1981-2015年中国区域极端气候事件的时空分布特征.pdf
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1、第3 0卷第6期2 0 2 3年1 2月水土保持研究R e s e a r c ho fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.3 0,N o.6D e c.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-0 8-1 8 修回日期:2 0 2 2-1 1-0 2 资助项目:国家自然科学基金(3 1 9 7 1 5 1 2;4 2 1 4 1 0 0 5;4 2 0 3 0 5 0 9)第一作者:蒋帅(1 9 9 5),男,安徽亳州人,硕士,研究方向为气象灾害预警与预测。E-m a i l:6 7 4 7 5 8 3 2 3q q.c o
2、 m 通信作者:张黎(1 9 8 2),女,安徽泾县人,博士,副研究员,主要从事陆地生态系统碳循环模拟研究。E-m a i l:l i.z h a n g i g s n r r.a c.c nh t t p:s t b c y j.p a p e r o n c e.o r gD O I:1 0.1 3 8 6 9/j.c n k i.r s w c.2 0 2 3.0 6.0 1 8.蒋帅,张黎,景元书,等.1 9 8 12 0 1 5年中国区域极端气候事件的时空分布特征J.水土保持研究,2 0 2 3,3 0(6):2 9 5-3 0 6.J i a n gS h u a i,Z h a
3、 n gL i,J i n gY u a n s h u,e t a l.S p a t i a l a n dT e m p o r a lD i s t r i b u t i o nC h a r a c t e r i s t i c so fR e g i o n a lE x t r e m eC l i m a t eE v e n t s i nC h i n a f r o m1 9 8 1t o2 0 1 5J.R e s e a r c ho fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,3 0(6):2 9
4、 5-3 0 6.1 9 8 1-2 0 1 5年中国区域极端气候事件的时空分布特征蒋 帅1,2,张 黎2,3,4,景元书1,李 攀5,任小丽2,3,何洪林2,3,4(1.南京信息工程大学 江苏省农业气象重点实验室,南京2 1 0 0 4 4;2.中国科学院 地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室,北京1 0 0 1 0 1;3.国家生态科学数据中心,北京1 0 0 1 0 1;4.中国科学院大学 资源与环境学院,北京1 0 0 1 9 0;5.天津大学 地球系统科学学院,天津3 0 0 0 7 2)摘 要:目的 阐明中国区域连续时空范围内极端气候事件的高发区域和时段,增强对我国
5、极端气候事件发生规律的认知,进而为人类社会减缓和适应气候变化提供重要科学依据。方法 基于C R UN C E P的温度和降水量数据,在1.5倍标准差极端值判别法的基础上结合连续时空极端事件分析方法,分析了1 9 8 12 0 1 5年中国区域不同类型极端气候事件的变化规律特征。结果(1)全国极端降水和温度事件出现年份的极端气候事件具有明显的区域差异性。1 9 8 3年、1 9 9 8年、2 0 1 2年为全国极端强降水年,极端强降水事件的主要发生区域分别位于长江中下游、长江上游和内蒙古东部,以及长江中下游和内蒙古地区。对于全国极端干旱年、1 9 8 6年全国大部分区域均较常年偏干,而2 0 1
6、 1年干旱区域集中出现在亚热带热带季风气候区。全国极端高温和极端低温年分别出现在1 9 9 8年、2 0 1 2年,其中1 9 9 8年全国大部分地区温度偏高,而2 0 1 2年极端低温事件主要发生于温带大陆性气候区。(2)1 9 8 12 0 1 5年,4 6%的极端强降水事件发生在2 0 0 12 0 1 5年;1 3%的极端干旱事件发生在2 0 0 12 0 1 5年的亚热带-热带季风气候区;极端高温事件频发于1 9 9 12 0 0 0年(4 2%)和2 0 0 12 0 1 5年(4 3%);2 1%的极端低温事件发生在2 0 0 12 0 1 5年的温带大陆性气候区。(3)复合极端
7、气候事件出现比例存在逐年代际递增的趋势,其中极端低温强降水事件出现比例最高(3 4%),并且主要集中在2 0 0 12 0 1 5年(2 3%)。结论 单因子极端气候和复合极端气候事件在中国四大气候区具有较强的差异性,未来应加强分析中国区域日、月等短时间尺度上极端气候事件的时空分布特征。关键词:极端气候事件;连续时空极端事件;气候区;复合极端事件中图分类号:P 4 6 7 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 5-3 4 0 9(2 0 2 3)0 6-0 2 9 5-1 2S p a t i a l a n dT e m p o r a lD i s t r i b u t i o nC h
8、 a r a c t e r i s t i c so fR e g i o n a lE x t r e m eC l i m a t eE v e n t s i nC h i n af r o m1 9 8 1t o2 0 1 5J i a n gS h u a i1,2,Z h a n gL i2,3,4,J i n gY u a n s h u1,L iP a n5,R e nX i a o l i2,3,H eH o n g l i n2,3,4(1.J i a n g s uK e yL a b o r a t o r yo fA g r o m e t e o r o l o
