Page 238 - 《高原气象》2023年第1期
P. 238
高 原 气 象 42 卷
234
（周天军等， 2014）。与依靠历史数据和规律来预测 用 Thornthwaite Memorial模型计算陕甘宁三省区未
未来气候变化的方式不同的是， CMIP 采用的是基 来植被气候生产潜力的空间分布特征， 并深入探讨
于一系列内部逻辑一致的人为假设开发的未来发 气候变化与植被气候生产潜力的驱动机制， 以期对
展情景（van Vuuren et al， 2012； Maier et al， 2016）。 区域生态环境建设与社会经济可持续发展提供科
CMIP6 模式采用的共享社会经济路径（Shared So‐ 学依据。
cioeconomic Pathways， SSPs）能够反映辐射强迫和 2 数据来源与方法介绍
社会经济发展间的关联， 体现气候因素与社会经济
因素间的综合作用， 满足了气候变化影响、 适应和 2. 1 研究区概况
减缓等不同研究领域的需求， 对于推动气候变化预 陕西省、 甘肃省以及宁夏回族自治区（以下简
估与影响研究、 支撑气候政策决策的作用逐渐凸显 称陕甘宁三省区）位于中国西北地区， 地处黄河中
（曹丽格等， 2012； 翁宇威等， 2020）。 上游， 介于31°42′N -42°57′N， 92°13′E -111°15′E
国内众多学者曾利用二元一次回归分析法、 小 之间（图 1）， 三省区总面积约 6. 98×10 km 。该地
5
2
波分析以及 R/S分析法等数学方法预测了大兴安岭 区境内黄土高原、 青藏高原、 内蒙古高原交汇， 地
（赵慧颖等， 2017）、 黑龙江（卢玢宇等， 2017）、 甘 形复杂多样， 山脉纵横交错。该地横跨多个气候
肃、 青海及新疆（张锐， 2011）等地未来植被气候生 区， 陇南及陕南地区属亚热带季风气候， 向北依次
产潜力的变化趋势。由于气候固有的复杂性， 传统 为温带季风气候和温带大陆性气候， 甘肃省部分地
的预测方法精度较低， 基于耦合气候系统模式的预 区还分布有高原山地气候， 全境夏季降水集中， 南
测方法相对更加科学精确。国内外学者已经有利 北气温和降水差异大。受气候地形等因素影响， 该
用 RCPs 来预估不同情景下全球小麦产量（Juraj 地生态环境脆弱， 植被类型多样， 从常绿阔叶林到
Balkovič et al， 2014）、 长江中下游稻麦气候生产潜 荒漠草原， 干湿地带性分异规律显著。
力（刘文茹， 2017）以及中国 2021 -2099年气候生产
潜力的变化情况（徐雨晴等， 2019）。CMIP6模式在
一带一路地区（Lü et al， 2021）、 中国全境（Yang et
al， 2021）和国内部分流域（赵梦霞等， 2021； 张建
梅， 2020； 詹明月等， 2020）的气候模拟能力表现较
好， 其模拟能力得到了众多学者的验证。
陕西、 甘肃以及宁夏三省区地理位置特殊， 处
于我国季风区与非季风区的过渡地带， 生态环境脆
弱， 河西走廊、 宁夏平原等地是我国西北地区重要
的商品粮生产基地， 人口经济的发展与生态保护之
间矛盾突出。此外， 有研究表明我国西北地区气候
逐 渐 向 暖 湿 方 向 发 展（王 亚 俊 ， 2003； 秦 大 河 ， 图1 研究区域概况图
2002）， 在气候变化背景下， 对陕甘宁三省区植被 Fig. 1 Research area overview chart
气候生产潜力的预测为处理好经济发展与生态保 文中涉及的地图是基于中华人民共和国自然
护之间的关系， 合理调整农林牧业的生产布局， 真 资源部地图技术审查中心标准地图服务系统下载
正做到“绿水青山就是金山银山”提供了有效的科 的审图号为 GS（2019）1711 号的中国地图制作， 底
学依据。目前， 对于陕甘宁三省区植被气候生产潜 图无修改。
力的研究多数以历史气象数据为依据研究近几十 2. 2 数据来源
年来植被气候生产潜力的变化趋势， 对未来植被气 2. 2. 1 历史气象数据
候生产潜力的研究仅限于借用历史气象数据建立 本文选取陕甘宁三省区 1960 -2019 年地面气
函数关系而进行预测， 缺少对植被气候生产潜力驱 象站点的月平均气温和降水资料作为基准期， 各站
动因素的深入探讨（张娟等， 2020； 董思等， 2016； 点中去除数据缺失过多的泾河气象站点， 最后得到
罗永忠等， 2011）。本文选取陕甘宁三省区共享社 55个站点的气象数据（图 1）。对部分站点个别月份
会经济路径（SSPs）下的 SSP126、 SSP245 和 SSP585 资料缺失的， 将采用临近两个站点的线性趋势对缺
三种路径 2025 -2100年温度和降水的模拟数据， 运 失值进行插值（王彧等， 2017； 安彬等， 2020）。该
