● 摘要
我国各种自然灾害发生频繁,其中气象灾害位居榜首,而干旱、洪涝作为最主要的气象灾害,具有波及范围大,影响深,损失重等显著特点。在全球气候变暖的大背景下,旱涝灾害将愈发频繁、愈发严重。东北区作为典型的中高纬气候脆弱带,对全球气候变化响应明显,旱涝灾害频发,同时该区为我国重要的农牧业和商品粮生产基地,气候变化势必对当地农业造成诸多不利影响,因此深入研究该地理单元的旱涝时空演变及未来旱、涝发生年的趋势判断显得尤为重要,为当地防灾减灾提供一定的理论基础和依据。
本文选取东北三省1961-2012年70个国家气象基准站逐年、逐月平均气温、降水量等气象资料,先后采用线性回归、M-K突变检验、普通Kriging插值、降水Z指数、EOF、REOF、可公度计算及小波分析等方法,最终揭示研究区域气候变化背景、旱涝演变规律、旱涝发生年份趋势判断及旱涝影响因子等方面。结合以上分析结果及当地实际情况,最终提出相关防灾减灾对策,以应对当地旱涝灾害带来的不利影响。本文主要结论如下:
(1)1961年以来东北三省年均气温呈稳步上升趋势,气温增长率为0.33℃/10a,且在1988年突变显著。夏季升温速率最低,春、秋、冬季气温回升速率均高于全国水平。气温空间分布表现为北低南高,但均为增温趋势,南北地区大体表现为年均气温与气温倾向率的反向变化,强增温中心位于黑龙江西北部地区,弱增温中心位于辽宁省中部地区。
(2)降水有略微的下降趋势,平均减少率为5.9mm/10a,且在1967年突变明显。春、冬季降水略有增加,秋季降水减少,夏季降水线性变化不明显。从空间上看,降水南部多北部少,中部多东西少,高值区处于辽宁省东部及吉林省东南部,低值区位于吉林与黑龙江西部的相邻地带。降水与降水变率呈反相变化,降水变率低值中心位于吉林省沿海地区,高值中心位于辽宁西南部及吉林西北部地区。
(3)研究区有从涝转旱的迹象,同时旱、涝呈明显的阶段性特征。从四季变化来看,春、秋季全区有从旱到涝的转变,夏季旱涝等级略有上升,旱涝变化峰谷明显,交替变化显著,冬季已逐步转为偏涝阶段。
(4)EOF分解后前4个特征向量场的分布,其累计方差贡献率达58.05%。根据各特征向量场的分布,东北区空间旱涝具有整体一致型、南北型、东西型及以西北部及东南部为负值区域,中部及西南地区为正值区域的型态,呈现出几种不同类型的旱涝敏感区。基于REOF分析,将东北三省旱涝空间分布结构分为以下五个区域:Ⅰ东南区;Ⅱ西南区;Ⅲ东北区;Ⅳ中西部区;Ⅴ西北区。
(5)未来近年内旱、涝预测结果如下:春涝、秋涝、秋旱、冬雪分别于2015、2014、2014、2013年发生可能性较大。从各典型旱涝区来看,Ⅰ区大旱、Ⅱ区重旱、Ⅲ区大涝、Ⅲ区大旱、Ⅳ区重涝、Ⅴ区大涝各于2013、2013、2016、2014、2015、2013年发生可能性较大。
(6)全年、夏季旱涝变化与太阳黑子的相关性较为显著,表现为太阳活动增强旱情增加。大涝年易发生在太阳黑子的低值区,同时在第22、24周期内(双周期)发生大涝次数较多,大旱年易出现在太阳黑子峰值年及上升期,同时第21、23周期内(单周期)大旱年出现频率较大。El Nino/La Nina年易出现旱涝情况,较厄尔尼诺年,拉尼娜年出现大旱大涝频率相对较高,其中以大涝出现频率更高。