9、g y,N a n j i n gU n i v e r s i t yo fI n f o r m a t i o nS c i e n c e sa n dT e c h n o l o g y,N a n j i n g2 1 0 0 4 4,C h i n a;2.K e yL a b o r a t o r yo fE c o s y s t e m N e t w o r kO b s e r v a t i o na n dM o d e l i n g,I n s t i t u t eo fG e o g r a p h i cS c i e n c e sa n dN a
10、t u r a lR e s o u r c e sR e s e a r c h,C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s,B e i j i n g1 0 0 1 0 1,C h i n a;3.N a t i o n a lE c o s y s t e mS c i e n c eD a t aC e n t e r,B e i j i n g1 0 0 1 0 1,C h i n a;4.C o l l e g eo fR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t,U n i v e r s i
11、 t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s,B e i j i n g1 0 0 1 9 0,C h i n a;5.S c h o o l o fE a r t hS y s t e mS c i e n c e,T i a n j i nU n i v e r s i t y,T i a n j i n3 0 0 0 7 2,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eT h ea i m so ft h i ss t u d ya r et oc l a r i f yt h eh i
12、g hi n c i d e n c ea r e a sa n dt i m ep e r i o d so fe x t r e m ec l i m a t e e v e n t sw i t h i na c o n t i n u o u s s p a t i o t e m p o r a l r a n g e i n t h eC h i n e s e r e g i o n,e n h a n c eu n d e r s t a n d i n go ft h eo c c u r r e n c ep a t t e r n so fe x t r e m ec l
13、 i m a t ee v e n t si nC h i n a,a n dp r o v i d ea ni m p o r t a n ts c i e n t i f i cb a s i sf o rh u m a ns o c i e t yt om i t i g a t ea n da d a p tt oc l i m a t ec h a n g e.M e t h o d sW ea n a l y z e dt h es p a t i o t e m p o r a ld i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c
14、 so fd i f f e r e n t t y p e so fe x t r e m ec l i m a t ee v e n t s i nC h i n af r o m1 9 8 1t o2 0 1 5,u s i n gb o t ht h e1.5t i m e ss t a n d a r dd e v i a t i o na n d t h e c o n t i n u o u s s p a t i o t e m p o r a l e x t r e m e e v e n t a n a l y s i sm e t h o db a s e do n t
15、h e t e m-p e r a t u r ea n dp r e c i p i t a t i o nd a t ao fC RUN C E P.R e s u l t sT h e r ew e r ed i f f e r e n tr e g i o n a lp a t t e r n so fe x t r e m ec l i m a t ee v e n t s i nt h o s ey e a r se x p e r i e n c i n ge x t r e m ea n n u a lp r e c i p i t a t i o na n da i rt e
16、 m p e r a t u r ee v e n t sf o rt h ew h o l ec o u n t r y.F o r t h ey e a r sw i t he x t r e m eh e a v ya n n u a l p r e c i p i t a t i o n i n1 9 8 3,1 9 9 8a n d2 0 1 2,e x t r e m eh e a v ya n n u a l p r e c i p i t a t i o ne v e n t sm a i n l yo c c u r r e d i nt h em i d d l ea n
17、d l o w e r r e a c h e so f t h eY a n g t z eR i v e r,t h eu p p e rr e a c h e so f t h eY a n g t z eR i v e ra n de a s t e r nI n n e rM o n g o l i a,a n dt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so f t h eY a n g t z eR i v e ra n dI n n e rM o n g o l i a,r e s p e c t i v e l y.T h en a
