近56a秦岭极端气温时空变化及其对植被覆盖的影响

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1、学校代码：10697分类号:P467学号：201420786密级:公开硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION近56a秦岭极端气温时空变化及其对植被覆盖的影响学科名称：环境科学作者：张扬指导老师：白红英教授西北大学学位评定委员会二〇一八年TemporalandspatialvariationsofextremetemperatureinQinlingMountainsduringrecent56yearsanditsimpactonvegetationcoverageAthesissubmittedtoNorthw

2、estUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinenvironmentalscienceByZhangYangSupervisor:BaiHongyingProfessorJune2018摘要极端气温是气候变化研究的重要内容。在全球变暖背景下，探讨极端气温的变化有助于系统地了解区域气候变化，对防灾减灾和生态预警具有重要意义。本文基于秦岭1960~2015年32个气象站点的气温日值数据和2000~2015年的MODISNDVI数据，利

3、用RClimDex模型、普通克里格插值法、M-K突变检验、主成分分析法和相关性分析法，研究了近56a秦岭极端气温在不同时间尺度上的时空变化特征和空间差异性，以及极端气温变化对NDVI的影响。取得的研究成果及进展如下：（1）1960~2015年秦岭极端气温无论是频率、强度，还是持续时间，均呈增暖趋势；极端气温变化对区域变暖的影响以暖指数变化为主，夏季日数、暖昼日数、暖夜日数和冷昼日数为主要贡献者。近56a秦岭极端气温暖指数升高，极端气温冷指数降低，且暖指数的变化速率更大。其中日最高气温极大（小）值、日最低气温极大（小）值、夏季日

4、数、热夜日数、暖昼（夜）日数、暖持续日数、生物生长季和气温日较差分别以0.17（0.35）℃/10a、0.07（0.18）℃/10a、3.7d/10a、1.57d/10a、1.4（1.37）d/10a、0.98d/10a、3.55d/10a和0.07℃/10a的速率在增加，冰冻日数、霜冻日数、冷昼（夜）日数和冷持续日数分别以-0.8d/10a、-3.19d/10a、-1.08（-1.29）d/10a和-0.94d/10a的速率在减少，各极端气温指数发生突变的时间主要集中在20世纪90年代。秦岭极端气温年际变化的敏感区域位于南坡

5、的镇安、柞水和北坡的周至、户县。（2）1960~2015年秦岭四季极端气温的变化整体上表现出变暖趋势，夏季的变暖速率最小；其中春季和秋季以高温增长为主，而夏季和冬季以低温增长为主。近56a秦岭四季的暖昼（夜）日数、日最高气温极大值、和日最低气温极大（小）值均表现为增加趋势，冷昼（夜）日数均表现为减少趋势，而日最高气温极小值在春季、秋季和冬季上升，在夏季下降。（3）1960~2015年秦岭平均气温与极端气温的空间分布，以及极端气温的变化均存在空间差异。近56a秦岭年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温的多年均值分别为10.5

6、0℃、16.47℃和6.21℃，秦岭北坡气温在低海拔区高于南坡，在中、高海拔区低于南坡；秦岭南北坡气温的差值在低海拔区最小，中海拔区最大，且南北坡气温差异以高I温为主。秦岭北坡极端气温的频率更强，持续时间更长，而南坡极端气温的强度更强；且北坡增温主要发生在夜间，南坡增温主要发生在白昼。秦岭极端气温的变暖速率随海拔升高而增大，高海拔区极端气温的频率和强度更强，中海拔区极端气温的持续时间更长。（4）2000~2015年秦岭NDVI在年尺度和季尺度上均呈现上升趋势。近16a秦岭年均NDVI以0.02/10a的速率显著性上升，南坡年均

7、NDVI的上升速率大于北坡，变化率的高值区集中在秦岭东段的大部分地区，低值区位于秦岭北坡的西安。秦岭四季的NDVI分别以0.03/10a、0.02/10a、0.04/10a和0.02/10a的速率显著增加（p<0.05），其中秋季增长最快；季均NDVI变化呈下降趋势的区域为北坡的西安和渭南，以及南坡的商洛部分地区。（5）近16a秦岭极端气温变暖对年均NDVI起到促进作用，气温日较差的增大对年均NDVI起到抑制作用。极端气温暖指数呈上升趋势，且与年均NDVI的相关关系以正相关为主；极端气温冷指数呈下降趋势，但与年均NDVI的相关

8、关系以负相关为主。其中夏季日数、热夜日数、暖昼日数、暖夜日数、日最高气温极大值、日最低气温极大值、暖持续日数和生物生长季与年均NDVI整体上均表现为非显著正相关关系，冰冻日数、霜冻日数、冷昼日数、冷夜日数、日最高气温极小值、日最低气温极小值、气温日较差和冷持续日数与年均NDV