Các mô hình tiến hóa tạm thời - không gian của lượng mưa hàng năm xem xét điều kiện biến đổi khí hậu tại Đồng bằng Sanjiang
Tóm tắt
Teo thuyet wavelet, bài kiểm tra xu hướng Mann-Kendall và lý thuyết phân tích không gian ArcGIS đã được sử dụng để phân tích dữ liệu lượng mưa hàng năm và nhiệt độ trung bình được thu thập tại bảy trạm thời tiết quốc gia ở Đồng bằng Sanjiang từ năm 1956 đến năm 2013 nhằm xác định các mô hình tạm thời - không gian của sự thay đổi lượng mưa hàng năm do điều kiện biến đổi khí hậu. Kết quả cho thấy khí hậu ở Đồng bằng Sanjiang đã trải qua một xu hướng ấm lên đáng kể trong 50 năm qua, với nhiệt độ tăng 1.35 °C từ những năm 1960. Ngoài ra, lượng mưa cũng thể hiện một số đặc điểm xu hướng nhất định, cho thấy sự khác biệt lớn hơn ở các khu vực khác nhau. Lượng mưa hàng năm đã cho thấy các đặc điểm biến động theo chu kỳ 23 năm và 12 năm, và kỳ có mức lượng mưa hàng năm cao hơn mức trung bình dự kiến sẽ tiếp tục sau năm 2013. Sự phân bố không gian của lượng mưa trung bình hàng năm cho các năm khác nhau là khác nhau, trong khi sự phân bố không gian của lượng mưa trung bình nhiều năm có tính đồng nhất tương đối. Biên độ biến động lượng mưa hàng năm ở khu vực trung tâm lớn hơn so với khu vực phía nam. Biến động giữa các năm tổng thể của lượng mưa hàng năm là tương đối nhỏ với phần lớn có phân phối bình thường. Kết quả có thể cung cấp hướng dẫn cho các nghiên cứu khoa học và việc sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước mưa ở Đồng bằng Sanjiang.
Từ khóa
#biến đổi khí hậu #lượng mưa hàng năm #nhiệt độ trung bình #phân tích không gian #Đồng bằng SanjiangTài liệu tham khảo
Bartels, 2012, The rank version of von Neumann's ratio test for randomness, Journal of the American Statistical Association, 77, 40, 10.1080/01621459.1982.10477764
Blain, 2013, The Mann-Kendall test: the need to consider the interaction between serial correlation and trend, Acta Scientiarum-Agronomy, 35, 393, 10.4025/actasciagron.v35i4.16006
Braham, 1959, How does a raindrop grow?: Precipitation in natural clouds may develop from ice crystals or from large hygroscopic aerosols, Science (New York, N.Y.), 129, 123, 10.1126/science.129.3342.123
Chaudhuri, 2014, Mann-Kendall trend of pollutants, temperature and humidity over an urban station of India with forecast verification using different ARIMA models, Environmental Monitoring and Assessment, 186, 4719, 10.1007/s10661-014-3733-6
Chen, 2010, Temporal and spatial variation of annual mean air temperature in arid and semiarid region in northwest China over a recent 46 year period, Journal of Arid Land, 2, 87, 10.3724/SP.J.1227.2010.00087
Chen, 2014, Spatial-temporal evolution characterization of land subsidence by multi-temporal InSAR method and GIS technology, Guang pu xue yu guang pu fen xi = Guang pu, 34, 1017
Chou, 2012, Changes in the annual range of precipitation under global warming, Journal of Climate, 25, 222, 10.1175/JCLI-D-11-00097.1
Clarkson, 2014, Mapping stone: using GIS spatial modelling to predict lithic source zones, Journal of Archaeological Science, 46, 324, 10.1016/j.jas.2014.03.035
Cluis, 1983, Visual techniques for the detection of water quality trends: Double-mass curves and cusum functions, Environmental Monitoring & Assessment, 3, 173, 10.1007/BF00398846
Fanxiang, 2010, Study on multi-time-scale analysis and dynamic forecasting of water resources in Chahayang irrigation area
Gan, 2007, Precipitation of southwestern Canada: Wavelet, scaling, multifractal analysis, and teleconnection to climate anomalies, Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 112, 1, 10.1029/2006JD007157
Gocic, 2013, Analysis of changes in meteorological variables using Mann-Kendall and Sen's slope estimator statistical tests in Serbia, Global and Planetary Change, 100, 172, 10.1016/j.gloplacha.2012.10.014
Hall, 1993, Enzyme immunoassay based survey of precipitation and surface water for the presence of atrazine, metolachlor and 2,4-D, Journal of Environmental Science and Health. Part. B, Pesticides, Food Contaminants, and Agricultural Wastes, 28, 577, 10.1080/03601239309372842
Hamed, 2008, Trend detection in hydrologic data: The Mann-Kendall trend test under the scaling hypothesis, Journal of Hydrology, 349, 350, 10.1016/j.jhydrol.2007.11.009
Hamilton, 2001, Mean annual temperature and total annual precipitation trends at Canadian biosphere reserves, Environmental Monitoring and Assessment, 67, 239, 10.1023/A:1006490707949
Holden, 2011, Empirical modeling of spatial and temporal variation in warm season nocturnal air temperatures in two North Idaho mountain ranges, USA, Agricultural and Forest Meteorology, 151, 261, 10.1016/j.agrformet.2010.10.006
Kalina, 1999, Time trends in the concentrations of lead in wet precipitation from rural and urban sites in Austria, Chemosphere, 38, 2509, 10.1016/S0045-6535(98)00457-3
Khormi, 2014, Climate change and the potential global distribution of Aedes aegypti: spatial modelling using GIS and CLIMEX, Geospatial Health, 8, 405, 10.4081/gh.2014.29
