地理科学 ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (12): 2115-2124.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2020.12.018
• • 上一篇
收稿日期:
2019-10-11
修回日期:
2020-02-12
出版日期:
2020-12-25
发布日期:
2021-01-09
通讯作者:
张勃
E-mail:jiayq5170@163.com;E-mail: zhangbo@nwnu.edu.cn
作者简介:
贾艳青(1980−),女,山西忻州人,博士,副教授。研究方向为气候变化与地表过程。E-mail: Received:
2019-10-11
Revised:
2020-02-12
Online:
2020-12-25
Published:
2021-01-09
Contact:
Zhang Bo
E-mail:jiayq5170@163.com;E-mail: zhangbo@nwnu.edu.cn
摘要:
基于中国北方424个气象站实测数据,应用FAO Penman-Monteith模型计算潜在蒸散(Potential evapotranspiration,ET0),使用降水和潜在蒸散数据计算得到标准化降水蒸散发指数(SPEI),以此研究了1960—2017年中国北方干湿时空变化特征,分析了ENSO对北方气候干湿变化的影响。结果表明:中国北方干湿变化的线性趋势总体不显著,四季中春季和冬季变湿趋势明显。空间上,西北西部存在明显的变湿趋势,干旱化趋势主要发生在黄土高原、内蒙古东部和东北东部地区。全区各级干旱事件呈减少趋势,各级湿润事件呈增加趋势,其中以中等干旱的减少最为显著。西北西部中等干旱和极端干旱明显减少,东北北部和新疆部分地区极端湿润明显增加。全区四季3类干旱事件均表现为减少的趋势,3类湿润事件均表现为增加的趋势,西北西部四季3类干旱事件均呈减少趋势。ENSO对北方干湿的影响存在一定程度的滞后性。El Ni?o翌年气候湿润,La Nina翌年气候干旱。在年际和春季2个尺度上,SSTA与翌年SPEI存在显著的正相关关系。
中图分类号:
贾艳青, 张勃. 1960—2017年中国北方气候干湿变化及其与ENSO的关系[J]. 地理科学, 2020, 40(12): 2115-2124.
Jia Yanqing, Zhang Bo. Correlation Analysis of Variation of Dry-wet Climate and ENSO in Northern China During 1960-2017[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2020, 40(12): 2115-2124.
Table 2
Inter-annual and seasonal variations of drought/wet in Northern China in 1960-2017"
全年 | 春 | 夏 | 秋 | 冬 | |
注:*为变化趋势通过0.05的显著性检验。 | |||||
全区 | 0.044 | 0.066* | 0.016 | 0.030 | 0.067* |
东北地区 | 0.023 | 0.139* | ?0.035 | ?0.026 | 0.127* |
华北地区 | 0.003 | 0.014 | ?0.010 | 0.005 | 0.052 |
蒙新地区 | 0.100* | 0.056 | 0.079* | 0.108* | 0.082* |
青藏地区 | 0.047 | 0.102* | 0.027 | 0.003 | ?0.010 |
[1] |
高继卿, 杨晓光, 董朝阳, 等. 气候变化背景下中国北方干湿区降水资源变化特征分析[J]. 农业工程学报, 2015, 31 (12): 99-110.
doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.014 |
Gao Jiqing, Yang Xiaoguang, Dong Chaoyang, et al. Precipitation resource changed characteristics in arid and humid regions in Northern China with climate changes[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2015, 31 (12): 99-110.
doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.014 |
|
[2] | 任国玉, 柳艳菊, 孙秀宝, 等. 中国大陆降水时空变异规律——Ⅲ.趋势变化原因[J]. 水科学进展, 2016, 27 (3): 327-348. |
Ren Guoyu, Liu Yanju, Sun Xiubao, et al. Spatial and temporal patterns of precipitation variability over mainland China: Ⅲ: Causes for recent trends[J]. Advances in Water Science, 2016, 27 (3): 327-348. | |
[3] | 马柱国, 华丽娟, 任小波. 中国近代北方极端干湿事件的演变规律[J]. 地理学报, 2003, 58 (s1): 69-74. |
Ma Zhuguo, Hua Lijuan, Ren Xiaobo. The extreme dry/wet events in Northern China during recent 100 years[J]. Acta Geographica Sinica, 2003, 58 (s1): 69-74. | |
[4] | 卞娟娟, 郝志新, 郑景云, 等. 1951-2010年中国主要气候区划界线的移动[J]. 地理研究, 2013, 32 (7): 1179-1187. |
Bian Juanjuan, Hao Zhixin, Zheng Jingyun, et al. The shift on boundary of climate regionalization in China from 1951 to 2010[J]. Geographical Research, 2013, 32 (7): 1179-1187. | |
[5] |
王菱, 谢贤群, 李运生, 等. 中国北方地区40年来湿润指数和气候干湿带界线的变化[J]. 地理研究, 2004, 23 (1): 45-54.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0585.2004.01.006 |
Wang Ling, Xie Xianqun, Li Yunsheng, et al. Changes of humid index and borderline of wet and dry climate zone in Northern China over the past 40 years[J]. Geographical Research, 2004, 23 (1): 45-54.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0585.2004.01.006 |
|
[6] |
黄亮, 高苹, 谢小萍, 等. 全球增暖背景下中国干湿气候带变化规律研究[J]. 气象科学, 2013, 33 (5): 570-576.
