华北地区初夏温度空间分布形式及重建研究

全球变暖等一系列气候事件对人类生产生活具有重大影响，华北地区位于中国北部，人口众多，气候条件复杂，在此地区进行古气候研究具有重要的生态和经济意义。文章通过Empirical Orthogonal Functions(EOF)与Rotational Empirical Orthogonal Functions(REOF)方法借助35个气象站点温度数据，对华北地区5月温度空间分布形式进行分区，结果表明温度空间分布形式具有四种类型，分别表现为东西差异、南北差异、西部和南部与北部的差异以及西部和东部与中部的差异。此外，通过温度数据与CRU格点数据进行空间相关分析，获得相关系数线。借助Point-By-Point Regression(PPR)方法选取位于相关系数0.6范围内的年表重建华北地区温度变化。重建结果显示，过去 137年里寒冷年份共出现21次，温暖年份22次，重建时间段内温度变化稳定。11年滑动平均表明华北地区过去存在4个暖期:1879-1890、1902-1912、1922-1944、1981-1992，2个冷期:1891-1901、1945-1963.树木对气候因子的敏感性受海拔和坡向差异的影响，因此以太行山-大兴安岭为界将研究区分为东部和西部，滑动分析显示两地温度变化趋势相同，1866-1944年西部温度变化与区域整体存在差异，东部温度变化幅度略大于西部地区，1944年后，两地温度变化强度相近，1945-1963年西部地区出现剧烈降温，两地20世纪末温度倾向率均大于1，升温强烈符合全球变暖趋势，小波分析显示，重建序列存在6-7a，18-22a，27-32a，3种准周期，交叉小波相干分析表明温度序列周期性与太阳黑子活动有关，温度变化受海气大尺度耦合振荡的影响。