Kim, 2010, Seasonal prediction of monthly precipitation in China using large-scale climate indices, Advances in Atmospheric Sciences, 27, 47, 10.1007/s00376-009-8014-x
Kumar, 2012, Improved seasonal precipitation forecasts for the Asian monsoon using 16 atmosphere ocean coupled models. Part I: Climatology, Journal of Climate, 25, 39, 10.1175/2011JCLI4125.1
Langmuir, 1950, Control of precipitation from cumulus clouds by various seeding techniques, Science (New York, N.Y.), 112, 35, 10.1126/science.112.2898.35
Li, 2013, Variation analysis of precipitation during past 286 years in Beijing area, China, using non-parametric test and wavelet analysis, Hydrological Processes, 27, 2934, 10.1002/hyp.9388
Ling, 2012, Analysis of temporal-spatial variation characteristics of extreme air temperature in Xinjiang, China, Quaternary International, 282, 14, 10.1016/j.quaint.2012.01.033
Lu, 2014, Characteristics of the temporal variation in temperature and precipitation in China's Lower Yellow River Region, Advances in Meteorology, 2014, 1
Markovic, 2005, Wavelet and scaling analysis of monthly precipitation extremes in Germany in the 20th century: Interannual to interdecadal oscillations and the North Atlantic Oscillation influence, Water Resources Research, 41, 1, 10.1029/2004WR003843
Miao, 2010, Implement of filter to remove the autocorrelation's influence on the Mann-Kendall test: a case in hydrological series, Journal of Food Agriculture & Environment, 8, 1241
Mishra, 2010, Sensitivity of the simulated precipitation to changes in convective relaxation time scale, Annales Geophysicae, 28, 1827, 10.5194/angeo-28-1827-2010
Mishra, 2011, Wet and dry spell analysis of Global Climate Model-generated precipitation using power laws and wavelet transforms, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 25, 517, 10.1007/s00477-010-0419-7
Palmer, 2002, Quantifying the risk of extreme seasonal precipitation events in a changing climate, Nature, 415, 512, 10.1038/415512a
Pan, 2010, Temporal variability of iron concentrations and fractions in wetland waters in Sanjiang Plain, Northeast China, Journal of Environmental Sciences-China, 22, 968, 10.1016/S1001-0742(09)60206-0
Parmenter, 1999, Incidence of plague associated with increased winter-spring precipitation in New Mexico, The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 61, 814, 10.4269/ajtmh.1999.61.814
Partal, 2012, Wavelet analysis and multi-scale characteristics of the runoff and precipitation series of the Aegean region (Turkey), International Journal of Climatology, 32, 108, 10.1002/joc.2245
Partal, 2006, Long-term trend analysis using discrete wavelet components of annual precipitations measurements in Marmara region (Turkey), Physics and Chemistry of the Earth, 31, 1189, 10.1016/j.pce.2006.04.043
Rickard, 1964, Spring precipitation and the strontium-90 contamination of wheat in the semi-arid regions of Idaho and Montana, Nature, 201, 309, 10.1038/201309b0
Sevruk, 2002, The effect of topography, season and weather situation on daily precipitation gradients in 60 Swiss valleys, Water Science and Technology: A Journal of the International Association on Water Pollution Research, 45, 41, 10.2166/wst.2002.0025
Shadmani, 2012, Trend analysis in reference evapotranspiration using Mann-Kendall and Spearman's rho tests in arid regions of Iran, Water Resources Management, 26, 211, 10.1007/s11269-011-9913-z
Tayyebi, 2014, Predicting the expansion of an urban boundary using spatial logistic regression and hybrid raster-vector routines with remote sensing and GIS, International Journal of Geographical Information Science, 28, 639, 10.1080/13658816.2013.845892
Tsakovski, 2000, Trend, seasonal and multivariate modelling study of wet precipitation data from the Austrian Monitoring Network (1990–1997), Journal of Environmental Monitoring: JEM, 2, 424, 10.1039/b004170j
Valiakos, 2014, Use of wild bird surveillance, human case data and GIS spatial analysis for predicting spatial distributions of West Nile Virus in Greece, Plos One, 9, 1, 10.1371/journal.pone.0096935
Wiemann, 1998, Estimation of temperature and precipitation from morphological characters of dicotyledonous leaves, American Journal of Botany, 85, 1796, 10.2307/2446514
Yang, 2013, Spatial and temporal variations in air temperature and precipitation in the Chinese Himalayas during the 1971–2007, International Journal of Climatology, 33, 2622, 10.1002/joc.3609
Yue, 2004, The Mann-Kendall test modified by effective sample size to detect trend in serially correlated hydrological series, Water Resources Management, 18, 201, 10.1023/B:WARM.0000043140.61082.60
Zhou, 2009, Driving forces for the marsh wetland degradation in the Honghe National Nature Reserve in Sanjiang Plain, Northeast China, Environmental Modeling & Assessment, 14, 101, 10.1007/s10666-007-9135-1
Zulu, 2014, Analyzing spatial clustering and the spatiotemporal nature and trends of HIV/AIDS prevalence using GIS: the case of Malawi, 1994–2010, BMC Infectious Diseases, 14, 1