Long-Term Rainfall Variability in the Eastern Gangetic Plain in Relation to Global Temperature Change

被引:9
作者
Yaduvanshi, Aradhana [1 ]
Ranade, Ashwini [2 ]
机构
[1] Birla Inst Technol, Ctr Excellence Climatol, Dept Phys, Ranchi 835215, Jharkhand, India
[2] Natl Inst Hydrol, Surface Water Hydrol Div, Roorkee 247667, Uttarakhand, India
关键词
rainfall variability; power spectra; global temperature change; river basin; climate change; SUMMER MONSOON RAINFALL; INCREASING TREND; INDIAN REGION; LARGE-SCALE; EVENTS; FLUCTUATIONS; RECONSTRUCTION; CIRCULATION; UPDATE; SERIES;
D O I
10.1080/07055900.2017.1284041
中图分类号
P4 [大气科学(气象学)];
学科分类号
0706 ; 070601 ;
摘要
India's annual weather cycle consists mainly of wet and dry periods with monsoonal rains being one of the significant wet periods that shows strong spatiotemporal variability. This study includes the climatological characteristics, fluctuation features, and periodic cycles of annual, seasonal, and monthly rainfall of seven river basins across the eastern Gangetic Plain (EGP) using the longest possible instrumental area-averaged monthly rainfall series (1829-2012). Understanding the relationships between these parameters and global tropospheric temperature changes and El Nino and La Nina climatic signals is also attempted.Climatologically, mean annual rainfall in the EGP varies from 1070.5mm in the Tons River basin to 1508.6mm in the Subarnarekha River basin. The highest rainfall in the EGP occurs during monsoon (1188mm). The annual rainfall in all river basins and monsoon rainfall in four river basins is normally distributed. Annual and monsoonal rainfall in the Brahmani and Son River basins show a significant decreasing long-term trend. Over the last 20 years, annual rainfall in all river basins and monsoonal rainfall in five river basins show a decreasing trend. The power spectra for all rainfall series are characterized by consistent significant wavelength peaks at 3-5 years, 10-20 years, 40 years, and more than 80 years. Short-term fluctuations with a period less than 10 years is the major contributor to total variance in annual and/or monsoon rainfall (77.6%), followed by decadal variations with a period of 10-30 years (13.1%) and a long-term trend with a period greater than 30 years (9.3%).Temperature and thickness gradients from the Tibet-Himalaya-Karakoram-Hindu Kush highlands to eight strong highs show a significant correlation with rainfall during the onset and withdrawal phases of summer monsoon in the EGP. RESUME[Traduit par la redaction] Le cycle meteorologique annuel de l'Inde se compose principalement de periodes seches et de periodes humides. Les pluies de la mousson representent une periode particulierement humide, qui montre de grandes variabilites spatiale et temporelle. Cette etude porte sur les caracteristiques climatologiques, les fluctuations et les cycles periodiques annuels, saisonniers et mensuels de la pluie, pour sept bassins fluviaux de la region est de la plaine du Gange. Elle se fonde sur les series temporelles les plus longues possible de quantite de pluie mensuelle (moyenne spatiale), de 1829 a 2012. Nous tentons aussi de comprendre les liens qui existent entre ces parametres, l'evolution mondiale de la temperature dans la troposphere, et le signal climatique que produisent El Nino et La Nina.Les moyennes annuelles de quantite de pluie sur l'est de la plaine du Gange varient de 1070,5mm dans le bassin de la riviere Tons a 1508,6mm dans le bassin du fleuve Subarnarekha. La quantite de pluie la plus elevee sur l'est de la plaine du Gange survient durant la mousson (1188mm). La quantite annuelle de pluie pour tous les bassins fluviaux et la quantite de pluie de mousson pour quatre de ces bassins possedent une distribution normale. Les quantites de pluie annuelles et de la mousson dans les bassins des rivieres Brahmani et Son affichent une tendance a la baisse considerable, sur une longue periode. Au cours des 20 dernieres annees, les quantites de pluie annuelles de tous les bassins fluviaux et les quantites de pluie de la mousson de cinq de ces bassins ont diminue. Le spectre de puissance calcule pour chaque serie de quantites de pluie se caracterise par des pics importants aux longueurs d'onde de 3 a 5 ans, de 10 a 20 ans, de 40 ans et de plus de 80 ans. Les fluctuations courtes, avec une periode de moins de 10 ans, contribuent majoritairement a la variance totale des quantites de pluie annuelles ou de mousson (77,6%); viennent ensuite les variations decennales, avec une periode de 10 a 30 ans (13,1%); puis les tendances a long terme, qui possedent une periode superieure a 30 ans (9,3%). Les gradients de temperatures et d'epaisseurs qu'ont produits huit anticyclones intenses sur le plateau tibetain et l'Aire Hindu Kush-Himalaya montrent une correlation significative avec les quantites de pluie qui tombent durant les phases initiale et finale de la mousson d'ete, sur la region est de la plaine du Gange.
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