doi: 10.3969/2013jms.0054 |
Huang Liang, Gao Ping, Xie Xiaoping, et al. Variation laws of wet and dry climatic zones in China under global warming[J]. Journal of the Meteorological Sciences, 2013, 33 (5): 570-576.
doi: 10.3969/2013jms.0054 |
|
[7] |
马柱国, 符淙斌. 1951-2004年中国北方干旱化的基本事实[J]. 科学通报, 2006, 51 (20): 2429-2439.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2006.20.016 |
Ma Zhuguo, Fu Congbin. Primary fact of droughts in Northern China during 1951-2014[J]. Chinese Science Bulletin, 2006, 51 (20): 2429-2439.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2006.20.016 |
|
[8] |
郑景云, 卞娟娟, 葛全胜, 等. 1981-2010年中国气候区划[J]. 科学通报, 2013, 58 (30): 3088-3099.
doi: 10.1360/972012-1491 |
Zheng Jingyun, Bian Juanjuan, Ge Quansheng, et al. The climate regionalization in China for 1981-2010[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58 (30): 3088-3099.
doi: 10.1360/972012-1491 |
|
[9] |
马柱国, 任小波. 1951-2006年中国区域干旱化特征[J]. 气候变化研究进展, 2007, 3 (4): 195-201.
doi: 10.3969/j.issn.1673-1719.2007.04.002 |
Ma Zhuguo, Ren Xiaobo. Drying trend over China from 1951 to 2006[J]. Advances in Climate Change Research, 2007, 3 (4): 195-201.
doi: 10.3969/j.issn.1673-1719.2007.04.002 |
|
[10] | 刘莉红, 翟盘茂, 郑祖光. 中国北方夏半年极端干期的时空变化特征[J]. 高原气象, 2010, 29 (2): 403-411. |
Liu Lihong, Zhai Panmao, Zheng Zuguang. Spatial and temporal variation characteristics of the extreme dry spells in summer half year of Northern China[J]. Plateau Meteorology, 2010, 29 (2): 403-411. | |
[11] | 曹永强, 徐丹, 曹阳. 淮河流域地表干湿变化的时空分布特征[J]. 土壤学报, 2015, 52 (5): 1031-1043. |
Cao Yongqiang, Xu Dan, Cao Yang. Spatio-temporal distribution of dry-wet alteration in surface soil layer of the Huaihe River Basin[J]. Acta Pedologica Sinica, 2015, 52 (5): 1031-1043. | |
[12] | 冯波, 章光新, 李峰平. 松花江流域季节性气象干旱特征及风险区划研究[J]. 地理科学, 2016, 36 (3): 466-474. |
Feng Bo, Zhang Guangxin, Li Fengping. Characteristics of seasonal meteorological drought and risk regionalization in Songhua River Basin[J]. Scientia Geographica Sinica, 2016, 36 (3): 466-474. | |
[13] | 姜江, 姜大膀, 林一骅. 中国干湿区变化与预估[J]. 大气科学, 2017, 41 (1): 43-56. |
Jiang Jiang, Jiang Dabang, Lin Yihua. Changes and projection of dry/wet areas over China[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2017, 41 (1): 43-56. | |
[14] |
刘珂, 姜大膀. 基于两种潜在蒸散发算法的SPEI对中国干湿变化的分析[J]. 大气科学, 2015, 39 (1): 23-36.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1402.13265 |
Liu Ke, Jiang Dabang. Analysis of dryness/wetness over China using Standardized Precipitation Evapotranspiration Index based on two evapotranspiration algorithms[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences, 2015, 39 (1): 23-36.
doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.1402.13265 |
|
[15] |
史培军, 孙劭, 汪明, 等. 中国气候变化区划(1961-2010年)[J]. 中国科学: 地球科学, 2014, 57 (11): 2676-2689.
doi: 10.1007/s11430-014-4889-1 |
Shi Peijun, Sun Shao, Wang Ming, et al. Climate change regionalization in China (1961-2010)[J]. Science China: Earth Sciences, 2014, 57 (11): 2676-2689.
doi: 10.1007/s11430-014-4889-1 |
|
[16] |
华丽娟, 马柱国. 亚洲和北美干湿变化及其与海表温度异常的关系[J]. 地球物理学报, 2009, 52 (5): 1184-1196.
doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.05.007 |
Hua Lijuan, Ma Zhuguo. The evolution of dry and wet periods in Asia and North America and its relationship with SSTA[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2009, 52 (5): 1184-1196.
doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.05.007 |
|
[17] |
Timilsena J, Piechota T, Tootle G, et al. Associations of interdecadal/interannual climate variability and long-term Colorado River Basin streamflow[J]. Journal of Hydrology, 2009, 365 (3-4): 289-301.
doi: 10.1016/j.jhydrol.2008.11.035 |
[18] |
孙建奇, 袁薇, 高玉中. 阿拉伯半岛-北太平洋型遥相关及其与亚洲夏季风的关系[J]. 中国科学: 地球科学, 2008, 51 (7): 1001-1012.
doi: 10.1007/s11430-008-0058-8 |
Sun Jianqi, Yuanwei, Gao Yuzhong. Arabian Peninsula-North Pacific Oscillation and its relationship to the Asian monsoon[J]. Science China: Earth Sciences, 2008, 51 (7): 1001-1012.
doi: 10.1007/s11430-008-0058-8 |
|
[19] |
陈文, 兰晓青, 王林, 等. ENSO和北极涛动对东亚冬季气候异常的综合影响[J]. 科学通报, 2013, 58 (8): 634-641.
doi: 10.1360/csb2013-58-8-634 |
Chen Wen, Lan Xiaoqing, Wang Lin, et al. The combined effects of the ENSO and the Arctic Oscillation on the winter climate anomalies in East Asia[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58 (8): 634-641.
doi: 10.1360/csb2013-58-8-634 |
|
[20] |
王澄海, 王式功, 杨德保, 等. 中国西北春季降水与太平洋海温相关特征的研究[J]. 热带气象学报, 2002, 18 (4): 374-382.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2002.04.011 |
Wang Chenghai, Wang Shigong, Yang Debao, et al. The correlation between the Pacific Sea Surface Temperature (SST) and Precipitation over NW China[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2002, 18 (4): 374-382.
doi: 10.3969/j.issn.1004-4965.2002.04.011 |
|
[21] |
Vicenteserrano S M, Beguería S, Lópezmoreno J I. A multiscalar drought index sensitive to global warming: the standardized precipitation evapotranspiration index[J]. Journal of Climate, 2010, 23 (7): 1696-1718.
doi: 10.1175/2009JCLI2909.1 |
[22] | 丁一汇. 中国气象灾害大典(综合卷)[M]. 北京: 气象出版社, 2008. |
Ding Yihui. Encyclopedia of Meteorological disasters in China (synthetic study). Beijing: China Meteorological Press, 2008. | |
[23] |
胡琦, 董蓓, 潘学标, 等. 1961-2014年中国干湿气候时空变化特征及成因分析[J]. 农业工程学报, 2017, 33 (6): 124-132.
doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.016 |
Hu Qi, Dong Bei, Pan Xuebiao, et al. Spatiotemporal variation and causes analysis of dry-wet climate over period of 1961-2014 in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33 (6): 124-132.
doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.016 |
|
[24] | 马柱国, 符淙斌, 杨庆, 等. 关于我国北方干旱化及其转折性变化[J]. 大气科学, 2018, 42 (4): 951-961. |
Ma Zhuguo, Fu Congbin, Yang Qing, et al. Drying trend in northern China and its shift during 1951–2016[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese), 2018, 42 (4): 951-961. | |
[25] |
Wang Qianfeng, Shi Peijun, Lei Tianjie, et al. The alleviating trend of drought in the Huang-Huai-Hai Plain of China based on the daily SPEI[J]. International Journal of Climatology, 2015, 35 (13): 3760-3769.
