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摘要 利用1961—2010年都兰县气象站地面观测资料,分析该地区近50年来的气温(极值)、降水量、日照时数和蒸发量变化特征及气温和降水量季变化。结果表明:都兰县平均气温呈上升趋势,秋、冬季增温最明显;降水量呈上升趋势,春、夏季降水量明显增多;年日照时数呈明显下降趋势,年蒸发量趋于下降。
关键词 气候变化;特征;分析;柴达木盆地东南部;1961—2010年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)04-0215-02
素有柴达木“绿洲”之称的青海省都兰县位于柴达木盆地东南部,地形以高原山地为主,属典型的高原大陆型气候。受自然条件制约,盆地大部分土地为砂砾戈壁、沙漠、盐土、盐沼和高寒山地,土壤有机质贫乏,土地资源质量差,加上长期干旱少雨、气候干燥与多风季节同步等影响,荒漠化问题严重制约该区生态环境保护与建设及社会经济发展[1-2]。特别是近几十年气候变化和人类活动等因素致使脆弱的生态环境日益恶化,土地荒漠化问题更加严峻。通过都兰县1961—2010年气候资料分析柴达木盆地东南部气候变化特征,为合理开发利用气候资源、防治土地荒漠化、保护和改善生态环境及促进地方经济可持续发展提供科学依据[3-4]。
1 资料与方法
1.1 资料来源
利用1961—2010年都兰县气象站50年地面观测资料,统计气温(极值)、降水量、日照和蒸发量的年资料。进行年际变化研究时,气温(极值)、降水量、日照、蒸发量分别减去50年平均值,以获取其距平值。
1.2 分析方法
利用50年都兰县气候距平值随时间进程中所发生的直线倾向率变化情况,依时间序列为自变量之间的一元线性回归方程,其中a为回归常数,b为回归系数,即:
T(或R、E)=a bt(1)
式(1)中,b表示因变量(T或R)变化的趋势倾向率,b为正值,说明x随时间t增加呈上升趋势;b为负值,说明x随时间t增加呈下降趋势。b的大小反映了上升或下降速率。其相关系数R表示变量与时间序列t之间的线性相关程度。气温、降水量、日照线性倾向率的单位分别为℃/年、mm/年、h/年。
2 气候变化特征分析
2.1 气温变化趋势
近50年都兰县年平均气温明显呈上升趋势,气候倾向率为0.030 5 ℃/年,见图1(a),显著大于全国增温幅度0.004 ℃/年。年平均气温最高出现在1998年(4.6 ℃),最低出现在1967年(1.7 ℃),两者相差2.9 ℃。20世纪60—80年代中期年平均气温呈波动下降趋势,80年代后期至21世纪初10年平均气温呈上升趋势。分析都兰站各季平均气温可知,冬季升温最快,气候倾向率为0.48 ℃/年,秋季次之,倾向率为0.37 ℃/年,春、夏季较小,倾向率分别为0.21、0.18 ℃/年;四季均通过了0.01显著水平。
2.2 极端气温变化趋势
近50年都兰县年极端最高气温和最低气温均呈上升趋势,气候倾向率分别为0.024 8、0.039 1 ℃/年,柴达木东南部气温明显上升。极端最高气温出现在1999年(32.2 ℃),极端最低气温出现在1989年(-26.4 ℃)。
2.3 降水变化趋势
都兰县近50年平均降水量201.9 mm,最多为337.6 mm(2002年),最少为107.2 mm(1968年);年降水量呈上升趋势,气候倾向率为1.852 2 mm/年,见图1(b)。20世纪60年代平均降水量为176.4 mm,70年代为187.7 mm,80年代为209.3 mm,90年代为195.2 mm,21世纪初10年为249.9 mm。20世紀60年代降水最少,21世纪初10年降水最多。四季中,夏季降水量增多最为明显,倾向率为1.19 mm/年;春季次之,倾向率为0.45 mm/年;秋、冬季最小,倾向率分别为0.25、0.04 mm/年。夏季通过0.01显著水平,春季通过0.05显著水平,秋、冬2季没有通过检验。
2.4 年日照时数变化趋势
