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中国降水再循环率的时空特征及对全球变暖的响应

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中国地区幅员辽阔,气候类型多样且地形特征复杂,这为降水再循环过程提供了复杂的环境条件,在研究中国地区降水再循环率特征时难以对不同区域进行划分和比较。同时,在全球变暖的背景下,研究中国降水再循环率的特征及响应也存在着许多挑战。因此,需要针对中国降水再循环率进行更深入的科学探讨,以全面系统地了解降水再循环率的时空演化特征、影响因素,并揭示其对全球变暖的响应。 本文利用经过优化的降水再循环率评估模型,对中国地区的降水再循环率进行了计算,并研究了其变化特征。根据研究结果,中国地区的降水再循环率被划分为四类区域:降水再循环率较大且呈上升趋势(Ⅰ类),降水再循环率较大且呈下降趋势(Ⅱ类),降水再循环率较小且呈上升趋势(Ⅲ类),降水再循环率较小且呈下降趋势(Ⅳ类),并在四类区域中筛选出八个典型区域来研究降水再循环率对全球变暖的响应。研究结果如下: (1)1979年至2020年,中国降水再循环率具有明显的区域和季节性差异,其中青藏高原的再循环率最高,中国区域平均的降水再循环率为21%,降水再循环率的大值区和线性增长的区域主要位于非季风区的内陆湿润地区;但在干旱半干旱的西北地区东部,降水再循环率整体偏低的情况下,其线性趋势增加非常显著;在中国非季风区的内陆湿润地区,平均温度和蒸发量较高,蒸发量和降水再循环率显著增加。降水再循环率的升高意味着外来水汽对该地区降水的贡献减少,即该区域的降水更加依赖于本地蒸发,表明在我国非季风区的内陆湿润地区,局地水循环在加强。 (2)四个季节平均降水再循环率空间分布差异也十分明显,但是四季的降水再循环率的均值差异不大,均值最大为夏季,达到21.7%,最小值在冬季,为19.5%,夏季东南沿海降水再循环率低于内陆,呈现出季风区的降水再循环率低于非季风区的分布,而秋季分布格局恰好相反。 (3)经验正交函数(EOF)分解的结果发现,中国1979年至2020年降水再循环率的第一模态在2000年之前以负位相为主,而2000年之后以正位相为主,且从九年滑动平均来看降水再循环率呈先增加再减少的趋势。 (4)不同类型区域的降水再循环率时空演化特征差异明显。各类区域的温度、降水和再循环率之间存在复杂的关系,受到地区特点和气候系统的影响。从内外循环要素角度,通过水汽通量散度、平流贡献项、蒸发量和局地蒸发贡献项的分析,发现不同类型区域的内外循环要素特征有所不同,这些特征与降水再循环率的变化趋势相符合。 (5)在Ⅰ类和Ⅱ类区域的典型区域中的降水主要受到本地蒸发的影响,在Ⅲ类和Ⅳ类区域的典型区域中,降水与外来水汽输送之间的关系更为密切。在同一类型区域中内外循环各变量对全球变暖的响应值不同,蒸发量和水汽通量散度的变化会影响降水平流贡献和局地蒸发贡献对全球变暖的响应强弱。

雍佳桦

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降水再循环率 全球变暖 典型区域

硕士

物理学

吴永萍

2024

扬州大学

中文

P4