中国西北干旱区夏季径流量对大气层高度变化的响应陈忠升陈亚宁李卫红中国科学地球科学20121120.pdf

中国科学: 地球科学 2012 年 第42 卷 第11 期: 1767 ~ 1777 SCIENCE CHINA PRESS 论 文 中国西北干旱区夏季径流量对大气0℃层 高度变化的响应 * 陈忠升, 陈亚宁, 李卫红 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室, 乌鲁木齐 830011 * 联系人, E-mail: chenyn@ 收稿日期: 2011-10-31; 接受日期: 2012-04-27 国家重点基础研究发展计划(编号: 2010CB951003)资助 摘要 基于 1960~2009 年夏季(6~8 月)西北干旱区四个典型区域的8 个探空站逐日观测资料 关键词 和9 条河流出山口逐日径流资料, 利用Mann-Kendall 非参数检验法, 对西北干旱区近50 a 来夏 径流量 0 ℃层高度 季河流径流量和 0 ℃层高度时间序列变化趋势、突变时间及其显著性进行分析, 并借助线性回 弹性系数 归和弹性系数法, 建立二者的定量关系. 主要结论如下: (1) 近50 a 来, 天山北坡和祁连山北坡 区域差异 夏季0 ℃层高度上升趋势显著, 天山南坡上升趋势不明显, 昆仑山北坡则以2.33 m a1 的速率显 西北干旱区 著下降, 而同期的天山南、北坡和祁连山北坡夏季径流量增加趋势显著, 昆仑山北坡增加趋势 不明显, 除昆仑山北坡外, 其余三区二者之间具有相同的变化趋势; (2) 突变分析表明, 各典型 区域之间两要素发生突变的时间并不完全相同, 在同一典型区域内也不尽一致; (3) 四个典型 区域夏季径流量与 0 ℃层高度二者之间均表现出显著的正相关, 除祁连山北坡通过 0.05 显著 性检验水平外, 其余三区皆通过0.01 显著性检验水平, 说明西北干旱区夏季0 ℃层高度的升降 已成为影响河流径流量变化的一个至关重要的因素; (4) 昆仑山北坡、天山南坡、天山北坡和祁 连山北坡夏季径流量对0 ℃层高度变化的敏感性系数分别为7.19, 6.63, 3.80 和2.79, 表明西北 干旱区夏季径流量对 0 ℃层高度变化的敏感性存在区域差异, 河流冰川融水径流补给比重不同 是产生区域差异的直接原因, 而区域之间冰川规模有异是根本原因. 随着全球社会经济的快速发展, 人类的各种活 暖 0.1 ℃ (10 a)–1 , 全球气候变暖已经成为不争的事 动对全球气候系统产生了显著影响. 有关研究表明, 实[1]. 高空大气是气候系统的重要组成部分, 确定高 过去100 a(1906~2005 年)地球表面气温上升了0.74 ℃, 空气温变化趋势成为气候变化研究不可或缺的基础, 近50 a 来的线性增温速率为0.13 ℃ (10 a)–1 , 变暖幅 近年来迅速成为气候变化研究中最重要的方向之 度自20 世纪90 年代来明显加速, 且未来 100 a 全球 一[2~5]. Guo 和Ding[6]利用中国116 个探空站的无线电 气温可能升高1.1~6.4℃; 自20 世纪50 年代以来, 全 探空资料对中国 1958~2005 年间的高空气温变化趋 球低层高空大气总的升温趋势与近地层类似, 约变 势进行分析发现, 400 hPa 标准气压层以下的高空气 英文引用格式: Chen Z S, Chen Y N, Li W H. Response o