青藏高原植被枯黃期的時空變化及其對極端氣候事件的響應(yīng).pdf

1、全球氣候變暖背景下，極端氣候事件的頻發(fā)引起了世界各國的廣泛關(guān)注。青藏高原氣候變化敏感性強(qiáng)，幅度大，極端氣候的變化是高原生態(tài)和環(huán)境變化的重要驅(qū)動，因此科學(xué)分析極端氣候?qū)η嗖馗咴脖坏挠绊?，對促進(jìn)高原植被的生態(tài)恢復(fù)，制定行之有效的防災(zāi)減災(zāi)措施、構(gòu)建穩(wěn)定的高原生態(tài)屏障具有十分重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。本文圍繞極端氣候事件這一現(xiàn)象，對青藏高原植被秋季物候開展研究，基于每日氣象數(shù)據(jù)，采用國際上通用的23個極端氣候指標(biāo)分析了青藏高原極端溫度事件和極端降水

2、事件的時空變化趨勢;基于GIMMS3g、MODIS、SPOT NDVI遙感數(shù)據(jù)分析了青藏高原植被枯黃期的時空變化趨勢;重點揭示了高原植被枯黃期對極端氣候事件變化的響應(yīng)等，主要結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)1982-2012年，青藏高原區(qū)域極端溫度事件的暖指標(biāo)和極值指標(biāo)均表現(xiàn)出顯著上升趨勢，其中夜指標(biāo)的增溫速率明顯快于晝指標(biāo)的增溫速率，而冷指標(biāo)均表現(xiàn)出顯著下降趨勢。青藏高原區(qū)域1982-2012年總降雨量、降雨強(qiáng)度、極端降雨量、低強(qiáng)度

3、降雨天數(shù)、最大一天降雨量、連續(xù)五天最大降雨量、最長連續(xù)干旱天數(shù)均表現(xiàn)出增加的變化趨勢，其中降雨強(qiáng)度和最大一天降雨量表現(xiàn)出顯著增加的趨勢。而極端強(qiáng)降雨量、中等強(qiáng)度降雨天數(shù)和最長連續(xù)濕潤天數(shù)表現(xiàn)出下降的趨勢，其中最長連續(xù)濕潤天數(shù)下降趨勢顯著。
　　總的來說，青藏高原區(qū)域極端溫度指標(biāo)均呈現(xiàn)顯著變暖的趨勢，其中夜指標(biāo)的變暖速度更快，對氣候變化的響應(yīng)更敏感。盡管青藏高原一半?yún)^(qū)域的總降雨量出現(xiàn)不同程度的增加，但是最長連續(xù)干旱天數(shù)進(jìn)一步增加，而

4、最長連續(xù)濕潤天數(shù)顯著降低，這意味著青藏高原區(qū)域的降雨在空間和時間上非常不均勻。青藏高原區(qū)域整體的氣候?qū)⒂羞M(jìn)一步變暖變干的趨勢。
　　(2)青藏高原區(qū)域植被枯黃期介于第260-300天之間，其中SPOT數(shù)據(jù)枯黃期最早，平均為270天，MODIS和GIMMS3g數(shù)據(jù)平均枯黃期分別為第275天左右。在變化趨勢的空間分布上，3套數(shù)據(jù)均可以得出研究區(qū)中部區(qū)域呈現(xiàn)出不斷提前的趨勢，而西南部區(qū)域枯黃期呈現(xiàn)出推遲的趨勢。在年際變化上，1982-2

5、012年期間整個研究區(qū)枯黃期呈現(xiàn)微弱提前的趨勢，但是不顯著;不同生態(tài)區(qū)內(nèi)植被枯黃期的變化趨勢同樣均不顯著，不同時段枯黃期的變化幅度有所差異。在與海拔關(guān)系上，整個研究區(qū)植被枯黃期表現(xiàn)出明顯的海拔依賴性，隨著海拔升高枯黃期提前，除了東部森林、高寒草甸生態(tài)區(qū)隨海拔升高而延遲以外，其它生態(tài)區(qū)均隨海拔升高枯黃期出現(xiàn)提前。
　　總的來說，青藏高原植被枯黃期在整個區(qū)域和各生態(tài)區(qū)尺度上均沒有顯著的年際變化，但是枯黃期的變化具有明顯區(qū)域特征（中部區(qū)

6、域提前，而西南部區(qū)推遲）和海拔依賴性（隨著海拔的上升而逐漸提前）。
　　(3)溫度對青藏高原植被枯黃期具有顯著的影響，尤其是季前1-2個月（9月和8-9月）的平均溫度對植被枯黃期延遲具有顯著的促進(jìn)作用。隨著季前時間的增加，平均溫度對植被枯黃期的影響逐漸降低。和溫度相比，降雨對植被枯黃期的影響較小。其中8-9月的累積降雨量對研究區(qū)大部分區(qū)域植被枯黃期延遲具有促進(jìn)作用，而其它的季前時間累積降雨量對枯黃期的影響并不明顯。在不同的生態(tài)區(qū)上

7、，季節(jié)前的累積降雨對森林生態(tài)區(qū)植被的枯黃期具有負(fù)的影響;而在幾個以草甸和草原為主的生態(tài)區(qū)植被枯黃期基本與季前降雨量呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。
　　整體上，研究區(qū)域植被枯黃期受溫度的影響大于降雨，尤其是9月的氣溫對枯黃期的影響最強(qiáng)，而累積降雨在7-9月對枯黃期的影響最大。
　　(4)青藏高原每年極端溫度事件中的暖指標(biāo)與植被枯黃期普遍呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，而冷指標(biāo)中冷夜日數(shù)、冷晝?nèi)諗?shù)、霜凍天數(shù)和冰凍天數(shù)與枯黃期主要表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。和極端溫度事

8、件不同，每年的極端降雨指標(biāo)與植被枯黃期的相關(guān)關(guān)系在空間上正負(fù)比例均比較接近。在不同的季前時間上，季前1-3個月極端溫度暖指標(biāo)對植被枯黃期具有明顯的促進(jìn)作用，而冷指標(biāo)對植被枯黃期具有明顯的抑制作用。大部分季前的1-2個月的極端降雨指標(biāo)對植被枯黃期的延長具有顯著的促進(jìn)作用，而最長連續(xù)干旱天數(shù)與植被枯黃期呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　整體上，青藏高原植被枯黃期受極端溫度事件的影響大，極端溫度事件暖指標(biāo)的升高可以使植被枯黃期延遲，相反冷指標(biāo)會導(dǎo)