doi: 10.1002/joc.4244 |
[26] |
施雅风, 沈永平, 胡汝骥. 西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨[J]. 冰川冻土, 2002, 24 (3): 219-226.
doi: 10.3969/j.issn.1000-0240.2002.03.001 |
Shi Yafeng, Shen Yongping, Hu Ruji. Preliminary study on signal, impact and foreground of climatic shift from warm-dry to warm-humid in Northwest China[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2002, 24 (3): 219-226.
doi: 10.3969/j.issn.1000-0240.2002.03.001 |
|
[27] | 龚道溢, 王绍武. ENSO对中国四季降水的影响[J]. 自然灾害学报, 1998, 7 (4): 44-52. |
Gong Daoyi, Wang Shaowu. Impact of ENSO on the seasonal rainfall in China[J]. Journal of Natural Disasters, 1998, 7 (4): 44-52. | |
[28] | 李芬, 张建新, 郝志文, 等. 山西降水与ENSO的相关性研究[J]. 地理学报, 2015, 70 (3): 421-430. |
Li Fen, Zhang Jianxin, Hao Zhiwen, et al. Correlation analysis of rainfall and ENSO in Shanxi[J]. Acta Geographica Sinica, 2015, 70 (3): 421-430. |
[1] | 张华, 徐存刚, 王浩. 2001−2018年西北地区植被变化对气象干旱的响应[J]. 地理科学, 2020, 40(6): 1029-1038. |
[2] | 王夏青,夏梦婷,许建伟,彭保发,唐湘玲. 黄土高原北部丘陵沟壑区近160年土壤侵蚀量演变及其对ENSO事件的响应[J]. 地理科学, 2019, 39(7): 1174-1183. |
[3] | 贾艳青, 张勃. 基于日SPEI的近55 a西南地区极端干旱事件时空演变特征[J]. 地理科学, 2018, 38(3): 474-483. |
[4] | 曹永强, 高璐, 袁立婷, 李维佳. 辽宁省潜在蒸散发量及其敏感性规律分析[J]. 地理科学, 2017, 37(9): 1422-1429. |
[5] | 黄一民, 宋献方, 章新平, 何清华, 韩青, 李强. 洞庭湖流域降水同位素与ENSO关系研究[J]. 地理科学, 2017, 37(5): 792-798. |
[6] | 郑江禹, 张强, 史培军, 顾西辉, 郑泳杰. 珠江流域多尺度极端降水时空特征及影响因子研究[J]. 地理科学, 2017, 37(2): 283-291. |
[7] | 王月, 张强, 张生, 陈晓宏. 淮河流域降水过程时空特征及其对ENSO影响的响应研究[J]. 地理科学, 2016, 36(1): 128-134. |
[8] | 韦振锋, 陈思源, 黄毅. 1981~2010年陕西潜在蒸散量时空特征及其对气候因子的响应[J]. 地理科学, 2015, 35(8): 1033-1041. |
[9] | 张勃, 张耀宗, 任培贵, 王东, 赵一飞, 杨尚武. 基于SPEI法的陇东地区近50 a干旱化时空特征分析[J]. 地理科学, 2015, 35(8): 999-1006. |
[10] | 王建兵, 王素萍, 汪治桂. 1971~2010年若尔盖湿地潜在蒸散量及地表湿润度的变化趋势[J]. 地理科学, 2015, 35(2): 245-250. |
[11] | 王建兵, 王素萍, 汪治桂. 1971-2010年若尔盖湿地潜在蒸散量及地表湿润度的变化趋势[J]. 地理科学, 2015, 35(2): 244-249. |
[12] | 李枫, 吴立, 朱诚, 孙伟, 王晓翠, 孟华平, 刘辉, 齐士峥, 龚琪岚, 朱光耀, 周凤琴, 李溯源, 欧阳杰. 江汉平原12.76 cal. ka B.P.以来环境干湿变化的高分辨率研究[J]. 地理科学, 2012, 32(7): 878-884. |
[13] | 严登华, 耿思敏, 罗先香, 秦天玲. 中国北方地区四季的时空演变特征[J]. 地理科学, 2011, 31(9): 1105-1110. |
[14] | 薛积彬, 钟巍, 赵引娟. 珠江三角洲地区降水中δ18O的变化特征及与ENSO的关系[J]. 地理科学, 2007, 27(6): 825-830. |
[15] | 王国平, 刘景双, 翟正丽. 沼泽沉积剖面特征元素比值及其环境意义——盐碱化指标及气候干湿变化[J]. 地理科学, 2005, 25(3): 335-339. |
|