毛乌素沙漠区气候变化空间分布比较研究
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收稿日期:2003-02-13;修订日期:2003-03-27基金项目:国家社会科学基金项目 西部大开发中的生态环境战略研究 (编号:021BJ Y045);国家自然科学基金资助项目(编号:40071005)作者简介:刘登伟(1978~),男,辽宁人,硕士生,主要从事区域资源开发与环境治理研究。
毛乌素沙漠区气候变化空间分布比较研究刘登伟,延军平,张月鸿(陕西师范大学旅游与环境学院,西安 710062)摘要:随着全球气候的变化,毛乌素沙漠区气候日趋暖干化。
该文应用毛乌素沙漠区内部包括内蒙古(乌审旗)、陕西(府谷)、宁夏(盐池)3个地区1971年~1998年均温,春、夏、秋、冬各季月平均气温及1961年~1998年降水量,春、夏、秋、冬各季月平均降水量,研究气候暖干化在毛乌素沙漠区内部的空间差异。
分析结果表明: !近30a 来整个毛乌素沙漠区气候趋于暖干,但其内部尚存在较明显的差异; ∀乌审旗、盐池及府谷年均温显著升高,尤其冬季是3个地区增温幅度最大的时期,且远大于全国的冬季增温率。
其中府谷升温幅度较小,乌审旗是者中增温幅度最大的地区; #乌审旗、盐池及府谷年降水量减少趋势明显,乌审旗减少幅度最大,秋季是3个地区降水减少幅度最大的季节,春、夏、冬三季减少趋势不明显,这3个地区春季降水有明显的相关性。
总的来说,乌审旗、盐池及府谷在气候变化方面有一定的差异,但其暖干化的趋势是一致的,尤其是秋季的暖干化趋势更为相近。
关键词:全球变化;气候暖干化;毛乌素沙漠中图分类号:P423;P426 6(226)(241)(243) 文献标识码:A 文章编号:1007-7588(2003)06-0071-06SPATIAL DIFFERENTIATION OF CLIMATE CHANGESIN MUUS DESERT REGIONLIU Deng wei,YAN Jun ping,ZHANG Yue hong(College o f Tourism an d Envi ron men t ,Sha an Xi Norma l Un ive rsity ,X i ∃an 710062,Chin a )Abstract :In response to the global climatic change,the climate of Muus desert has been becoming warmer and drier.In this paper,we mainly study the re gional difference s of climate change within the Muus desert by using the da ta of mean annual te mperature a nd me an monthly te mperature in each season in 1971~1998,a s well as annual precipitation and mean monthly precipi tation in each season in 1961~1998in three areas of Muus deser t,namely,Wushen,Yanchi and Fugu county.The results sho w that:1)The climate of Muus deser t has been bec oming war mer and drier in the past 30years,but there are obvious zonal difference s with in it.2)The mean annual tempe ra ture in the three are as has all inc reased significantly,especially in winter.The te mperature of Fugu has increased relatively little,while the te mpe ra ture of Wushenqi has increased most notably.3)The annual precipitation in the three areas has an obvious dec rease,patic ularly in autumn,and the precipitation of Wushen has dec reased most notably.Generally speaking,there a re certain differe nces in climatic cha nge between Wushen,Yanchi and Fugu area.But the clima tic change trend is similar towards warmer and dier,especially in autum.Key words :Global change;Cli matic war ming and drying;Muus desert25卷第6期2003年11月资 源 科 学RESOURCES SCIENCE Vol.25,No.6Nov.,2003全球变化,生物多样性和荒漠化,是当今国际上的3个热点问题。
