全球、中蒙干旱区及其部分地区降水分布细节

在简要评述并对比了全球8大主要半永久性干旱半干旱区的情况后,也具体分析和讨论了中蒙干旱区的范围、面积、命名及其部分地区的降水分布细节及成因。主要结论如下:(1)全球主要有北非、澳大利亚及中蒙等8大干旱半干旱区。(2)中蒙干旱半干旱区主要覆盖中国北方大兴安岭?吕梁山一线以西、约36°N以北及蒙古国全境,总面积约5×106km2,是中国北方及蒙古国约1亿人口的家园。(3)中蒙干旱带呈中间干、南北两侧稍湿的格局。其最低雨量及年降水变率等堪与北非及澳大利亚等全球主要干旱区相比。该干旱区的主体及极端干旱区均在中国西北区。(4)中蒙干旱区的极端干旱区在南疆盆地东端,伴有托克逊等4个孤立的干中心,这是青藏高原大地形北缘的热力补偿下沉运动和东天山及阿尔金山等中地形背风坡焚风效应共同影响的结果;在高原东侧还有明显南伸的"V"形干谷,亦系高原东缘的热力补偿下沉所致。

中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征(Ⅰ):年降水特征及5～9月降水的REOF分析

此系姐妹篇文章的上篇,利用中蒙地区106站1954—2005年间的实测降水资料,使用EOF及REOF等统计方法,整体地分析了中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征。结果表明:(1)中蒙干旱区的降水分布很不均匀(我国西北区尤甚),从该区东南侧最湿的陕南向南疆盆地东端极端干旱区过渡,年雨量从922mm锐减到25mm以下,最干的托克逊仅6.9mm;蒙古国以中北部最湿,年雨量达400mm以上,到南部仅100mm左右,再到西南角仅30mm左右。(2)该区降水分布受不同尺度地形影响大,降水的年及年际变化也大。约80%的降水集中在夏半年(5～9月),南疆盆地东端干中心区的年降水相对变率最大,接近0.80,远高于蒙古国和我国其他地区,也高于全球明显增暖前。其干旱程度及降水变率居世界8大干旱区前列。(3)该区降水异常分布的局域特征明显。区内夏半年的降水异常分布常出现河东、南疆、汉中关中、北疆、蒙古国中北部、河西阿拉善,以及柴达木等7个模态。(4)过去50余年来,中蒙地区东北部的降水总体呈线性减少趋势,而西南部则呈增加趋势。

中蒙干旱半干旱区降水的时空变化特征(Ⅱ):综合气候分区及各分区降水周期变化的进一步分析

利用中蒙干旱半干旱区106站1954-2005年降水资料和1961-1997年气温资料,本文在文献[1]的基础上进一步分析了该区的综合气候分区及各分区降水周期变化的特征。结果表明,(1)主要根据降水REOF分析的各异常模态等,将全区综合划分为关中汉中、河东、河西及蒙古戈壁、北疆、南疆、柴达木、青海高原南部、以及蒙古国中北部和西北部等9个气候分区。(2)几乎各分区都不同程度地存在降水的准3年的短周期变化,且是大部分分区的主要周期。另外,一些分区也有准16年的中周期及8年的周期。其中,关中汉中、蒙古中北部及西北部3个分区的降水周期变化更清楚、更稳定;河东、河西及蒙古戈壁和北疆区降水的周期变化也较清楚;而南疆、柴达木及青海高原南部3个分区的周期性较差;(3)对近期关注的"西北气候转型"说,考虑到明显变湿还不是全西北区尺度的;似已结束了的近期变湿期可能仅是新疆地区降水20年左右周期(即年代际)变化的反映;还考虑到干旱区降水气候预测的复杂性和不确定性,其预测要更加审慎。

中蒙干旱半干旱区冬、夏季地面气温时空变化特征分析(Ⅱ):7月

为整体地分析中蒙干旱半干旱区（中蒙干旱区）夏季气温的时空变化特征，利用中蒙干旱区内分布相对均匀的104个站点（包括5个“人造站”）1961—1997年7月的平均地面气温资料等，首先分析了该区夏季的平均气温场、气温年较差及日较差等背景；然后，对标准化的7月平均气温距平资料分别作了EOF和REOF分析。结果表明：（1）中蒙干旱区夏季的热量资源充足。夏季气温场分布的区域性特色更明显。（2）受纬度、地形高度及远离海洋等的影响，中蒙干旱区地面气温的年较差大，日较差也大，呈典型大陆性气候（大陆度高）的特色，但是区内的夏季气温年际变化小。（3）根据气温的EOF分析，中蒙干旱区夏季气温异常可粗分为全区一致型、准东西差异型、准南北差异型及准东北一西南差异型等4种常见分布模态；再根据REOF分析，可将该区夏季气温异常进一步细分为青海高原、高原东北侧、南疆、北疆、陕西甘南区、蒙古国西北部及东南部等7个分区。（4）近37年来，中蒙干旱区夏季气温增暖主要出现在高原东北侧和南疆区，强度比冬春季弱；在青海高原及蒙古国东南部气温还在变凉，区内各分区夏季气温变化也约有3～4年的周期。

中蒙干旱半干旱区降水异常的区域性差异及其年代际演变特征

本文利用1951~2005年间中蒙干旱半干旱区322个气象测站的月降水量资料,借助聚类和小波等统计分析方法对该区各月降水异常的区域性差异及其年代际演变进行了较为详细的分析,主要揭露了以下事实:1) 同降水量的年变化特征相近,降水空间分布形势也表现出明显的年变化,由春季到夏季,多雨区不断扩展,少雨区不断退缩,直到各地降水量均达到最大,然后由秋季到冬季,少雨区不断扩展,多雨区则不断退缩,直到降水量恢复到全年的最小值,使得1年明显成为降水空间分布变化的一个周期。2) 通过聚类分析给出1951~2005年间各月降水异常的典型空间分布型及其出现的年份和频次,说明不同月份,即使属同一季节,其降水异常的典型空间分布型也有很大差异,不同月份典型空间分布型出现的年份也少有规律可循。3) 中蒙干旱半干旱区降水异常的区域性差异存在着明显的年代际演变。4) 通过小波分析给出一些主要区域逐月降水量年代际变化的主要周期性特征,结果表明同一区域,不同月份,即使属同一季节,其降水量变化的周期和位相也很不同。

世界干旱气候研究动态及进展综述(Ⅰ)：若干主要干旱区国家的研究动态及联合国的贡献

为回顾和评述过去70年来世界干旱气候的研究动态及进展,本综述系列文章(Ⅰ)首先从横向评述了世界若干主要干旱区国家的研究动态和联合国专业机构的贡献。其要点如下:(1)20世纪世界出现了两大干旱事件,即20世纪30年代美国的"沙尘暴干旱"和1968-1999年的北非持续干旱。它们灾情重,警示作用强,推进了世界干旱气候研究。(2)作为当今世界科技强国,美国的干旱气候研究起步早,在干旱气候的每一分支领域都起了引领作用,特别是在干旱指数和判据的提出和应用、干旱气候成因及气候模式的模拟方面。(3)中国作为发展中大国,中蒙干旱区是世界独特的中纬度干旱区,我国的干旱气候研究起步虽晚,但中国西北地区水流输送、西北干旱气候成因及中蒙地区春季沙尘暴等方面的研究也取得了令人鼓舞的成果。(4)其他国家如澳、英、日本及联合国等也对世界干旱气候研究、遏制全球增暖及应对全球气候变化等方面作出了重要贡献。