我國(guó)西南地區(qū)是氣候變化敏感區(qū)域,也是氣候氣象災(zāi)害多發(fā)區(qū),特別是2009/2010年的連續(xù)干旱,給當(dāng)?shù)卦斐闪司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和生態(tài)環(huán)境破壞。而近些年來(lái),西南地區(qū)旱澇急轉(zhuǎn)等極端天氣現(xiàn)象更是頻繁發(fā)生,更容易引發(fā)山體滑坡、泥石流等一些地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重威脅了西南地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)安全。另外,西南地區(qū)是世界上生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一,氣候變化引起的極端氣候事件,無(wú)疑給生物多樣性保護(hù)造成更大的壓力。因此,研究極端氣候事件發(fā)生規(guī)律、風(fēng)險(xiǎn)及其機(jī)制,對(duì)災(zāi)害防控、水利和生態(tài)保護(hù)都具有重要的意義。
由此,中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所徐憲立研究員帶領(lǐng)研究小組基于概率模型和聯(lián)合概率模型首先分析了西南地區(qū)(云南、貴州、廣西)極端降水事件發(fā)生的規(guī)律和風(fēng)險(xiǎn)變化特征(圖1)。并進(jìn)一步指出:近幾十年以來(lái),西南地區(qū)年降雨量逐漸下降,而極端降水(旱澇)事件逐漸增強(qiáng),廣西和貴州發(fā)生洪水的風(fēng)險(xiǎn)升高,云南同年發(fā)生旱澇的風(fēng)險(xiǎn)上升;另外,云南干旱強(qiáng)度逐漸降低,廣西和貴州干旱強(qiáng)度逐漸升高,廣西和云南洪水強(qiáng)度逐年升高(Liu et al., 2014, ERL)。隨后,課題組進(jìn)一步分析了西南地區(qū)極端降水事件的空間格局特征及其影響因素(圖2)。結(jié)果顯示,雖然西南地區(qū)極端降水事件變化具有明顯的空間異質(zhì)性,但其空間異質(zhì)性正逐漸降低,說(shuō)明西南地區(qū)干旱和洪澇災(zāi)害的發(fā)生在區(qū)域內(nèi)有均一化的趨勢(shì)。進(jìn)一步研究表明,大尺度的天氣系統(tǒng)變化正是這種變化的主要原因,局地因素如地形、土地覆蓋變化等對(duì)極端降水事件有重要的影響,但在全球氣候變化的大背景下,局地因素的影響力正逐漸下降(Liu et al., 2015, JGR)。
相關(guān)研究成果分別以Is southwestern China experiencing more frequent precipitation extremes?和Decreasing spatial variability in precipitation extremes in southwestern China and the local/large-scale influencing factors為題發(fā)表在Environmental Research Letters和JGR-Atmosphere期刊上。
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圖1西南地區(qū)(a)十年一遇氣候事件強(qiáng)度分布(CDD10(最大連續(xù)不降雨天數(shù)的10年一遇值))和(b)極端氣候事件聯(lián)合重現(xiàn)期變化趨勢(shì)T(CDD/Rx5: X>x and Y>y)(最大連續(xù)不降雨天數(shù)和最大連續(xù)5天降雨量均大于十年一遇值的聯(lián)合重現(xiàn)期)
圖2 標(biāo)準(zhǔn)化逐步回歸系數(shù)變化特征,Rx510 (a), Rx530 (b), Rx5100 (c), CDD10 (d), CDD30 (e)和CDD100 (f),其中Rx510、Rx530、Rx5100分別為10年、30年和100年一遇的最大五天降雨量,CDD10、CDD30、CDD100分別為10年、30年和100年一遇的年最大連續(xù)不降雨天數(shù)。