制面積142 000 km2）分別作為上游和中下游的參數率定區域。

根據1987年-2003年間石泉站和皇莊站的同期降雨徑流資料分別求得兩站的多年平均降雨量P0和多年平均徑流深R0，利用多年水量平衡方程E0=P0-R0得到多年平均實際蒸散發，計算結果見表1。

表1水量平衡法和GG模型計算實際蒸散發結果

站點多年平均降雨/mm多年平均徑流/mm多年平均實際蒸散/mmGG模型估算的實際蒸散發/mm與水量平衡結果相對誤差（%）

石泉站839.5371.4468.1468.60.08

皇莊站834.7332.1502.6503.20.13

通過不斷調整兩種模型中的3個經驗系數，使模型估算的實際蒸散發值與水量平衡方法計算值的相對誤差最小，最終選取經驗系數率定后的GG模型作為漢江流域實際蒸散發估算模型。

2.2.2實際蒸散發時空變化特征

采用GG模型計算出漢江流域14個站點的日實際蒸散發量，并統計出年尺度的實際蒸散發值。圖5給出了1961年-2012年間漢江流域實際蒸散發的年際變化情況。通過簡單線性回歸可知，流域上游的實際蒸散發下降趨勢微弱，其下降斜率為-0090 8 mm/a；流域中下游的實際蒸散發明顯下降，其下降斜率為-1033 6 mm/a。

圖5漢江流域實際蒸散發年際變化趨勢

Mann-Kendall檢驗的統計值Z值的空間分布如圖6所示?？梢钥闯?，在95%的置信區間內，除安康站（Z值為077）和鎮安站（Z值為462）呈上升趨勢外，其他12個站點均為下降趨勢，其中有8個站點下降趨勢顯著，主要分布在中下游。

圖6實際蒸散發統計值Z值空間分布

圖7是1961年-2012年間漢江流域多年平均實際蒸散發的空間分布圖，可以看出漢江流域多年平均實際蒸散發總體上呈現自東南向西北減少的趨勢。

圖7多年平均實際蒸散發空間分布

2.3蒸散發變化的影響因素分析

已有的研究表明，氣候因子變化是造成濕潤地區蒸散發時空波動的主要原因[8]。為了分析漢江流域蒸散發時空變化的影響因素，對漢江流域的主要氣象要素進行了時空變化趨勢分析。

2.3.1漢江流域氣候因子變化趨勢

根據各個氣象站點的逐日常規氣象資料，統計得到漢江流域上游和中下游不同氣候因子的年尺度變化情況。表2中給出了Mann-Kendall檢驗計算出的統計值Z值，可知在95%的置信區間內，各氣候因子均表現出顯著的變化趨勢。漢江流域的太陽輻射和平均風速呈下降趨勢，平均溫度為上升趨勢，平均相對濕度在流域上游為上升趨勢，中下游為下降趨勢。

表2主要氣候因子統計值Z值

統計值Z平均風速平均溫度年總太陽輻射平均相對濕度

上游-3.373.91-2.362.63

中下游-7.194.28-6.07-2.96

通過分析可以發現，除平均相對濕度以外，太陽輻射、平均溫度和平均風速的空間分布基本與蒸散發的空間分布一致，總體呈現自東南向西北逐漸減少的趨勢。

2.3.2蒸散發影響因素分析

為了便于找出影響漢江流域蒸散發的主要因素，對主要氣候因子進行還原，去掉其變化趨勢后再分別計算參照蒸散發和實際蒸散發，并與原始計算值進行比較。圖8和圖9分別比較了漢江流域上游和中下游剔除變化趨勢后的平均溫度、相對濕度、平均風速、太陽輻射，計算出來的參照蒸散發與原始計算值之間的差異與變化。從圖8和圖9中看出，剔除平均溫度變化趨勢后計算的參照蒸散發相對原始計算值的差別最大，太陽輻射居于第二位。同時由于中下游各氣候因子的變化幅度更大，去趨勢前后中下游參照散發的改變也相對較大。

進一步分析實際蒸散發的影響因素，可發現剔除太陽輻射變化趨勢引起實際蒸散發的變化量最大，其次是平均溫度。

根據以上分析可知，雖然溫度變化也會引起蒸散發的增加，但是太陽輻射和風速的顯著下降對蒸散發的減少作用補償了溫度引起的增量，且太陽輻射的減少是造成參照蒸散發和實際蒸散發降低的最主要原因。

2.3.3蒸散發對氣候因子的敏感性分析

為了進一步理解各氣候因子對參照蒸散發和實際蒸散

圖8剔除氣候因子趨勢前后上游參照蒸散發計算值比較

圖9剔除氣候因子趨勢前后中下游參照蒸散發計算值比較

發的變化貢獻量，進行了蒸散發對氣候因子的敏感性分析。通過在各項氣候因子原始值的基礎上分別改變0、±10%、±20%、±30%，比較相應的蒸散發相對于原始值的變化程度。結果見圖10和圖11。圖10和圖11表明，除相對濕度以外，其他太陽輻射、風速和平均溫度均與蒸散發呈正相關關系。參照蒸散發對太陽輻射的變化最敏感，其次是相對濕度；實際蒸散發也對太陽輻射的變化最敏感，其次是平均溫度。

