山东省近40a气候变化及其与相关因子的关系.pdf

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1、第38卷第6期人民黄河Vo1．38．No．62016年6月YELLOWRIVERJun．，2016【水资源】山东省近40a气候变化及其与相关因子的关系陈永金，刘加珍，张平，徐梦辰，海建航(聊城大学环境与规划学院，山东聊城252059)摘要：基于山东省1973—2013年的气候数据，利用线性倾向估计、普通克里金插值等方法分析了气温、降水量和风速的时空变化情况。结果表明：山东省气温、降水和风速分别呈上升、减少和下降变化特点。根据三种气候要素变化特征，可把它们分成三个阶段：1973-1985年为第一阶段，1986-2002年为第二阶段，20

2、03-2013年为第三阶段。研究时段山东省气候变化的三阶段分别对应于拉马德雷冷暖位相，并可以通过冷位相、暖位相解释气候要素的变化。通过太阳黑子相对数量变化可以预测一年中不同季节可能的降水量，这对提高降水预测的时间精度、科学合理地利用与保护水资源具有重要作用。关键词：太平洋十年涛动；气温；降水；太阳黑子；气候变化；山东省中图分类号：P461文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2016．06．021全球气候变暖给不同地区的水文过程和水资源带dices／sunspot—numbers／group／docu

3、mentation—files／，厄来了不同影响，导致物种多样性减少、生态退化，尔尼诺／拉尼娜数据来自文献[18]。将气候数据划分对农业生态系统的影响则主要表现在作物产量的变为春、夏、秋、冬四季，对应月份分别为3—5月、6—8化l4。对于气候变化的主要影响因素，有关学者主月、9—11月、12月一翌年2月，用来研究各个季节要从人为因素和自然因素两方面进行分析卜”J。国的气温变化趋势。内学者对我国不同地区气温、降水变化的区域特点进1．3分析方法行了广泛研究¨，有关山东省气候变化的研究关注1．3．1线性倾向估计的主要是气温、降水与厄尔尼诺／

4、拉尼娜的关系等方设Xi代表样本量为n的某一气候变量，t表示Xi所对面¨，而对太阳黑子变化对气温尤其是降水变化的应的时问，建立与ti之间的一元线性回归方程：影响尚未引起足够重视。笔者利用1973-2013年相=a+bt(i=1，2，⋯，n)(1)关数据，对山东省气温、降水以及风速的时空变化特点式中：a为回归常数；b为回归系数。进行了分析，对厄尔尼诺／拉尼娜、太阳黑子相对数量式(1)是一种最简单的、特殊的线性回归形式。当b>0时，说明随时间t的增加呈上升趋势；当6<0的变化与降水量变化的关系进行了探讨，以期为水资时，说明随着时间t的增加呈

5、下降趋势。源保护与利用以及可能发生的旱涝灾害预警提供科学1．3．2GIS方法依据GIS基础软件具有空问数据的输入、编辑、处理、1研究区概况与研究方法分析和输出等功能_l。为更好地分析山东省气候变化的空间连续性，在ArcGIS10．2中利用普通克里金插1．1研究区概况值法进行空间分析：山东省陆地总面积为15．79万km。全省地形以平原、丘陵为主，气候类型属于暖温带季风气候，省内z(st。)=∑AZ(st)(2)i=1不同地区年均气温为11．2～14．4oC，年均降水量为式中：z(st。)为待估位置st。的估值；Z(st)为已知位600～

6、900mill，年均风速为1．7～7．1m／s。置st的观测值；A为分配给Z(st)的残差权重；n为1．2数据来源估计使用的观测值个数。本文所利用的气候数据包括每隔3h记录的温度收稿日期：2015—06—03数据、单日最高气温、单Et最低气温、降水量、每隔3h基金项目：国家自然科学基金资助项目(40871239，409012记录的风速等，均来自美国国家海洋和大气管理局的76)；中国博士后基金资助项目(2012M512058)；中国博士后特别资助项目(2013T60905)；山东省中青年科学家基金资助国家气候数据中心网站(http：／／

7、gis．nede．noaa．gov／项目(2011BSB01256)；国家级大学生创新创业计划项目map／viewer／#app=clim&cfg=cdo&theme=hourly&layers(201410447013)。作者简介：陈永金(1968一)，男，山东兰陵人，副教授，博士=1&node=gis)，太阳黑子数据主要来自http：／／www．后，硕士生导师，研究方向为生态水文与资源开发利用。ngdc．noaa．gov／stp／space-weather／solar—data／solar—in—E—mail：chenyongji

8、n@lcu．edu．on·81·人民战河2016年第6期基于这一原理，对山东省16个气象站的气候变化2．1．2空间变化指标在ArcGIS中进行相天的空问插值，得到山东省气197320l3年山东省平均t温在空问分布呈候变化