18、t i o n a l e x t r e m ed r o u g h t e v e n t e x i s t e d i n1 9 8 6a n d2 0 1 1.M o s tr e g i o n so f t h e c o u n t r yw e r ed r i e r t h a n t h a t i nn o r m a l y e a r s i n1 9 8 6,w h i l e t h e e x t r e m ed r o u g h t e v e n t sm a i n l yo c c u r r e d i nt h es u b t r o p
19、 i c a l a n dt r o p i c a lm o n s o o nc l i m a t er e g i o ni n2 0 1 1.T h ee x t r e m eh i g ht e m p e r a t u r ea n de x t r e m e l o wt e m p e r a t u r ee v e n t so c c u r r e d i n1 9 9 8a n d2 0 1 2,r e s p e c t i v e l y.T h em e a na i r t e m p e r a t u r e i nm o s tp a r t
20、so f t h e c o u n t r yw a sh i g h e r t h a nu s u a l i n1 9 9 8.T h e e x t r e m e l o wt e m p e r a t u r e e v e n t s i n2 0 1 2o c c u r r e d f r e-q u e n t l y i nt h e t e m p e r a t e c o n t i n e n t a l c l i m a t e r e g i o n.D u r i n g1 9 8 12 0 1 5,4 6%o f e x t r e m eh e
21、a v yp r e c i p i t a t i o ne v e n t so c c u r r e d i n2 0 0 12 0 1 5.T h e r ew e r e 1 3%o f e x t r e m ed r o u g h t e v e n t sw h i c ho c c u r r e d i n t h e s u b t r o p i c a lt r o p i c a lm o n s o o nc l i m a t er e g i o nf r o m2 0 0 1t o2 0 1 5.E x t r e m eh i g ht e m p e
22、 r a t u r ee v e n t so c c u r r e df r e q u e n t l y i n1 9 9 12 0 0 0(4 2%)a n d2 0 0 12 0 1 5(4 3%).T h e r ew e r e2 1%o fe x t r e m el o wt e m p e r a t u r ee v e n t sw h i c ho c c u r r e d i nt h e t e m p e r a t e c o n t i n e n t a l c l i m a t e r e g i o n f r o m2 0 0 1 t o2
23、0 1 5.T h ep r o p o r t i o no f c o m p o u n de x t r e m ec l i m a t ee v e n t sh a dad e c a d a l i n c r e a s i n gt r e n d.T h ee x t r e m el o wt e m p e r a t u r ea n dh e a v yp r e c i p i t a t i o ne v e n t sh a dt h eh i g h e s tp r o p o r t i o n(3 4%),a n dc o n c e n t r a
24、 t e d i n2 0 0 12 0 1 5(2 3%).C o n c l u s i o nT h a t s i n g l e-f a c t o re x t r e m ec l i m a t ee v e n t sa n dc o m p o s i t ee x t r e m ec l i m a t ee v e n t sh a v es t r o n gd i f f e r e n c e si nt h ef o u r m a j o rc l i m a t ez o n e s i nC h i n a.I n t h e f u t u r e,i
25、 t i sn e c e s s a r y t o s t r e n g t h e n t h e a n a l y s i s o f t h e s p a t i o t e m p o r a l d i s t r i b u-t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f e x t r e m e c l i m a t e e v e n t so ns h o r t t i m e s c a l e s s u c ha sd a ya n dm o n t h i nr e g i o n so fC h i n a.K e y
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