圖10參照蒸散發對四種氣候因子的敏感性

3結論

對漢江流域1961年-2012年間的參照蒸散發和實際蒸散發的時空變化趨勢進行了分析，并結合主要氣候因子的變化情況討論了蒸散發變化的影響因素，得到以下結論。

（1）1961年-2012年間，漢江流域的參照蒸散發除鎮安站以外，其他站均呈下降趨勢，且上游下降趨勢顯著，空間上整體呈現自東南向西北減少的分布。

圖11實際蒸散發對四種氣候因子的敏感性

（2）1961年-2012年間，漢江流域實際蒸散發除安康站和鎮安站以外，其他站均呈下降趨勢，且中下游下降趨勢顯著，空間上整體呈現自東南向西北減少的分布。

（3）1961年-2012年間，漢江流域太陽輻射存在顯著的下降趨勢，且參照蒸散發和實際蒸散發均對太陽輻射的變化最敏感，因此太陽輻射的減少是導致漢江流域參照蒸散發和實際蒸散發降低的最主要原因。

參考文獻：

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氣候變化的原因及變化趨勢范文第5篇

關鍵詞: 游牧民族 農耕文明 氣候變化 人口遷移 同步共振

中圖分類號: P46 文獻標識碼: A文章編號: 1007-3973 (2010) 04-132-01

人口遷移是指人口遷居到另一地點已達一定時間而改變了永久居住地的現象,中國歷史上發生過數次大的游牧民族南遷。一些學者對于古代氣候和人口遷移方面進行了研究。李文雄??指出氣候是影響人口遷移最主要的自然環境因素。彼特生??將人口遷移的原因分為環境推力、遷移政策、個人改善生活的愿望和社會動能。高國榮??指出北方游牧民族南遷有三次。郭子其??指出了古代人口遷移的幾種類型,論證了遷移方式。葛劍雄??指出中國古代的北方游牧民族的南遷有氣候原因,但并未從氣候與人口遷移之間的關系進行仔細的對比論證。王成興??分析了氣候對經濟的影響,而對人口分布遷移與氣候的關系則一筆帶過。本文從氣候變化與游牧民族向南遷移的歷史出發,對氣候變化與人口遷移的關系做對比論證,以期系統分析說明氣候變化與人口遷移引起的疆界變化之間的關系。

1 秦漢以來中國115°E的氣候變化與疆界變化分析

1.1秦漢以來中國115°E的氣候變化情況

根據竺可楨的《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》??、王育民等《2000年來氣候變化》??、鄭景云等《中國過去2000年氣候變化的評估》??繪制的數千年來氣溫情況,提取各歷史時期115°E的溫度變化。

中國兩千年來溫度變化有明顯的3個溫暖期和3個寒冷期。第一個溫暖時期,即東周到秦漢溫暖期;第一個寒冷期,東漢末到魏晉南北朝;第二個溫暖期為隋唐時期;第二個寒冷期為五代時期;第三個溫暖期為兩宋時期;第三個寒冷期為元明清時期,即為“明清小冰期”。

1.2 秦漢歷代115°E游牧民族疆界變化

根據《中國歷史地圖集》上各游牧民族政權南部邊界資料,得到中國115°E各歷史時期游牧民族南部疆界圖。秦漢到明清時期疆界經歷了五次大的變化。(1) 秦漢時期,游牧民族和農耕政權兩個世界的界線基本上維持在長城一帶。秦與匈奴的分界線位于41.6°N,西漢與秦相同。(2) 魏晉南北朝時,前秦疆域南界推進到32°18′N。到南北朝后期,北齊政權的南界甚至擴展30°24′N。 (3) 隋唐時期,隋時,與突厥的分界線為44°N,唐時,與回紇的分界線為43.5°N。(4) 五代到兩宋,五代時,契丹與周的分界線為39.24°N,到北宋,宋與遼的分界線為39.1°N,而南宋與金的分界線為32.3°N。(5) 元明清時期,到元,疆界達到中國大陸南緣,位于22.5°N,到明朝,與韃靼的分界線為42.7°N。到清時位于22.5°N。

1.3氣候變化與115°E上不同歷史時期疆界變化比較

將秦漢以來的氣候變化與游牧民族與農耕政權疆界變化進行對比,會有一個驚人的發現,游牧民族的階段性南下與氣候的周期性變化及其變化程度存在著大體同步的共振關系。當處在寒冷時期,往往是游牧政權南部邊界靠南的的時期,而在溫暖時期,游牧民族南部疆界往往更靠北。

在秦及西漢的溫暖時期游牧民族與農耕政權邊界界在41.3°N～41.6°N,在從東漢末到南北朝的寒冷時期,邊界從39.1°N～30°24′°N。隋唐時期氣候復暖,邊界再次北移至44°N～43.5°N。從五代到宋,氣溫總體呈下降趨勢,邊界再次南移至39.24°N～32.3°N。而元明清時期,元清兩代,游牧人建立的政權的疆界達到了中國大陸邊界的最南部分(22.5°N)。而在明朝時,位于寒冷時期然農耕文明的疆域也很靠北,是由于傳統社會生產力發展到一個新的高度,氣候對經濟及生產的影響越來越小而經濟的影響力越來越大,故邊界靠北。

2 結論

(1)自秦漢以來,溫度變化趨勢是:溫暖時期(東周到秦漢)寒冷時期(東漢末到魏晉南北朝)溫暖時期(隋唐)寒冷時期(五代)溫暖時期(兩宋)寒冷時期(元明清)。

(2) 最近兩千年來,秦漢到明清時期游牧民族與農耕政權疆界經歷了五次大的變化。秦漢時期比較穩定,魏晉南北朝時期疆界南移,隋唐時期疆界北移,五代兩宋疆界南移,元明清時期,元與清時期疆界至2000年來最南端,明朝疆界北移。

(3)氣候波動與不同歷史時期游牧民族人口南遷帶來的疆界變化有明顯的共振性。當處在寒冷時期的時候,往往是游牧政權南部邊界靠南的的季節,而在溫暖時期的時候,游牧民族南部疆界往往更靠北。

注釋:

李文雄.中國古代人口遷移與現代人口流動[J].武漢大學學報,1998,4:12-21.

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