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近540年强火山喷发对中国地区降水的影响

The Impact of Strong Volcanic Eruptions on Chinese Precipitation in Recent 540 Years

摘要:降水异常对生态系统、农业生产以及人类生活均带来严重的影响。火山活动是驱使气候变化从日到世纪时间尺度的一种重要的自然气候因子,深入探讨火山喷发与降水异常变化之间的联系具有重要的意义。为了识别在降水变化中的火山信号,本文使用全球耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中的BCC_CSM1.1模型模拟出的1471~2010年中国地区月降水数据资料,利用旋转经验正交函数(REOF)分解方法进行降水分区;整理并编制1471~2010年来强火山(火山喷发指数VEI≥4)喷发年表,通过时序叠加分析(SEA)方法,分析火山活动与我国降水变化的关系。利用蒙特卡洛(Monte Carlo)方法对时序叠加分析结果进行显著性检验。主要结论如下:(1)利用1471~2010年中国月降水量资料,采用REOF分解方法,将中国分成6个区域,分别命名为东北地区,西北地区,华北地区,长江中下游地区,华南沿海地区及西南地区。(2)由于火山纬度不同以及火山喷发强度不同,火山喷发对中国地区降水量影响不同;夏季降水量变化较全年更加显著。北半球各纬度带以及南半球0-20°S火山喷发后,年降水量均表现为减少。20-45°N全年降水量减少最多,而45-90°N内的火山喷发后夏季降水量减少最多,夏季降水减少量要高于全年。南半球20-90°S火山,喷发后第1年及第2年降水增加显著。VEI≥6的火山喷发对降水量变化影响最为显著。(3)中国不同地区降水量对火山喷发的响应存在差异。东北地区,VEI=5的火山喷发当年降水量增多显著,而VEI≥6喷发当年降水量减少;0-20°N的火山喷发后第1年降水量减少显著:20-45°N喷发当年降水量增加。西北地区,VEI=4的火山喷发后第2年降水增加显著,各纬度带及其他喷发等级的火山均降水量减少。华北地区,不同喷发等级火山均使该地区降水量减少,VEI≥6较VEI=4、VEI=5降水量显著减少的年份提前且显著年份增多;除20-45°N外的火山喷发后降水量均显著减少。长江中下游地区,除VEI=4及在45-90°N纬度带降水量增加外,其余均不同程度减少。华南沿海地区,在20-45°N、20-90°S纬度带的火山喷发降水量增加,且降水量增加随火山喷发等级越高而越多。西南地区,随着火山喷发等级的增高,降水量减少趋势越显著。

基本信息

doiCNKI:CDMD:2.1016.144732
作者 蒋姗姗
Author
作者单位
刊名
Journal
年,券(期)2016-06-01,(2017)
分类号16
关键词 强火山 降水量 时序叠加分析(SEA) 旋转经验正交函数分解(REOF) Monte Carlo检验
Keywords Strong Volcanic Precipitation Superposed Epoch Analysis(SEA) Rotation Empirical Orthogonal Function(REOF) Monte Carlo method
在线出版日期2016-06-01
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