近40年玉树地区地面气压变化特征分析

魏永亮++韩方昕++解文璇++李云霞++张玉洁

摘要 利用玉树地区近40年地面气压的逐月观测资料，分析了该地区地面气压的年代际、年、季和月的变化特征，并用气候突变理论对其进行了检验。结果表明：1971—2010年玉树地区地面气压在20世纪70—90年代有上升趋势，90年代之后呈下降趋势。年、季、月平均地面气压随时间的变化呈明显的上升趋势。年、季的气压倾向率分别为0.230、0.227、0.214、0.177、0.298 hPa/10年，其中以冬季的平均地面气压上升趋势最为显著。各月平均地面气压都有上升趋势，但变化速率各有不同，以2月的上升趋势最为显著，上升趋势最小是11月。

关键词 地面气压；变化特征；Mann-kendall检验；滑动t检验；青海玉树

中图分类号 P433 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）12-0237-03

Analysis on Change Characteristics of Surface Pressure in Yushu Area in Recent 40 Years

WEI Yong-liang HAN Fang-xin XIE Wen-xuan LI Yun-xia ZHANG Yu-jie

（Yushu Meteorological Observatory in Qinghai Province，Yushu Qinghai 815000）

Abstract The climate change characteristics of decade，annual，seasonal and monthly surface pressure in Yushu Area were analyzed based on the observed data of surface pressure in Yushu Area in recent 40 years.The results showed that there was an increasing trend in the period of 1970s to 1990s and a obvious decreasing trend in the after of 1990s；the trend of annual、seasonal and monthly average surface pressure was significant during the whole analyzed period，with a obvious increasing trend.The rate of annual、seasonal pressure tendency were 0.230，0.227，0.214，0.177，0.298 hPa/per 10 years，the average surface pressure increasing tendency was the most significant in winter.The trend of monthly average surface pressure showed clearly difference，with a sufficiently increasing trend，the increasing tendency was the most significant in February，the increasing tendency was the minimum in November.

Key words surface pressure；climate change characteristics；Mann-kendall test；MTT；Yushu Qinghai

在许多有关气候变化特征的研究中，对气温、降水、日照时数等要素的分析较多，得到了很多的研究成果[1-8]，但对气压的分析较少[9-12]。金 巍等[10]研究指出东北三省年平均地面气压在20世纪60—80年代呈上升状态，20世纪90—21世纪初期有明显的递减趋势；其地面气压的变化既与西伯利亚高压的变化有关系，也与其地区的地面气温变化有关系。龚道溢等[11-12]指出，20世纪60年代西伯利亚高压是近百年来最强的，80年代后期到90年代西伯利亚高压强度则是近百年来最弱的。1922年至20世纪70年代中期，西伯利亚高压增强趋势不是很明显。这与东亚地区冬季地面气温上升、盛行西北气流减弱和冷空气活动减少的事实相一致。

玉树地区位于青海省南部地区，青藏高原腹地的三江源头，平均海拔在4 200 m以上，属于典型的高原高寒气候。在过去的50年中，玉树地区的气候发生了显著变化，温度的变化呈明显增加趋势，年降水量增加的趋势很显著[13-14]。本文选取玉树地区的6个气象站1971—2010年月平均地面气压资料，对玉树地区的年代际、年、季、月平均地面气压的变化特征和突变进行了分析研究。

1 资料与方法

采用玉树地区6个县代表站的1971—2010年逐月地面气压资料，6个代表站分别为玉树、囊谦、杂多、清水河、曲麻莱和治多，用6站平均代表玉树地区。研究方法有线性倾向估计、Mann-kendall检验以及滑动t检验[15]等。

2 结果与分析

2.1 地面气压年代际变化

从图1可以看出，玉树地区年代际平均地面气压呈阶段性变化较明显，20世纪70年代的平均地面气压最低，为622.5 hPa，20世纪70—90年代平均地面气压呈上升趋势，90年代的平均地面气压（623.2 hPa）达到最高，20世纪90年代至21世纪初期平均地面气压有下降趋势，下降趋势（0.1 hPa）不是很明显。21世纪初期的平均地面气压较70年代上升了0.6 hPa。endprint

总结以上的讨论分析得到，1971—2010年玉树地区地面气压在20世纪70—90年代有上升趋势，90年代之后呈下降趋势。

2.2 地面气压年变化

从图2可以看出，玉树地区1971—2010年的平均地面气压的整体变化趋势很显著，呈明显的上升趋势，气压倾向率为0.23 hPa/10年，通过了0.05显著性检验。2010年的平均地面气压较1971年升高了1.1 hPa。1971—1985年为地面气压偏低期，其中1978—1980年和1983年的地面气压略高于多年平均值（622.9 hPa），1986—1991年地面气压上下波动较明显，从1992年开始，地面气压处于偏高期，只有2005年和2009年的平均地面气压低于多年平均值。1998年的平均地面气压最高（624.0 hPa），1974年的平均地面气压最低（621.6 hPa），两者相差2.4 hPa。多项式拟合曲线表明，1971—1998年地面气压有上升趋势，气压倾向率为0.432 hPa/10年，1998年之后有下降趋势，气压变化率为-0.5 hPa/10年，且通过了0.05水平的显著性检验。

