论文总字数：18349字

目 录

1引言 4

1.1选题的目的和意义 4

1.2国内外研究现状 4

2 材料与方法 5

2.1数据来源 5

2.2研究方法 6

2.2.1线性趋势分析 6

2.2.2Mann-Kendall(MK)趋势显著检验 6

2.2.3时间序列的小波分析 7

3 结果与分析 7

3.1江苏省近50年热量资源的变化特征 7

3.1.1年平均气温 8

3.1.2平均最高气温和极端最高气温 11

3.1.3平均最低气温和极端最低气温 12

3.2江苏省近50年水分资源的变化特征 13

3.2.1降水量 13

3.2.2降水日数 16

3.3江苏省近50年光照资源的变化特征 17

3.4江苏省近50年风力资源的变化特征 19

3.5气候资源变化可能影响分析 21

3.5.1积极影响 21

3.5.2消极影响 21

4 结论和讨论 22

参考文献： 23

致谢 25

1965-2015年江苏省气候资源时空变化特征研究

于诗赟

，China

Abstract：Based on the observation data of 13 meteorological stations in Jiangsu Province from 1965 to 2014, the temporal and spatial evolution characteristics of climate resources in Jiangsu Province were analyzed by trend analysis, Mann-Kendall mutation test method and wavelet analysis method. The results show: The heat, moisture, light and wind speed-based climate resources have changed significantly. The average temperature increases significantly at the trend of 0.32 ℃/ 10a; precipitation increases slightly at the trend of 5.7 mm / 10a; the total sunshine hours reduce at the trend of -58.8 h/10a; the average wind speed decreases slightly with a trend of -0.22 m / s / 10a. In the process of evolution of mean temperature, there are 28-year and 21-year-old two-order periodic variation laws, among which the oscillation period of about 31 years is the strongest, which is the first main cycle of annual mean temperature change. During the evolution of total annual precipitation, there are four types of periodic changes in the period of 21-25 years, 11-14 years, 6-8 years and 3-4 years. Among them, the period of 24 years is the strongest The total annual variation of the total annual precipitation. The sudden change of climate resources in Jiangsu Province began in the early 1980s. The change of climate resources will have a profound impact on the daily life, agricultural production and industrial development of Jiangsu Province, and analyze its changing characteristics to play an important role in adjusting the future industrial structure and managing climate problems.

Key words：Jiangsu Province, climate change, temporal and spatial characteristics, Mann-Kendall test, wavelet analysis

1引言

1.1选题的目的和意义

自然资源是包含自然界一切能为人类所利用的自然物质和自然能源，是指在伴随人类自身发展条件下能被开发利用以提高人类福利水平或生存能力的、具有某种稀缺性的、受社会条件制约的各种自然环境要素的总称^[1]。其主要特征表现为区域性、有限性、多样性和整体性等。而气候资源是指在一定的科技发展水平下能为人类生产实践提供可利用的气象要素，如光、热、水、风等物质和能量的总称。气候资源为可再生资源，不仅为人类生存和发展提供了条件，而且为工农业生长提供必需的环境、物质和能量^[2]。气候资源就是生产力。其显著特性有组成因素的相互制约性和不可代替性，时间变化的周期性和随机波动性，空间分布的差异性和不均衡性，开发利用的有限性和长远潜在性以及多宜性和两重性。

因为全球变暖的加剧和极端气候事件的不断发生^[3]，气候变化给世界带来了深刻的影响，各类气象灾害不仅导致了巨大的经济损失，而且造成了大量的人员伤亡，全世界各国政府开始重视并加大对气候变化的研究。据研究可知^[4]，从18世纪60年代开始的工业革命以来，化石燃料的大量使用以及生态环境的破坏导致大气中CO₂浓度迅速增加，从而引起的温室效应使全球气候开始呈现变暖趋势。根据2013年IPCC第五次评估报告^[5]，过去130年全球地表平均温度上升了0.85℃，降水结构、太阳辐射以及风速等气象要素都有所改变。在全球气候变化总体大趋势下，我国也出现相应的气候变化趋势，但是因为我国幅员辽阔，海陆、地形和纬度差异较大，在总趋势下各地气候变化呈现出多样性和独特性。

