基本信息
- 项目名称：
- 河南省近50年气温与降水变化特征分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 近50年来全球气候变化研究已经是当今自然科学重大课题之一，中国的区域响应也日渐引人关注。本研究以人类活动剧烈的河南省为研究对象，根据河南省17个国家基础或基准气象站所统计的1961-2008年日气温与日降水数据资料，利用一元线性回归、相关性分析及其检验等，从年均、四季的气温、降水的时空变化特征及其关系来探求全球气候变化背景下的区域响应程度，为未来人类适应变化的环境提供一定理论支持。
- 详细介绍：
- 根据河南省17个国家基础或基准气象站所统计的1961-2008年日气温与日降水数据资料，利用一元线性回归和相关性分析及其检验，对河南省近50年气温与降水的变化特征进行了研究和分析。结果表明： （1）全省平均气温在上世纪60-80年代表现出轻微下降趋势，之后开始以0.3℃/10a的速率迅速回升，在近50年内平均约增加0.768℃；年降水总量则基本保持不变或略微上升。 （2）气温和降水的季节性变化差异比较大。气温方面，冬季升温倾向率最大，对气候变暖的贡献率也最大，春季次之、秋季最低，而夏季气温却略有下降；降水方面，冬、夏两季呈上升趋势，其中夏季较为显著，而春、秋两季则呈下降趋势，其中秋季较为显著。 （3）在空间变化格局方面：全省气温与降水的地区性差异较为明显，各地气温均表现出上升趋势，但豫北增幅较豫南大，其中以郑州、开封、新乡三地增势最明显；而降水则呈现出豫东和豫东南地区增加、豫西和豫北地区减少的空间变化特点，其中以周口地区增幅超过100 mm和安阳、新乡、焦作等地减幅在60-100 mm最为明显。 （4）全年气温与降水之间的相关系数值为r=-0.2919，通过了α=0.05的显著性检验，即二者之间存在着负相关性。在季节性变化上，气温与降水之间除在冬季的相关性不显著外，在春、夏、秋三季都通过了α=0.01的相关性检验，相关性显著。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的： 从小范围尺度出发，探讨河南省近50年的气温与降水的时空变化规律与特征，希望为中原经济区主体区社会、经济与环境的协调发展与可持续发展提供一些理论支持。 基本思路： 首先说明数据来源和研究方法，然后有条理、逐层次、分重点地对河南省整体气温与降水的时空变化特征进行分析和研究，最后得出相关的主要结论。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性： 数据来源（中国气象局国家气候中心）可靠、研究方法科学、结论合理可信。 先进性和独特之处： 本作品是首次对河南这一农业大省的气温与降水的总体时空变化特征进行了较为详细、系统的重点研究和分析，并取得了一定成果。
应用价值和现实意义
- 价值和意义： 气温和降水是构成气候的两个最主要因子，针对特定地域内的气温与降水变化特征进行研究与分析，对于有效开展农业生产、保障人们的生命财产安全、实施工程项目规划和建设以及防灾减灾等具有重要的指导作用。
学术论文摘要
- 近50年来全球气候变化研究已经是当今自然科学的重大课题之一，中国区域响应也日渐引人关注。根据河南省17个国家基础或基准气象站所统计的1961-2008年日气温与日降水数据资料，利用一元线性回归和相关性分析及其检验，对河南省近50年气温与降水的变化特征进行了研究和分析。结果表明：①近50年气温年均约增加了0.768℃，而年降水总量基本保持不变；②气候的季节变化差异较大，气温主要表现为冬春两季上升显著、夏季略有下降，降水主要表现为冬夏增多、春秋减少；③气温与降水的地区性差异较为明显，各地气温均有不同程度的升高，降水则呈现出豫东和豫东南地区增加、豫西和豫北地区减少的空间变化特点；④气温与降水存在着较高的负相关性，随着年均气温的不断升高，年降水总量表现为持续下降趋势。
获奖情况
