普珠
摘 要 利用NOAA/NCEP再分析资料及普兰县站点观测资料,分析近40年青藏高原平均气温和降水量时间和空间变化特征,阐释全球变暖背景下青藏高原气温及降水变化特及普兰县未来的气象发展方向。结果显示,在全球变暖背景下,青藏高原气温和降水分布存在明显时空差异,且不同年份降水量和气温变化情况不同。普兰县气温和年蒸发量逐年增高,但降水量却不断减少,导致普兰县水资源缺少,对环境和气候带来不利影响。
关键词 全球变暖;降水;气温;青藏高原
中图分类号:P468.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.11.084
全球气候变暖已成为全世界共同关注的热点话题。20世纪50年代以来,全球平均气温上升了0.6 ℃,其中二氧化碳等温室气体造成的增温幅度最大,其他人类活动造成的影响次之。在全球气候变暖背景下,大气环流形势改变、海平面上升、极端天气增加、自然灾害频发、环境污染等问题都将对人类生活造成严重影响[1]。青藏高原为世界上海拔最高的高原,面积约230万km2,有着“世界屋脊”和“世界第三极”称号。青藏高原作为全球气候变化敏感区和焦点区,全球变暖必然会对青藏高原天气和气候产生重大影响。有些学者认为在全球变暖趋势下,青藏高原较其他地区气候状况改变更快,幅度更大。由于西藏阿里地区人多地少,气象基础设施相对较少,在气象观测和预报上存在一些不足,当地气象局只有在普兰、改则两县设立了气象观测站,普兰县天气和气候代表了阿里地区西部四县气候状况。本文将主要研究在全球变暖背景下西藏阿里地区普兰县气候变化特征,积极探索普兰县未来气象前进方向。
1 资料和方法
本文采用的资料包括:1)美国国家环境预报中心和美国国家海洋和大气管理局(NOAA/NCEP)GHCNCAMS Monthly Temperature表面温度资料,水平分辨率为1°×1°;2)美国国家海洋和大气管理局(NOAA)用观测资料重建的降水资料Precipitation Reconstruction(PREC),水平分辨率为2.5°×2.5°;3)普兰县气象观测站日平均气温、日总云量、日低云量、降水量、蒸发量及风速站点观测资料。NOAA/NCEP再分析资料时段为1973—2013年,格式为NC文件;气象观测站点资料时段为1973—2013年。采用线性倾向估计、中心化处理、相关分析等。
2 青藏高原气候变化情况
西藏位于青藏高原南部,在全球气候变暖大背景下,近几十年该地区气候也发生了显著变化[2]。由于复杂的地形及植被覆盖等差异,青藏高原近40年平均气温空间分布差异明显,高原北部气温明显高于南部,青海北部温度较高,西藏北部温度较低,西藏西部和南部比北部略高。
近40年青藏高原地区气温总体呈上升趋势,如图1所示,尤其在1983—2010年增溫趋势明显,2010年后略呈下降趋势。其中,1973—1978年平均气温略呈下降趋势,降温幅度较小;1980—1983年降温幅度较大,达0.6 ℃;1983—1996年进入明显增温时期,增温幅度相对平缓;1997—2000年平均温度增高进入一个爆发期,增温幅度达0.8 ℃。21世纪前10年,青藏高原持续增温,增温幅度保持较高水平。1983—2010年青藏高原持续性增温原因可能为:1)全球变暖大背景下,青藏高原作为气候变化敏感区,在全球大气环流作用下随全球变暖一起增温;2)青藏高原附近地区人类活动影响及自然环境受破坏,导致青藏高原地区增温明显。
青藏高原日照充足、干旱少雨,降水是青藏高原气象重地关注气象要素之一。青藏高原地区年平均降水量空间分布不均,西部和南部处于内陆地区深处,水汽输送较少,所以降水量较少。
