那曲地区近代气候变化及气候湿润度变化特征

2018-03-24 02:27央美达瓦泽仁姜瑛子嘎玛琼措
西藏科技 2018年2期
关键词:蒸发量湿润平均气温

央美 达瓦泽仁 姜瑛子 嘎玛琼措

(1.西藏自治区那曲地区气象局;2.西藏自治区那曲地区嘉黎县气象局,西藏 那曲 852000)

近年来受全球气候变暖的影响,青藏高原的气候也有异常的反应,尤其是九十年代以后这种反应更加显著;在这样大的气候背景下,分析那曲地区近代气候状态和变化情况是非常有必要的。那曲地区位于青藏高原腹地,西藏自治区的最北部,东西长约1156km,南北长约760km。其地理坐标是83°55′至95°05′E,29°55′至36°30′N,东西经差11°10′,南北纬差6°35′。北部有昆仑山和唐古拉山,与新疆、青海交界;南部有念青唐古拉山,与日喀则、拉萨和林芝等地相邻;东接昌都地区;西与阿里地区相连;那曲地区特殊的地理位置形成的特殊气候对周围地区的气候变化有一定的影响,它的气候变化状况一直是大家非常关注的问题。很多学者相关研究表明[1-4],那曲地区降水量逐年在增多,气温逐年增高,蒸发量呈下降趋势,但是,在这种气候条件下,那曲地区气候湿润程度具体变化情况研究比较稀缺;那曲地区是典型的依靠草原畜牧业为主的地区,气候湿润程度是影响那曲地区草原畜牧业和地方防灾抗灾决策的非常重要因素,用关键气象要素及气候湿润指数来分析那曲地区气候湿润程度的变化将更有利于全面掌握那曲地区近年的气候变化情况。

1 资料与方法

文章利用那曲地区东(索县)、西(申扎县)、中部(那曲县)三个代表站自1987年至2016年30年的逐年逐月降水量、气温、蒸发量资料进行统计并分析;计算德马顿(De.martonne)干旱指标中提出的气候湿润度指数,并对其年(月)变化进行总的趋势分析、线性变化趋势分析,对那曲地区的30年的气候变化进行总结和分析。

2 降水量

2.1 降水量的年际变化分析

图1 那曲地区降水量变化

那曲地区年总降水量东部(索县)最多在600mm左右,中部(那曲县)在400mm左右,西部(申扎县)最少在300mm左右。从30年的降水量年际变化趋势图(图1)中可以看出,全地区年降水总量逐年呈波动增加趋势,其中西部增加的速度最快,每10a增加了27.8mm,东部每10a增加了23.7mm,中部增加速度最慢,每10a增加了3.6mm。

2.2 夏半年、冬半年降水量变化分析

2.2.1夏半年。从30年夏半年降水量年际变化图(图1)中可以看出,那曲地区夏半年的降水东(索县)、西部(申扎县)呈波动增加趋势,中部(那曲县)却有所减少,其中东部每10a增加19.3mm,西部(申扎)每10a增加23.6mm,而中部(那曲)每10a减少了0.3mm。

2.2.2冬半年。从30年冬半年降水量年际变化图(图1)中可以看出,那曲地区冬半年的降水东(索县)、西部(申扎县)、中部(那曲县)呈波动增加趋势,其中东部每10a增加4.4mm,西部(申扎)每10a增加4.3mm,中部(那曲)每10a增加了4.0mm。

根据冬夏半年的降水量分析,东部和西部夏半年降水增长贡献率较冬季大,在全年降水总体呈增加的趋势下,降水量主要是夏季增多,这与那曲地区80%的降水量主要集中在夏半年有关;中部那曲县夏半年降水量是负增长,全年总体增长趋势也不明显,说明那曲县的降水量没有明显的增长。

3 平均气温

3.1 平均气温的年际变化分析

图2 那曲地区平均气温变化

那曲地区总体气温布局东部最高,西部次之,中部最低。年平均气温东部(索县)为2.4℃,中部(那曲县)为-0.3℃,西部(申扎县)为0.5℃。从30年的年平均气温的年际变化趋势图(图2)中可以看出,全地区呈波动上升趋势,其中中部上升速度最快,每10a上升了0.54℃,东部每10a上升了0.53℃,西部上升速度最慢,每10a上升了0.34℃。

3.2 夏半年、冬半年平均气温变化分析

那曲地区总体气温布局为,东部气温最高,西部次之,中部气温最低。

3.2.1夏半年。按时间变化来(图2)分析,那曲地区夏半年年平均气温总体呈波动上升趋势,进入90年代后上升速度有明显加快的迹象,但在夏季降水较多的年份1997-1998年、2008-2009年气温出现了明显的回落。从地域和空间上分析,西部气温上升速度最慢,每10a上升0.2℃,而中部上升速度最快,每10a上升0.4℃。

3.2.2冬半年。按时间变化来(图2)分析,冬半年年平均气温总体依然呈波动上升趋势,随着年份的增加,上升速度也有明显的加快。在1997-1998年雪灾年,西藏自治区的气温出现了异常的回落。从地域和空间上分析,西部气温上升速度最慢,每10a上升0.4℃,而东部上升速度最快,每10a上升0.7℃。从趋势图中还可以分析出,那曲地区冬半年升温幅度比夏半年高,冬半年的升温贡献率大。