- 曾于2010年12月获河南理工大学第五届“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛自然科学类论文一等奖。
鉴定结果
- 从气温和降水两方面分析河南省近50年气候的时空变化特征，分析详实深刻，研究成果有较高科技水平。所揭示的现象和规律对于中原经济区今后的经济与环境的协调与可持续发展提供了一定的理论参考。
参考文献
- [1]胡桂芳, 张苏平. 山东省近百年降水的层次结构及趋势诊断[J]. 气象科学, 1998, 12(2): 381-388 . [2]江田汉. 我国近百年气温的非趋势波动分析. 气象科学, 2004, 24 (2): 199 - 204 . [3]徐宗学, 孟翠玲, 赵芳芳. 山东省近 40 a来的气温和降水变化趋势分析. 气象科学, 2007, 27 (4): 387 - 393 . [4]李希国, 谭鼎山, 李传进, 等.近 40年烟台地区气温与降水量变化的关系研究. 水文, 2008, 28 (1): 91 - 93 . [5]王英, 曹明奎, 陶波, 等. 全球气候变化背景下中国降水量空间格局的变化特征. 地理研究, 2006, 25(6): 1031-1041. [6]马京津, 高晓清, 曲迎乐. 华北地区春季和夏季降水特征及与气候相关的分析. 气候与环境研究, 2006, 11(3): 321-329. [7]吕新苗, 吴绍洪, 杨勤业. 全球环境变化对我国区域发展的可能影响评述. 地理科学进展, 2003, 22(3): 260-269. [8]张军涛, 李哲, 郑度. 温度与降水变化的小波分析及其环境效应解释—以东北农牧交错区为例. 地理研究, 2002, 21(1): 54-60. [9]宋迎波, 郑昌玲, 李森, 等. 2008年夏季气候对农业生产的影响. 中国农业气象, 2008, 29(4): 514-515. [10]胡利平, 姚延锋, 裴古娥, 等. 天水地区近50年气温与降水变化特征. 地理科学进展, 2009, 28(4): 651-656.
同类课题研究水平概述
- [1]李春强等用线性回归和 M-K检验方法分析了河北省近41年的气温和降水变化特征。结果表明：河北省年平均温度表现出明显的升高趋势，四个季节的升温倾向率中冬季最大 、温度升高最快 ,其次是春季 ,夏季最低。平均气温增加明显地区集中在北部和东部。降水虽然在 90年代后期经历了一次较大幅度的下降过程 ,但总体下降的趋势并不明显 ,基本处于稳中有降。 [2]左洪超等利用线性回归等方法分析了中国近50年（1951-2000）气温与降水的变化趋势，结果表明：近25年全国平均温度有明显的上升趋势，华北及东北的广大地区是增温最快、范围最大的地区。全国平均降水量没有明显的变化趋势，但降水量的变化存在着明显的区域特征。 [3]郭志梅等用线性回归等方法研究了中国北方地区近50年（1951～2000）气温变化特征。结果表明：中国北方地区 (包括东北、 华北和西北 )的近 50年来平均气温的增温态势十分明显;东北地区的增温大于西北和华北地区;冬季增温比夏季显著。20世纪 80年代中后期平均气温发生了一次显著的变暖突变。90年代以来中国北方地区的气温明显偏高。不同季节、不同区域气温的变化特征也不尽相同 ,具有各自的特殊性。 [4]李希国等利用Excel软件和统计学方法对烟台地区气温与降水量变化关系进行了研究。结果表明：从20世纪60年代至90年代，气温呈上升趋势，而全年、夏季、秋季降水量则随温度上升而减少，二者之间表现出显著相关性；春季降水与气温相关性不明显，冬季降水与冬季气温之间相关性显著，降水随温度升高而增加。 [5]徐宗学等采用 M-K法对山东省近40年来的气温和降水趋势进行了分析。结果表明: 全省气温除西南的莘县、兖州有下降趋势外,大部分地区呈现上升趋势 ,全省平均上升 0.106 ℃/ 10a；季节方面，春冬季气温有上升趋势 ,其中冬季气温上升对全省气温上升的贡献率最大；夏季气温基本保持不变 ,秋季气温有下降趋势。全省除济南降水量呈略微上升趋势外 ,其余地区的降水倾向率均为负值 ,总体年均降水量呈减少趋势。
