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湿地是重要但又极其脆弱的生态系统,极易受到人类活动和气候变化的影响。本文根据岳阳、南县、常德、沅江4个气象站点的年平均气温、年降水和年日照时数等气象数据,运用回归分析法、累积距平、小波分析和Mann-Kendall检测法,分析51年来洞庭湖湿地年平均气温、年降水量、年日照时数的整体变化趋势、变化周期及突变年份;通过与华中地区的气候变化进行对比研究,分析洞庭湖湿地与华中地区气候变化的相同与不同之处,并对差异性原因进行阐述,为区域政府部门应对气候变化下合理开发、利用和保护湿地资源提供理论支持和科学依据。
本文主要研究成果如下:
1.近51年洞庭湖区年平均气温总体呈上升趋势,2005年后上升趋势显著,年平均气温呈现27a、22a、13a、3a左右的周期变化,突变年份为1997年;年降水总体呈不明显上升趋势,呈现明显的3a、28a左右的周期变化,28a为第一主周期,1963年、1968年、1972年为突变年份;洞庭湖湿地年日照时数总体呈下降趋势,特别是1994年至今,下降趋势十分显著,呈现3a、10a、25a的周期变化,25a为第一主周期,1985年及1989年为突变年份。
2.洞庭湖湿地区常德、岳阳、沅江及南县年平均气温变化总体上有较好的同步性,冷暖期基本一致,依照上升趋势明显程度排序依次为常德、岳阳、沅江、南县。常德年平均气温变化呈现28a的第一主周期,沅江年平均气温变化呈现18a左右的第一主周期,岳阳年平均气温变化呈现27a左右的第一主周期,南县年平均气温变化呈现3a的第一主周期。常德年平均气温突变年份为1996年,沅江年平均气温突变年份为2000年,岳阳年平均气温突变年份为1995年,南县年平均气温突变年份为2002年。
3.洞庭湖湿地区常德、岳阳、沅江、南县年降水变化总体上有较好的同步性,干湿期基本一致,依照上升趋势明显程度排序,依次为岳阳、常德、南县、沅江。常德年降水变化呈现2-3a的第一主周期,沅江年降水变化呈现27a的第一主周期,岳阳年降水变化呈现26a的第一主周期,南县年降水变化呈现3a的第一主周期。常德年降水突变年份为1988年,沅江年降水突变年份为1961年、2008年、2009年,岳阳1965-1975年间年降水出现多个突变年份,南县年降水突变年份分别为1963年、1965年、1968年、1972年。
4.近51年常德、岳阳、沅江、南县年日照时数变化总体上有较好的同步性,日照时数多少变化基本一致,根据下降趋势明显程度排序依次为南县、沅江、常德、岳阳。常德年日照时数变化呈现25a的第一主周期,沅江年日照时数变化呈现25a的第一主周期,岳阳年日照时数变化表现为3a的第一主周期,南县年日照时数变化呈现21a的第一主周期。常德年日照时数突变年份为1965年、1987年及1997年,沅江年日照时数以1974年为突变年份,岳阳年日照时数以1960年、1965年为突变年份,南县年日照时数以1987年为突变年份。
5.洞庭湖湿地与华中地区1959-2009年气候变化对比研究,洞庭湖湿地与华中地区年平均气温在变化趋势上有相对一致性,冷暖期基本一致。两者气温都表现出上升趋势,但洞庭湖湿地温度上升趋势更明显;华中地区年降水量总体上升幅度比洞庭湖湿地明显,洞庭湖湿地年降水总体高于华中地区年降水值;洞庭湖湿地年日照时数总体呈下降趋势,华中地区年日照时数下降趋势比洞庭湖湿地更明显。
洞庭湖湿地气候变化的影响因素,既有宏观的全球气候变暖,也有洞庭湖湿地这一特殊下垫面的自身原因,综合导致了洞庭湖湿地年平均气温上升,年降水量增加,年日照时数减少。