玉树地区年平均地面气压突变的Mann-Kendall检验结果如图3所示。可以看出，自20世纪70年代以来，玉树地区年平均地面气压有一明显的上升趋势，这种上升趋势在90年代初期超过了显著性水平临界线0.05，90年代末远远超过了显著性水平临界线0.001。从图3还可以看出，正序列曲线UF和反序列曲线UB 2条曲线在1978年相交，说明玉树地区地面气压在20世纪70年代后期的上升趋势是一突变现象，并且是在1978年开始的。利用滑动t检验的结果与Mann-Kendall检验结果一致，结果显示玉树地区年平均地面气压是1978年发生突变的，显著性水平达到了0.05。

总结以上的讨论分析得到，玉树地区1971—2010年的平均地面气压的整体变化趋势很显著，呈明显的上升趋势，气压倾向率为0.23 hPa/10年。1971—2010年玉树地区的平均地面气压呈先上升后下降的趋势。玉树地区地面气压在20世纪70年代后期的上升趋势是一突变现象，并且是在1978年开始的。

2.3 季平均地面气压变化

在整个分析时段内，四季平均地面气压与年平均地面气压一样，均呈上升趋势，但各季节的变化速率都不相同，它们的气压倾向率分别为0.227、0.214、0.177、0.298 hPa/10年，冬季的平均地面气压上升趋势最为显著，且通过了0.05水平的显著性检验。

从图4a可以看出，1972—1993年平均地面气压处于相对偏低期，只有1974年、1980—1982年的平均地面气压高于多年平均值（621.7 hPa），1994年以后，平均地面气压处于偏高期，1995—1996年、1999年、2003年和2009年平均地面气压低于多年平均值。2007年的平均地面气压最高（622.7 hPa），1989年平均地面气压最低（620.2 hPa），极差为2.5 hPa。多项式拟合曲线表明，1981年前玉树地区地面平均气压有下降趋势，1981年后气压显著升高。

从图4b可以看到，1971—1977年气压处于偏低期，只有1973年略高于多年平均值；1983—2003年平均地面气压处于偏高期，只有1987、1989、1991年的平均地面气压低于多年平均值（624.9 hPa），2004—2010年平均地面气压上下波动较明显。1994年平均地面气压达到最高，为625.7 hPa，平均地面气压出现在1974年，为623.6 hPa，相差为2.1 hPa。从多项式拟合曲线可以得到，玉树地区地面平均气压在20世纪70年代至90年代中期前有上升趋势，20世纪90年代中后期至21世纪初有明显的下降趋势。

从图4c可以看到，秋季平均地面气压呈振荡上行趋势，1971—1985年平均地面气压处于上下波动，1985年以后平均地面气压处于偏高期，但1989年、1991年、2000年、2003年、2007年和2009年低于多年平均值，偏低幅度不是很明显。平均地面气压最高（1998年）与平均地面气压最低（1975年），极差为3.4 hPa。多项式拟合曲线表明，玉树地区秋季的平均地面气压在1971—1975年略有下降趋势，1976—1998年有上升趋势，1999年之后气压明显下降。

从图4d可以看出，1971—1978年平均地面气压处于偏低期，1979—2010年除个别年份以外，平均地面气压处于偏高期。进入21世纪之后，出现了一次平均地面气压创历史极值年。1999年的平均地面气压最高（622.3 hPa），1985年平均地面气压最低（617.2 hPa），极差为5.1 hPa。从多项式拟合曲线得到，冬季的地面平均气压在1996年前有较明显的增加，气压变化率为0.771 hPa/10年，之后气压下降趋势很明显，气压倾向率达-0.955 hPa/10年，通过了0.05水平的显著性检验。

玉树地区季节的升压变化时间是不同的，春、夏、秋、冬季分别是1997年、1974年、1982年、1978年之后表现出了较明显的上升趋势，夏季的升压是最早开始的，春季的升压是最晚开始的。70年代后期，夏季的升压趋势通过了0.05水平的显著性检验。利用滑动t检验和M-K突变检验法分别对各季平均地面气压的突变节点做了检测，检验结果表明，春、夏、秋、冬季的升压趋势分别从1996年、1976年、1982年、1977年开始的。

总结以上分析得到，在整个分析时段内，四季的平均地面气压呈上升趋势，但各季节的变化速率又不尽相同，它们的气压倾向率分别为0.227、0.214、0.177、0.298 hPa/10年，以冬季的平均地面气压上升趋势最为显著。

2.4 月平均地面气压变化endprint

从图5可以得出，1971—2010年玉树地区各月平均地面气压都有上升趋势，但变化速率各有不同，其中以2月上升最为显著，且通过了0.05水平显著性检验，其次为4月；上升趋势最小是11月，其次为12月。2—3月在90年代末期，各出现了1次平均地面气压创历史极值年；进入21世纪之后，1月、5月、6月和12月各出现了1次平均地面气压创历史极值年，7月、10月、11月各出现了2次平均地面气压创历史极值年，8月出现了3次平均地面气压创历史极值年。

3 结论

1971—2010年玉树地区地面气压在20世纪70—90年代有上升趋势，90年代之后呈下降趋势。玉树地区地面气压在20世纪70年代后期的上升趋势是一突变现象，并且是在1978年开始的。

玉树地区1971—2010年的年、季、月平均地面气压的整体变化趋势很明显，呈明显的上升趋势。年、季的气压倾向率分别为0.230、0.227、0.214、0.177、0.298 hPa/10年，四季中以冬季的平均地面气压上升趋势最为显著。各月平均地面气压都有上升趋势，但变化速率各有不同，其中以2月的上升趋势最为显著，上升趋势最小的是11月。

1971—2010年玉树地区的平均地面气压呈先上升后下降的趋势。1998年的平均地面气压最高（624.0 hPa），1974年的平均地面气压最低（621.6 hPa），两者相差2.4 hPa。

4 参考文献

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