气候资源的变化潜移默化地影响着日常生活的方方面面，通过研究气候资源的变化规律，从而掌握并加以合理地利用，能够有效提高气候的利用率、减小其变化带来的不利影响，充分利用气候资源改善我们的生产生活。江苏省处于我国东部沿海地区，位于东经116º18′-121º57′，北纬30°45′-35°20′之间，人口稠密、经济高度发达，是我国综合发展水平最高的省份之一，但也经常发生天气气候灾害导致大量的损失，是气候变化的敏感区域^[6]。在全球气候变化的背景下,江苏省气候资源既表现出对全球变化的适应性，也表现出自身的独特性，这将会对江苏的工业、农业以及经济生产等产生重要影响。本文以江苏省13个气象台站1965-2015年逐日风向风速、日照时数、气温和降水资料，分析江苏省气候资源时空变化特征，这对于江苏省针对气候变化调整未来工业和农业产业结构、治理气候污染、加大气候资源利用率具有重要指导作用。

1.2国内外研究现状

在热量资源变化研究方面：在最近的100年中，由于CO₂、甲烷等温室气体的增多，全球变暖成为地球气候变化的主要特征。根据 IPCC 第五次评估报告，全球平均温度在过去130 年上升了 0. 85 ℃，尤其在过去 50 年 ( 1965—2015 年) 的升温更为明显，增温率比过去100 年增加了1倍。全球温度开始增暖后分为了两个阶段^[7]：一是从1910-1940年间；二是从70年代后期开始到现在。前一个阶段的变暖集中出现在大西洋北部及其周围沿海地区，但北半球在40-70年代之间的升温趋势有所减缓甚至温度有轻微下降。自20世纪70年代中期以来，北半球的升温趋势主要出现在中高纬度的大陆地区，春秋两季的升温趋势尤为显著，而中低纬度海洋地区及北美大陆东北部及格陵兰地区等则无明显的升温。对于我国近100年的地表温度研究分析^[8]，有结果表明：自20世纪初以来，我国地表平均气温升高趋势显著，其平均温度大约升高了0.79℃，气候倾向率为0.08℃/10a，略高于全球变暖趋势；但其变化的特殊性表现为20世纪50-60年代地表气温的变冷要显著于同期全球平均水平。同时20世纪30-40年代的增温趋势比80年代以来的增温更加显著。可以发现，1906年以来我国的增温在冬季和春季较为显著，夏季增温趋势不明显甚至有减弱趋势。

在降水资源研究方面：Jones^[9]以及Hulmelsl^[10]研究表明：1900年以来，全球气象台站观测降水总量增加了大约1%，北半球中高纬度地区年降水量增加最多为7-12%，其增长主要发生在秋冬季节；在南半球中低纬度地区降水量增长了2-3%。但是在1985年左右到1995年左右，北半球的副热带地区的降水明显偏少。作为一个气象大国，许多专家针对我国降水变化做了大量的研究，任国玉等^[11]通过计算我国1951-1996年全年和季节降水量长期变化趋势的特征指数，分析表明：我国江浙沪地区年和夏季降水量增加趋势明显；华北平原黄河流域附近降水表现出相反的微弱减少趋势，雨量减少明显出现于山东和辽宁省的夏季；我国北部偏高纬度地区，如新疆、东北北部和内蒙古等地区降水量的变化趋势不明显，呈微弱的上升趋势。降水的时间分布也发生了相应的变化，西安至内蒙古的黄河中上游地区和武汉地区春、秋季雨量有显著减少，相反在河北东部和辽宁西部等地降水量在春季相对有所增大。

在太阳总辐射方面：Beate G.Liepert^[12]通过对全世界20世纪60-90年代地面太阳辐射的变化研究，分析表明地面太阳辐射在1961-1990年的30年中下降了四个百分点。李晓文等^[13]通过对我国1961-1990年30年的55个日射观测站的辐射资料的研究，分析了我国地区地面辐射的中长期变化规律，表明我国大部分区域的地面总辐射、直接辐射量近年来均不断下降。有研究表明^[14]：我国大部分地区总辐射在年际-年代际时间尺度上的演变特征有很好的一致性；自20世纪60年代开始我国大部分地区总辐射呈降低趋势，直至20世纪90年代后开始呈现上升趋势。

2 材料与方法

2.1数据来源

本研究所用数据来自指导老师所提供的江苏省1965-2015年24个地面气象站点的逐日气象资料，包括每个气象站点的平均风速、最大风速和风向、平均气温、最高气温和最低气温、日降水量、日照时数等。但由于一些气象站点气象数据不全备，所以本文选取数据较全且较为典型的13个气象站点作为研究对象。在进行研究分析前对所选取的资料进行严格的检查，找出其中的错误记录，根据气象数据统计原则对缺测数据和问题数据进行处理和插补。季节划分是以3-5月为春季，6-8月为夏季，9-11月为秋季，12-来年2月为冬季。研究区域及选取的13个气象站点分布如图1所示。

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