Polarización Espacial de las Respuestas de Temperatura Extrema y Su Persistencia Futura en Guangxi, China: Un Análisis Multiescalar de 1940 a 2023
Autores: Hu, Siyi; Tang, Xiangling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Eventos de temperatura extrema
Guangxi
Calentamiento climático
Análisis multiescalar
Datos ERA5
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Para explorar la evolución espaciotemporal de los eventos de temperatura extrema en Guangxi (1940-2023), revelar los mecanismos de respuesta regional y evaluar las tendencias futuras de persistencia bajo el calentamiento climático, se realizó un análisis a múltiples escalas utilizando datos de reanálisis ERA5. Las metodologías incluyeron pruebas de RH para la corrección de homogeneidad, kriging colaborativo para la optimización de datos, pruebas de Mann-Kendall para la detección de tendencias y cambios abruptos, análisis de wavelet de Morlet para la identificación de patrones cíclicos, Análisis Exploratorio de Datos Espaciotemporales (ESTDA) para la cuantificación de la heterogeneidad espacial y análisis de Rango Reescalado (R/S) para calcular índices de Hurst para la evaluación de la persistencia futura. Los resultados mostraron lo siguiente: (1) El conjunto de datos ERA5 mostró una alta aplicabilidad en Guangxi (R = 0.9989, RMSE = 1.9492 gradosC), apoyando evidencia robusta de un calentamiento continuo; los índices cálidos (por ejemplo, SU25, TX90p) aumentaron significativamente (SU25 en 0.2044 d/10a), mientras que los índices fríos (por ejemplo, TN10p, FD0) disminuyeron (TN10p en -0.0519 d/10a); los cambios abruptos de los índices fríos se concentraron en 1942-1950, con los índices cálidos acelerándose después de 2000 y TXx exhibiendo la tasa de calentamiento más alta (0.23 gradosC/década). (2) Los índices de temperatura extrema mostraron un ciclo de oscilación primaria de 19-21 años (dominante en índices cálidos) y un ciclo secundario de 13 años (prominente en índices fríos). (3) La heterogeneidad espacial presentó una inversión frío-calor noroeste-sureste, gradientes de intensidad costera-interior y zonificación latitudinal de índices extremos; el ESTDA reveló una polarización intensificada, con índices cálidos agrupándose en regiones de baja latitud (por ejemplo, Baise) y los índices fríos disminuyendo homogéneamente en áreas montañosas (por ejemplo, Guilin), indicando una transición irreversible a un estado de calentamiento estable. (4) El análisis R/S indicó que todos los índices tenían índices de Hurst de 0.65-0.92, reflejando tendencias futuras persistentes consistentes con la evolución histórica, con índices cálidos (por ejemplo, TNn, SU25) mostrando una mayor persistencia (H > 0.85). Este trabajo aclara el mecanismo de polarización espacial y la persistencia futura de la dinámica de temperatura extrema en Guangxi, proporcionando una base científica a múltiples escalas para la alerta temprana de desastres y la planificación de adaptación en regiones kársticas-monsónicas sensibles al clima.
Descripción
Para explorar la evolución espaciotemporal de los eventos de temperatura extrema en Guangxi (1940-2023), revelar los mecanismos de respuesta regional y evaluar las tendencias futuras de persistencia bajo el calentamiento climático, se realizó un análisis a múltiples escalas utilizando datos de reanálisis ERA5. Las metodologías incluyeron pruebas de RH para la corrección de homogeneidad, kriging colaborativo para la optimización de datos, pruebas de Mann-Kendall para la detección de tendencias y cambios abruptos, análisis de wavelet de Morlet para la identificación de patrones cíclicos, Análisis Exploratorio de Datos Espaciotemporales (ESTDA) para la cuantificación de la heterogeneidad espacial y análisis de Rango Reescalado (R/S) para calcular índices de Hurst para la evaluación de la persistencia futura. Los resultados mostraron lo siguiente: (1) El conjunto de datos ERA5 mostró una alta aplicabilidad en Guangxi (R = 0.9989, RMSE = 1.9492 gradosC), apoyando evidencia robusta de un calentamiento continuo; los índices cálidos (por ejemplo, SU25, TX90p) aumentaron significativamente (SU25 en 0.2044 d/10a), mientras que los índices fríos (por ejemplo, TN10p, FD0) disminuyeron (TN10p en -0.0519 d/10a); los cambios abruptos de los índices fríos se concentraron en 1942-1950, con los índices cálidos acelerándose después de 2000 y TXx exhibiendo la tasa de calentamiento más alta (0.23 gradosC/década). (2) Los índices de temperatura extrema mostraron un ciclo de oscilación primaria de 19-21 años (dominante en índices cálidos) y un ciclo secundario de 13 años (prominente en índices fríos). (3) La heterogeneidad espacial presentó una inversión frío-calor noroeste-sureste, gradientes de intensidad costera-interior y zonificación latitudinal de índices extremos; el ESTDA reveló una polarización intensificada, con índices cálidos agrupándose en regiones de baja latitud (por ejemplo, Baise) y los índices fríos disminuyendo homogéneamente en áreas montañosas (por ejemplo, Guilin), indicando una transición irreversible a un estado de calentamiento estable. (4) El análisis R/S indicó que todos los índices tenían índices de Hurst de 0.65-0.92, reflejando tendencias futuras persistentes consistentes con la evolución histórica, con índices cálidos (por ejemplo, TNn, SU25) mostrando una mayor persistencia (H > 0.85). Este trabajo aclara el mecanismo de polarización espacial y la persistencia futura de la dinámica de temperatura extrema en Guangxi, proporcionando una base científica a múltiples escalas para la alerta temprana de desastres y la planificación de adaptación en regiones kársticas-monsónicas sensibles al clima.