已经引起了各国政府和科学家的高度重视和关心。
围绕全球气候变化,世界范围内开展了3项规模宏大的综合性科学计划,即I GBP、WC RP和IHDP[1]。
研究结果表明,自工业革命以来,生产的发展和石化燃料的大量应用,以及森林植被破坏和林下土壤碳的分解,使空气中C O2等温室气体的浓度显著上升[2]。
温室气体增加将不可避免的造成全球气候变暖,多种气候模式表明,在过去的100a中, CO2浓度从275ppm(1 100%104)增加到了1996年的345ppm,在此同时,全球气温上升了0 3& ~0 6&,并且升温在高纬比低纬明显,大陆比海洋明显,冬季比夏季明显。
预计到2040年~ 2100年,大气中的C O2浓度将达到工业革命前的两倍,比较合理的预测为:到2030年,全球平均气温将比现在上升0 5&~2 5&,到2050年,将上升3 6&~4 5&。
以上是指全球气候变化的平均趋势,而全球变化对各个区域的水气状况、生态环境、农业及社会经济系统的影响是不相同的。
沙漠地区的气候和沙漠化对全球变暖将会如何响应,目前研讨甚少[1]。
毛乌素沙漠位于鄂尔多斯高原的东部、跨内蒙古、宁夏、陕西3省,总面积约4%104km2左右,由于其所处地理位置的特殊性,使其成为一个农、林、牧交错出现的生态脆弱带,对全球变化和环境的改变十分敏感。
该地区大部分地方年均温7&左右,年降水量为300mm左右,其特征是冬季干旱寒冷;春季干旱少雨;夏季降水较多,并多以暴雨形式出现。
了解毛乌素沙漠近几十年来的气候变化特征,为沙漠治理、沙漠开发及荒漠化的预报和防治提供了依据和对策[3]。
1内蒙古乌审旗、宁夏盐池及陕西府谷气温与中国气温的关系许多学者已对中国近百年的气候变化及其与全球变化之间的一致性和差异性进行了研究。
从长期趋势看,全球降水近百年来有所增加,然而增加是不均匀的。
自19世纪末到20世纪60年代~80年代,35∋N~70∋N降水有增加的趋势。
而同时5∋N~35∋N的热带及副热带却趋于减少。
研究表明,在中国西藏和西南地区降水增加较多,东北降水增加次之,华东地区降水减少变旱。
我国西北内陆地区,则因为夏季雨量减少而变得更加干旱[4]。
我国年平均气温以0 04&(10a-1的速率上升,年降水量以1 266mm(10a-1的速率减少,而长江流域及西南地区的年平均气温不但没有增加,反而呈下降趋势。
在70年代后全球异常变暖的过程中,中国的气温变化有 冬暖夏凉 和 北暖南凉 的特点[5]。
在这样的背景下,毛乌素沙漠区内部气温变化与中国气温变化会有怎样的关系呢?做乌审旗、府谷及盐池与中国气温距平变化(中国距平为距1900年距平值)关系图(图1)可知,乌审旗、盐池、府谷地区与中国气温变化的总体趋势一致,都呈现出增温的特点,并在近于同步的增温的同时表现出较小幅度的波动性。
图1乌审旗、盐池及府谷气温与中国气温的关系Fig.1Compari sion of temperature change in Wu shen,Yan chi,Fu gu and China2内蒙古乌审旗、宁夏盐池及陕西府谷的气候变化比较2 1气温变化比较(1)年平均气温变化比较:据前可知,3个地区气温变化与中国气温变化步调一致。
此处采用3个地区1971年~1998年的平均气温的时间序列对它们的气温变化的总体趋势进行分析(图2,表1),表明平均气温呈平缓上升的趋势,与全球气温变化趋势相符,乌审旗、盐池及府谷地区72资源科学25卷第6期图2乌审旗、盐池及府谷年平均气温变化比较Fig.2An nual temp eratu re chan ges i n Whs hen,Yanchi,Fugu 每10a增温分别为0 526&、0 647&、0 233&,都表现出增温的趋势,但府谷的增温率略低于全球增温率0 3&(10a-1[6],盐池与乌审旗都远高于全球增温率。
另外,比较3个地区总体变化趋势,做盐池与府谷、盐池与乌审旗、乌审旗与府谷相关系数分析,得到相关系数为:R盐府=0 7316、R盐乌=0 9395、R乌府=0 7826,证明在气温变化步调上具有极高的一致性、同步性,但盐池与乌审旗的变化趋势更为接近一些,府谷气温变化较盐池与乌审旗有一定的差别。
表1乌审旗、盐池及府谷气温变化的年代比较T able1Tempora l difference of climate chang es in Wus hen,Yanchi a nd Fugu(&)地区乌审旗盐池府谷年代60708090气温变化*60708090气温变化*708090气温变化**春季8 28 48 79 4+1 29 49 29 410 1+0 710 710 611 1+0 4夏季20 420 820 621 5+1 121 021 221 421 8+0 822 722 522 9+0 2秋季6 57 07 27 5+1 07 47 68 18 8+1 49 29 189 6+0 4冬季-9 1-8 5-7 8-6 7+2 4-7 4-6 8-6 5-5 2+2 2-6 2-6 3-5 5+0 7年均温6 56 97 27 9+1 47 67 88 18 9+2 39 19 09 5+0 4 *:表示90年代与60年代平均值比较;**:表示90年代与70年代平均值比较(2)四季气温变化比较剧烈升温的冬季:由乌审旗、盐池及府谷地区各自的四季横向比可知:冬季明显以远大于春、夏、秋三季的增温幅度增温,表现出当代气候变暖主要在冬季增温的特点(图3,表1),再由3个地区之间的横向比可知,乌审旗冬季增温幅度最大,排第二位的是盐池,最小的是府谷。