4 蒸发量的变化

蒸发量(evaporation),水由液态或固态转变成气态,逸入大气中的过程称为蒸发。蒸发量是指在一定时段内,水分经蒸发而散布到空中的量,通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示,水面或土壤的水分蒸发量,分别用不同的蒸发器测定。一般温度越高、湿度越小、风速越大、气压越低、则蒸发量就越大;反之蒸发量就越小。土壤蒸发量和水面蒸发量的测定,在农业生产和水文工作上非常重要。雨量稀少、地下水源及流入径流水量不多的地区,如蒸发量很大,即易发生干旱。

图3 那曲地区蒸发量变化

4.1 蒸发量年际变化分析

根据那曲地区年蒸发量(图3)分析:那曲地区蒸发量均在1000mm以上,西部蒸发量最大,能达到2000mm以上,东部次之,中部最小。全地区蒸发量呈逐年减少趋势,且中东部减少趋势比西部快,中东部进入2000年以后,减少趋势明显加快。受降水较强影响,1997年和2008年的蒸发量表现出了异常的低值。

4.2 夏半年、冬半年蒸发量变化分析

4.2.1夏半年。从夏半年蒸发量变化(图3)分析,夏季蒸发量西部与中东部差距较大,西部蒸发量远远高于中东部,中部与东部之间没有明显的差距。从时间变化来看,西部呈缓慢减少趋势,而中东部减少趋势非常明显,特别是进入2000年以后,为跳跃式的减少。

4.2.2冬半年。从冬半年蒸发量变化(图3)分析,冬季西部蒸发量最大,东部次之,中部最少。从时间变化来看,全地区呈缓慢波动减少趋势,减少速度小于夏季。

4.2.3蒸发量与年平均风速、年平均相对湿度的关系。因为蒸发量在逐年减少,而蒸发量的变化与湿度、日照、风速这几个要素关系最大,所以非常有必要分析这几个要素的逐年变化以及与蒸发量逐年减少的相关性。

表1 各要素与蒸发量的相关性分析

从历年年平均风速、年平均相对湿度、年降水量、年平均气温、年日照时数与年蒸发总量相关性分析(表1),那曲地区年蒸发量与平均风速和日照呈正相关,其余要素成负相关;正相关最高的为平均风速,相关系数为0.4,最大负相关为降水量,相关系数为0.4,说明那曲地区平均风速越大,降水量越小,蒸发量就越大;日照时数、平均气温和相对湿度对蒸发量影响较小,所以蒸发量的减少可能受风速逐年减小和降水量逐年增大的影响最大。

5 湿润度指数分析

湿润度指数是表示气候湿润程度的指标,指数越大气候越湿润。根据王玲玲[5]等专家对干旱指数的研究,基于德马顿(De.martonne)干旱指标,提出湿润度指数m作为气候湿润程度指数。其计算公式为:m=R/[T+(T+10)2];式中:R为降水量;T为平均气温。人们借鉴此方法计算那曲地区年湿润度指标,并对指标进行分析。

图4 那曲地区湿润度指数

通过(图4)分析发现,那曲地区气候湿润度呈减小趋势,每10a减少0.1;年平均湿润度指数为4.0。1997年至2005年那曲地区气候湿润度高于平均值,此时段是那曲地区气候湿润度相对高的时段,2006年以后除了2008年和2011年降水多、气温低的异常年份外,其余年份湿润度低于平均值,尤其是2015年夏季大范围干旱的年份为近30年来气候湿润度指标最低的年份;因此,虽然那曲地区降水量逐渐在增多,气温在逐年上升,蒸发量呈下降趋势,但是,气候湿润程度没有上升,反而有小幅下降的趋势,那曲地区继续维持半干旱气候区特征。

6 结论

全地区年降水总量逐年呈波动增加趋势,其中西部增加的速度最快,中部增加速度最慢。东、西部夏半年降水增长贡献率较冬季大。那曲县的降水量没有明显的增长。

全地区平均气温呈波动上升趋势,其中中部上升的速度最快,西部上升速度最慢。冬半年升温幅度比夏半年高。

全地区蒸发量呈逐年减少趋势,且中东部减少趋势比西部快。蒸发量冬半年减少趋势较夏季明显。

那曲地区年蒸发量与平均风速和日照成正相关,与相对湿度、降水量、平均气温成负相关。日照时数、平均气温和相对湿度对蒸发量影响较小。蒸发量的减少可能受风速逐年减小和降水量逐年增大的影响最大。

那曲地区气候湿润程度没有上升,反而有小幅下降的趋势。那曲地区继续维持半干旱气候区特征。

[1]赤曲.西藏近45年之气候变化特征浅析[J].西藏科技,2017(1):54-59.

[2]洛桑卓玛,拉巴,巴丹卓玛.西藏那曲地区40多年来降水趋势变化气候分析[J].山地学报,2014,32(3):380-384.

[3]达瓦泽仁,央美.那曲地区近五十年气温变化分析[J].西藏科技,2007(10):62-64.

[4]达瓦泽仁,央美,拉巴,等.那曲地区西部40年气候变化的特征分析[J].西藏科技,2010(6):57-60.

[5]王玲玲,康玲玲,王云璋.气象、水文干旱指数计算方法研究概述[J].水资源与水工程学报,2004,15(3):15-18.

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