大理地区复杂地形下气温的时空变化特征
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摘要
使用大理地区12个国家气象站1961~2012年逐月气温资料和高分辨率地形高程数据,通过Cressman插值订正法和协同克里格法,探讨了相对适合由站点到格点的气温插值方法,对插值得到的大理地区月平均气温以面积为权重对插值场进行区域平均,对代表大理地区平均温度的时间序列进行回归分析、突变检验及小波分析,以研究大理地区气温时空变化特征。结果表明:在站点稀少且地形复杂地区,与地统计方法相比,通过Cressman插值并使用地形高程订正,能够得到分辨率较高,与实况较为相符的气温空间分布特征。对于与地形高程具有较高相关性的气象要素来说,此方法的适用性更强。通过对大理地区逐月气温进行EOF分解,发现大理地区年季平均气温主要表现为两种空间模态,即"一致性增温型"和"山区增温平原降温型",并且以"一致性增温型"为主导模态;季节平均气温与年平均气温的EOF时间序列变化趋势相似,EOF1在90年代以前变化平缓,90年代以后又迅速增温。EOF2分段变化趋势较为显著,80年代以前负位相,80年代以后正位相,突变明显。大理地区年平均和季节平均气温均有显著的线性增温趋势,年平均气温变率为0.18℃/10a,春季气温变率最大,为0.26℃/10a,夏季最小,为0.12℃/10a,反映了大理地区主要由于冬春季的显著增温,使得逐年平均温度呈现明显的升高趋势。大理地区气温存在明显的突变年,年平均气温的突变发生在1998年,冬春季的平均气温突变年也是1998年,夏季突变年最早,发生在1980年,春季为1993年。这说明了1961~2012年间,大理地区气温升高最早由夏季显著增温所影响,1998年之后冬春季节的增温幅度增大,从而进一步使得大理地区年平均气温显著升高。大理地区的年平均和季节平均气温主要存在准4a、6~7a和13a的周期振荡。准4a振荡周期出现在年平均气温中的1993年之后,春季平均气温的1988年至2004年之间。6~7a的振荡周期出现在夏季平均气温的1982年之后,秋季平均气温的1970年至1996年之间。13a的振荡周期出现在夏季平均气温的1961年之后,该周期持续出现在研究时段内。
引文