基于有序聚类的青藏高原雨季信息提取研究文献综述

 2022-08-09 03:08

基于有序聚类的青藏高原雨季信息提取研究

-文献综述

摘 要:青藏高原位于中国西南部,地形复杂多变,气候敏感,区域降水主要受西风带和南亚季风两大环流影响,研究利用近20年的TRMM逐日降水数据,在有序聚类的基础上对雨季信息进行提取,通过Theil- Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验两种非参数的方法,对长时间序列的雨季变化趋势,揭示近20年高原雨季的变化特征及其原因,主要结果如下:(1)有序聚类的方法在雨季提取有较高的精度,可以克服传统方法的主观性和极端降水造成的误差;(2)高原雨季的开始自东南向西北推进,雨季终止日的推进则相反,高原雨季长度主要与雨季初始日相关,表现为自东向西、自南向北的递减趋势;(3)在西风环流增强、南亚季风减弱的背景下,高原东北部雨季显著提前,东南部雨季显著延后,藏中区和横断山脉中部地区雨季显著缩短,而高原南部雅鲁藏布江大拐弯附近的雨季显著提前主要受地形抬升的影响。

关键词:有序聚类;雨季信息提取;非参数趋势分析;大气环流;青藏高原

一、文献综述

1.研究背景与意义

在全球大气和水文循环格局中,降水是水循环中重要的一环,是影响水资源分布的重要因子,气候变暖加快了水循环进程,改变了水资源时空分布格局,对淡水资源分布和自然生态系统稳定有着广泛的影响[1-3]。降水的细微变化在高原生态系统、能量循环、农业生产、粮食安全等方面有着深远的影响[4-7]。在全球变暖的背景下,温度的上升使得海陆热力差异减少,改变了大气环流的既有特征,导致环流影响区域的降水时间和强度发生了不同程度的变化[8-12]

青藏高原是世界的“第三极”,其独特的生态地理单元对气候响应具有超前性和敏感性,是气候变化的“启动区”和“放大器”[13-15]。高原雨季是一年之中降水最为集中的时期,其降水量可达年总降水的90%[16],雨季的开始、结束、持续时长等因子受大气环流模态变化的直接影响,提取高原雨季信息参数并研究其时空变化特征在农业播种、水资源安全等领域有着重要作用。

2.雨季信息提取国内外研究现状

高原降水存在明显的空间异质性,准确提取高原雨季信息是研究高原不同地区雨季时空差异及其变化的基础。黄晓清等[18]采用相对降水系数和回归分析的方法对西藏各站点降水进行了研究,得出大部雨季提前的结论;陈少勇等[19]利用候降水系数的方法研究了我国西部地区的雨季特征,发现高原西部雨季开始期显著提前,东部地区雨季表现为“延后-提前-延后”的趋势;Cai等[20]利用日降水数据研究了三江源地区雨季变化趋势,得出三江源东部地区雨季延迟,而中部地区雨季提前的结论;Fan等[21]利用相对系数法研究了高原东南部云南地区的降水时空变化,得到该区域雨季存在2d/10a的提前趋势的结论。

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