近五十年中国极端降水事件的观测分析

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1、第一章前言1．1极端降水事件的研究意义和研究进展1．1．1极端降水事件的研究意义近年来全球气候变暖现象引发了社会各界的广泛关注，同时全球交暖也使得人们对极端气候事件的变化特征变得敏感起来。IPCC第四次报告【l】指出，近百年来全球地表气温的线性变化趋势为0．74。C，为近千年来气温增长幅度最大的一段时期，极端降水事件的频率和强度将有可能随着地表气温的升高而增强。AR4[11中对极端气候事件的定义给出了明确阐述：对一特定地点和时间，极端天气事件就是从概率分布的角度来看，发生概率极小的事件，通常发生

2、概率只占该类天气现象的10％或者更低。我国幅员辽阔，气候背景复杂，尤其近年来自然资源保护以及社会可持续发展等方面受到前所未有的关注。有资料显示，由极端降水事件造成的气象灾害严重对国民经济发展造成了严重损害，并且一旦发生即会严重威胁到人民生命财产安全。据统计，我国自1980年以来每年因洪涝等气象灾害所造成的经济损失占GDP的3％-6％。以1998年中国长江和松花江、嫩江流域发生的世纪大洪水为代表的自然灾害即是由于区域极端降水事件引发的。另有资料显示，2007年淮河流域7月份降水量达到历史记录第二高

3、值，其结果是直接导致淮河流域发生流域性大洪水，气象卫星监测到该地区分洪面积达到115平方公里。近年来我国东南沿海的经济发展极为迅猛，因而面对自然灾害时的敏感程度也随之提高，发生在该地区的台风等极端天气事件无一不对当地社会生产及人民生活造成极大的损害。由此可见，极端气候事件对资源环境的影响及预测成为了近一段时间来的科学研究中亟待解决的一个实际问题。深入讨论中国极端降水事件的自身变化特征以及在我国各气候区域内的影响程度状况具有重要的科学意义和应用价值，同时也将为今后的研究及预测提供一定的帮助。第一章

4、前言1．1．2极端降水事件的研究进展目前在我国气象台站的预测预报中将日降水量超过50mm的降水事件定义为暴雨，日降水量超过25mm的降水事件定义为大雨，然而这类通过绝对阂值的定义方法通常在降水稀少的地区难以实际反映出该地区内趋于极端稀少的降水事件的发生频率。相比较于绝对阈值的地域局限性，百分比阈值法根据不同台站的气候特征，通过其日降水序列的升序排列的某个百分位确定阈值，并将超出此阂值的次数定义为该站在某时间内的极端降水指数。因此说百分比闽值方法更为适合大范围极端降水事件的研究。在N#I-学者中，

5、Karll21等利用百分比阈值法定义了美国的极端降水指数，并借助此一系列指数对美国的极端降水事件做出了研究分析，Karl的研究工作对其后的极端降水事件研究起到了积极的促进作用。在我国，翟盘茂㈣等最先应用百分比阈值法对中国的极端降水事件进行了研究。刘学华等131在对1961～2000年中国极端气温和降水事件的研究中利用百分比阈值法定义了极端气候指数，并指出近40a以来我国中等雨日指数、强降水日指数、强降水比率指数以及年降水量总体线性变化呈增加趋势。杨金虎纠4】利用中国1955～2004年314个台

6、站逐日降水资料，根据百分比阂值法定义不同台站的极端降水指数，并分析得到中国年极端降水事件的时空分布特征。另外，国内学者也通过上述方法对各气候区域的极端降水指数进行了统计分析。张小明等‘51以百分比阈值法定义极端降水指数，利用甘肃省1960-2006年59个气象台站的逐日降水资料对甘肃夏季极端强降水量的异常空间分布进行统计研究，并分别对异常空间分布型对应的5个关键区去的夏季极端强降水量的变化趋势做出了分析。罗伯良【6J等在对湖南省1961-2004年逐日降水的研究中发现，湖南极端强降水量和日数均呈

7、增加趋势，1993年是显著增加的突变点，间隔l～5d的极端强降水事件只在湘西和永州南部无增加趋势。全球变暖的背景下，蒸发量增大，区域水汽输送将发生很大的调整。同时，受全球变暖影响，全球的大尺度环流特征也将发生巨大的变化。由此而引发的极端降水事件的频率变化引起了社会各界的广泛关注。很多研究成果都肯定的表示中国近五十年的总降水量无明显变化，但由于降水日数的明显减少，降水强度有增加趋势。因而极端降水事件在年内的分布形势的变化成为了研究极端降水事件时必须加以关注的一个特征。极端降水事件频2第一章前言次的

8、变化很可能受降水量集中影响而变得显著增加。我国的气象工作者在年总降水量的年内非均匀性分配的研究中也取得了一系列成果。张录纠7】得在研究中把候降水量看作矢量提出一种度量降水年内非均匀分配的方法，很好地反映了年总降水量年内分配非均匀性的特点，但不同强度降水过程非均匀分配特征及其累积效应仍难以得到较好描述。姜爱军【8】在此基础上，提出一种提取不同强度降水过程在过程内和年内非均匀分配特性的方法，并将此方法应用在长江流域、江淮地区暴雨、洪涝分析中，并在得出的结论中较好的反映出该地区的趋势。杨金虎等19】利