近40年青藏高原地区年降水量呈明显不规律性(图2),1973—2000年降水量变化明显,且变化幅度较大,进入21世纪相对稳定,变化较小。1973—1985年降水量呈现下降趋势;1985—1990年平均降水量略有增多;1990—2000年降水变化较明显,前5年平均降水量呈明显下降趋势,后5年降水呈明显增加趋势;2000—2013年平均降水相对平稳,变化较小。
3 普兰县气象要素多年平均情况及分析
阿里坐落于西藏西部,平均海拔达4 500 m以上,地形独特,植被复杂。阿里地广人稀,气象基础设施相对较少,为区域气候研究增加一定难度。但阿里常年气候相对稳定,通过对准确气象观测资料分析,可以精确捕捉该地区气候异常。普兰县隶属中国西藏阿里地区,位于西藏自治区西南部,该地区阳光充足,昼夜温差较大,降水量较少。
近40年普兰县日平均气温呈明显的增加趋势,增温幅度达0.04 ℃/年,其中1997—2000年有一个明显爆发性增温阶段,与近40年青藏高原大部分地区增温趋势一致[3]。近30年普兰县年平均降水量略呈下降趋势,1981—1989年降水量略呈下降趋势;1989—2007年降水量基本保持稳定;2010年后降水量略呈上升趋势。普兰县近30年降水量变化趋势与青藏高原地区整体降水量变化趋势有明显差异,可能与普兰县独特地理位置和地形有关。近30年普兰县年蒸发量总体呈明显上升趋势,年降水总量和年蒸发总量相减得到普兰县水分盈亏量,得出近30年普兰县水分盈亏量呈明显下降趋势,说明普兰县水分逐年减少,导致普兰县水资源减少,植被覆盖降低,环境承载力减弱。普兰县降水量较多月份为3月、4月和7—9月;3月、4月春天积雪融化,7—9月夏季风携带大量水汽产生降水,为维持普兰县水资源应加强雨季保水工作。
在全球变暖大背景下,青藏高原地区平均气温日益升高,普兰县日平均气温逐年升高。近30年普兰县平均气温和年蒸发量呈明显正相关,斜率达0.7,R2=0.58。由于年平均气温不断升高,普兰县蒸发量不断增加。近30年普兰县平均气温与降水量呈负相关。近30年普兰县年降水量和年蒸发量呈明显负相关,随着降水量逐年减少,年蒸发量不断增加,普兰县水资源将越来越少,这将给普兰县环境气候等反面带来不好影响。因此普兰县气温升高、降水预报及水资源保护将是普兰县未来气象工作重点关注内容。
4 结论
1)青藏高原地区近40年平均气温空间分布存在明显差异,北部气温明显高于南部。青藏高原地区年平均气温都在0 ℃以下,青海北部温度较高,西藏北部温度较低。近40年青藏高原地区气温呈上升趋势,1983—2010年增温趋势明显,2010年后平均气温有下降趋势。
2)青藏高原地区年平均降水量空间分布不均,但各地区年平均降水量均相对较少,西部和南部降水少于其他地区。近40年青藏高原地区降水量呈明显不规律性,1973—2000年降水量变化明显,进入21世纪降水量相对稳定,变化较小。
3)近30年普兰县日平均气温、年蒸发总量均呈增加趋势;年降水量呈减少趋势。日平均气温与蒸发量呈明显正相关;与降水量呈明显负相关。随着普兰县气温逐年增加,年蒸发量不断增加,年降水量不断减少,导致普兰县水资源不断减少,为普兰县环境和气候带来更多问题,因此普兰县气温升高、降水预报及水资源保护将是普兰县未来气象工作重点关注内容。
参考文献:
[1] 李红梅,李林.2℃全球变暖背景下青藏高原平均气候和极端气候事件变化[J].气候变化研究进展,2015,3(11):157-164.
[2] 吴成启,唐登勇.近50年来全球变暖背景下青藏高原气温变化特征[J].水土保持研究,2017,24(6):262-266.
[3] 郑然,李栋梁,蒋元春.全球变暖背景下青藏高原气温变化的新特征[J].高原气象,2015,34(6):1531-1539.
(责任编辑:赵中正)