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《中国气象科学研究院》 2017年
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气候变化背景下珠江流域干旱演变及其人口经济暴露度研究

罗岚心  
【摘要】:受气候变化影响,近年来全球极端天气气候事件频发,以干旱为首的气象灾害严重影响受灾地区的社会经济发展,给当地发展规划带来极大的挑战。珠江流域人口集中,工农业发达,在气候变化的背景下流域内多地干旱灾害频发,由此带来的社会经济影响亟待深入了解。本文以标准化降水蒸散指数为指标,分析珠江流域1960-2014年的干湿变化规律,研究流域内的干旱演变特征;基于区域气候模式CCLM的模拟结果与人口、经济数据,利用强度-面积-持续时间三维度干旱事件识别方法,分析《巴黎协议》达成的全球升温1.5℃和2.0℃时,珠江流域干旱灾害的人口和经济暴露度;预估干旱并定量评估其社会经济影响以为当地的防灾政策建立提供理论基础与科学依据。研究结果显示:1)1960-1970年、1988-1995年、2005-2014年分别为珠江流域三个干旱期。过去50年来,珠江流域春季干旱趋势减小,秋季干旱趋势增强,流域西北部的云南、贵州等地干旱化趋势显著。二十一世纪以来干旱趋势加重,全流域的降水频率都呈现降低趋势。珠江流域内干旱气候状态与大气环流密切相关:副热带高压的东移或减弱、西南季风减弱时,流域可能发生干旱灾害;秋季中纬度西风带扰动减弱可能会引发珠江流域的季节性干旱。2)高精度区域气候模式CCLM能较精确模拟珠江流域降水与温度的年际与年内变化特征,可用于该地区的气候预估。RCP2.6情景下珠江流域在21世纪中叶气候干燥:多年平均降水量稳定在1100mm左右,气温稳定在21℃左右;RCP4.5情景下气候的干湿转换频繁,在21世纪中叶气候湿润,随后气候持续干燥,温度持续缓慢增加,降水量在21世纪后半叶呈下降趋势;RCP8.5情景下气候在21世纪前叶主要表现为湿润特征,70年代起主要表现为干旱特征,PET与温度都呈显著增加趋势,多年平均降水量最小,且有减少趋势。3)未来珠江流域的干旱强度基本保持但是频次增多,升温1.5℃情景与升温2.0℃情景下的干旱影响面积基本相当,但是后者频率增幅大于前者;福建漳州、江西赣州等地的干旱强度增加,广州阳江至湛江地区干旱频率显著提升。4)与升温1.5℃情景相比,升温2.0℃情景下的干旱经济暴露度更高,且珠江三角洲地区的经济暴露度最大,可达其他地区的3-8倍,其次是广州省沿海区域;两情景下干旱人口暴露度相当,以升温1.5℃时略高,广州湛江、阳江地区及珠江三角洲地区人口暴露度较大,应更加注重灾前防治工作。从降低干旱灾害影响和预防灾害发生的角度考虑,应努力将升温保持在1.5℃以下,以减缓气候变化影响。
【关键词】:干旱演变 珠江流域 气候变化 经济暴露度 人口暴露度
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P426.616
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 第一章 绪论9-17
  • 1.1 研究意义9-10
  • 1.2 国内外研究进展10-14
  • 1.2.1 干旱指标10-11
  • 1.2.2 全国与珠江流域的干旱研究11-12
  • 1.2.3 气候模式的干旱模拟应用12-13
  • 1.2.4 干旱社会经济影响研究13-14
  • 1.3 研究思路和内容14-17
  • 第二章 研究区概况、数据和方法17-25
  • 2.1 研究区概况17-18
  • 2.2 研究数据18-19
  • 2.2.1 观测气象数据18
  • 2.2.2 再分析气象数据18
  • 2.2.3 气候模式数据18
  • 2.2.4 社会经济数据18-19
  • 2.3 研究方法19-25
  • 2.3.1 标准化降水蒸散指数19-21
  • 2.3.2 趋势检验21
  • 2.3.3 干旱的原因分析21-22
  • 2.3.4 干旱事件研究:IAD方法22
  • 2.3.5 社会经济影响研究22
  • 2.3.6 干旱预估22-25
  • 第三章 历史时期的干旱特征25-39
  • 3.1 干旱年际变化25-26
  • 3.2 干旱年内变化26-28
  • 3.3 年代际最强干旱事件分析28-30
  • 3.4 降水频率变化30-32
  • 3.5 干旱的环流特征32-36
  • 3.6 干旱灾害的损失与经济影响36-39
  • 第四章 干旱的预估39-51
  • 4.1 CCLM气候模式模拟能力验证39-42
  • 4.2 预估气象要素变化42-46
  • 4.2.1 潜在蒸散发(PET)42-43
  • 4.2.2 年均降水量43-44
  • 4.2.3 气温44-46
  • 4.3 不同典型浓度路径下的干旱特征46-51
  • 4.3.1 RCP2.6 情景下干旱预估47-48
  • 4.3.2 RCP4.5 情景下干旱预估48-49
  • 4.3.3 RCP8.5 情景下干旱预估49-51
  • 第五章 不同升温情景下的干旱社会经济影响51-59
  • 5.1 升温情景确定51-52
  • 5.2 不同升温情景下干旱事件特征52-54
  • 5.2.1 强度变化52
  • 5.2.2 频率变化52
  • 5.2.3 影响面积变化52-53
  • 5.2.4 最强干旱事件53-54
  • 5.3 干旱经济影响54-56
  • 5.4 干旱人口暴露度56-59
  • 第六章 结论与讨论59-61
  • 6.1 主要结论59-60
  • 6.2 研究特色与创新60
  • 6.3 讨论与展望60-61
  • 参考文献61-67
  • 致谢67-69
  • 个人简介69

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