全球气候变化背景下江西省降雨侵蚀力研究

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江西是我国南方水土流失最严重的省份之一,有研究表明全球气候变化极有可能带来极端气候的增加,从而加速水土流失。研究降雨侵蚀力时空分布特征及变化趋势,准确评估降雨对土壤侵蚀的潜在影响,对土壤流失预报、水土保持规划等具有积极的意义。本文利用江西省1959-2011年37个气象站的降水资料,通过对比选择了适合江西地区的降雨侵蚀力简易算法并以此方法计算降雨侵蚀力;运用普通克里金插值法分析了江西省降雨及降雨侵蚀力时空变化规律;并利用CMIP5全球气候模式模拟降水,采用线性回归预估法分析了江西省的降雨侵蚀力变化趋势,提供给有关决策部门服务。本文主要结论如下:(1)在空间分布上,总体上江西省的降水分布是东南部、东部地区普遍偏高,西北部和西南部地区普遍偏低,中部地区适中,高值区出现在上饶一带,低值区出现在九江、泰和。年代际空间分布上,降雨量是动态变化的,各年代呈现一高一低变化规律。在时间分布上,53年来,降雨量总体上有上升的趋势,季节分布上,6个站点和江西省整体变化基本一致,其中降雨量占全年比例基本呈现春季>夏季>冬季>秋季的趋势,从37站点的平均水平来看,全年的降雨量主要集中在2-8月,占全年比例73%,其中6月最大,占全面比例17%。(2)选用在南方红壤区曾经使用过的4种月降雨侵蚀力模型,通过分析发现黄炎和等建立的基于月雨量的降雨侵蚀力模型更适合计算江西地区的降雨侵蚀力。(3)经过相关性分析,发现幂函数模型拟合降雨侵蚀力和降雨量的关系拟合度最高,然后用y=axb在整个江西地区用20个气象站点数据进行回归分析,并用17个气象站点数据进行验证,得到适合江西省全年降雨侵蚀力R值的计算公式为:R=0.0476P1.5998其中,R为年降雨侵蚀力(MJ mm hm-2 h-1 a-1),P为逐年降雨量(mm)。(4)在空间上,江西省降雨侵蚀力形成两个明显的低值区分别为九江、泰和,一个明显的高值区为婺源,其他地区的降雨侵蚀力处适中。在年代际的空间分布上,各年代呈现一高一低变化规律。在时间上,53a来R值的变化规律呈波浪形,总体趋势持平;季节分布上,各站点降雨侵蚀力主要集中在春夏两季,37站点平均年降雨侵蚀力主要集中在3-8月,占全面比例80%,6月最大,占全年比例21%。对于处在高值区的各市县,相关部门应当加强监督管理,做好水土保持防治工作。(5)与过去50年相比,未来得20年的降雨及降雨侵蚀力倾向率K较小,正负趋势相比过去50几年都不显著。过去江西省大部分地区的降雨及降雨侵蚀力呈现上升的趋势,而预测的未来20年的江西省大部分地区降雨及降雨侵蚀力呈现下降的趋势,只有全省北部地区和东北部地区,包括瑞昌、湖口、九江、景德镇、波阳、乐平、婺源、上饶、广丰、玉山等地区的降雨侵蚀力在过去和将来都是呈现上升的趋势,相关部门应当加强水土保持防治工作。
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