極端氣候事件診斷技術(shù)研究.pdf

1、隨著全球增溫趨勢的不斷加劇，全球氣候變化科學(xué)逐漸引起世界各國政府和科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。極端氣候事件的研究是氣候變化科學(xué)中的一個熱門課題。在全球變暖背景下，我國極端天氣氣候事件呈現(xiàn)破壞性大、突發(fā)性強(qiáng)、難以預(yù)測等特點。本文中，我們結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計科學(xué)的研究成果，嘗試從全新的角度進(jìn)一步研究在全球變暖背景下我國極端氣候事件發(fā)生頻次、強(qiáng)度等的變化，本文的主要內(nèi)容介紹如下： 利用中國1960～2000a同降水觀測資料，基于固定閾值和百分位閾值兩

2、種極端事件閾值定義方法計算分析了近40年中國極端降水事件頻次及其占總降水比例的變化和空間分布情況。結(jié)果表明，中國年平均大雨日數(shù)在過去40年中趨于減少，但其占總降雨日數(shù)的百分比卻有所上升。上世紀(jì)70年代末80年代初無論是年極端降雨日數(shù)還是其占總降雨日數(shù)的比例均發(fā)生了一次均值突變，這次突變在中國北方地區(qū)表現(xiàn)尤為明顯。文中采用滑動f檢驗方法確定各站點的突變年份并給出其全國分布，其中，中國華北和東北地區(qū)極端降水事件突變年份集中在1978-198

3、2a，而南方各站點突變年份差異較大；此外西北地區(qū)部分站點突變年份較全國平均偏晚5年左右。 極端氣候事件的檢測的本質(zhì)是將突發(fā)氣候事件從氣候背景態(tài)中分離出來，傳統(tǒng)的檢測方法由于受到氣候背景態(tài)描述方法的限制，在連續(xù)出現(xiàn)的極端氣候事件中容易出現(xiàn)漏檢的情況。針對這一缺點，本文利用中國194個站點1957-2001年的逐日溫度觀測資料和月平均溫度資料，分別利用中值和均值兩種極端事件檢測方法，檢測并比較了中國極端高溫事件和極端低溫事件的變化趨

4、勢和空間分布特點。結(jié)果表明，年均極端高溫的次數(shù)在近50年中趨于上升，而年均極端低溫的次數(shù)有所減少，這與目前觀測結(jié)果一致。在空間分布上，除西南地區(qū)部分站點外，近幾十年中國大部分地區(qū)極端低溫事件的年均發(fā)生次數(shù)趨于減少，而極端高溫事件發(fā)生頻率的變化則呈現(xiàn)出東南沿海地區(qū)減少、西北內(nèi)陸地區(qū)增加的分布特點。 隨著全球變暖趨勢的不斷增強(qiáng)，破紀(jì)錄高溫事件發(fā)生的頻次呈現(xiàn)不斷增加的特點。如果已知當(dāng)前年份的溫度記錄，那么在未來五年內(nèi)這個記錄被打破的概

5、率是多少?即未來五年內(nèi)發(fā)生新的破紀(jì)錄事件的概率是多少?本文通過建立一個簡單的統(tǒng)計模型試圖給出答案，并且通過改變給定條件研究破紀(jì)錄事件發(fā)生概率的主要影響因素。結(jié)果顯示，隨著給定條件的不同破紀(jì)錄事件發(fā)生概率變化較大。當(dāng)年溫度序列是獨立的且具有相同的最大概然值時新的破紀(jì)錄事件發(fā)生概率很小，而當(dāng)年溫度序列中存在線性增長趨勢或者相關(guān)時，破紀(jì)錄事件發(fā)生概率顯著增加。本論文在國家重點基礎(chǔ)研究項目(973)特別基金“北方干旱化與人類適應(yīng)"(批準(zhǔn)號：20