近50年都兰县平均日照时数为3 064.2 h,年日照时数呈下降趋势,气候倾向率为-2.883 h/年。20世纪60年代平均日照时数为3 074.3 h,70年代为3 153.9 h,80年代为3 054.9 h,90年代为3 066.5 h,21世纪初10年为2 971.6 h,日照时数下降明显。
2.5 蒸发量变化趋势
近50年都兰县平均蒸发量为1 901.9 mm,年最大蒸发量为2 449.7 mm(1972年),最小蒸发量为1 383.0 mm(2010年);年蒸发量呈下降趋势,气候倾向率为-10.964 mm/年。柴达木东南部地区平均气温、降水量呈上升趋势,日照时数明显减少,使得蒸发量下降。
3 结论
近50年都兰县年平均气温呈上升趋势,21世纪初10年气温上升明显,尤其极端最低气温上升幅度较大;都兰县气温以秋、冬季增温最明显。近50年年降水量呈上升趋势,2004—2010年降水量增加明显;春、夏季降水量显著增多。日照时数和蒸发量均呈下降趋势,近10年下降最为明显。
4 参考文献
[1] 韩有香,李国山.近30年黄河源头玛多县水热变化特征[J].青海气象,2011(2):36-41.
[2] 徐建文,居辉,刘勤,等.黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应[J].生态学报,2014(2):460-470.
[3] 韩玮,韩永红,杨沈斌.1961—2011年山东气候资源及气候生产力时空变化特征[J].地理科学进展,2013(3):425-434.
[4] 谭方颖,王建林,宋迎波.华北平原近45年气候变化特征分析[J].气象,2010(5):40-45.
关键词 气候变化;特征;分析;柴达木盆地东南部;1961—2010年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)04-0215-02
素有柴达木“绿洲”之称的青海省都兰县位于柴达木盆地东南部,地形以高原山地为主,属典型的高原大陆型气候。受自然条件制约,盆地大部分土地为砂砾戈壁、沙漠、盐土、盐沼和高寒山地,土壤有机质贫乏,土地资源质量差,加上长期干旱少雨、气候干燥与多风季节同步等影响,荒漠化问题严重制约该区生态环境保护与建设及社会经济发展[1-2]。特别是近几十年气候变化和人类活动等因素致使脆弱的生态环境日益恶化,土地荒漠化问题更加严峻。通过都兰县1961—2010年气候资料分析柴达木盆地东南部气候变化特征,为合理开发利用气候资源、防治土地荒漠化、保护和改善生态环境及促进地方经济可持续发展提供科学依据[3-4]。
1 资料与方法
1.1 资料来源
利用1961—2010年都兰县气象站50年地面观测资料,统计气温(极值)、降水量、日照和蒸发量的年资料。进行年际变化研究时,气温(极值)、降水量、日照、蒸发量分别减去50年平均值,以获取其距平值。
1.2 分析方法
利用50年都兰县气候距平值随时间进程中所发生的直线倾向率变化情况,依时间序列为自变量之间的一元线性回归方程,其中a为回归常数,b为回归系数,即:
T(或R、E)=a bt(1)
式(1)中,b表示因变量(T或R)变化的趋势倾向率,b为正值,说明x随时间t增加呈上升趋势;b为负值,说明x随时间t增加呈下降趋势。b的大小反映了上升或下降速率。其相关系数R表示变量与时间序列t之间的线性相关程度。气温、降水量、日照线性倾向率的单位分别为℃/年、mm/年、h/年。
2 气候变化特征分析
2.1 气温变化趋势
近50年都兰县年平均气温明显呈上升趋势,气候倾向率为0.030 5 ℃/年,见图1(a),显著大于全国增温幅度0.004 ℃/年。年平均气温最高出现在1998年(4.6 ℃),最低出现在1967年(1.7 ℃),两者相差2.9 ℃。20世纪60—80年代中期年平均气温呈波动下降趋势,80年代后期至21世纪初10年平均气温呈上升趋势。分析都兰站各季平均气温可知,冬季升温最快,气候倾向率为0.48 ℃/年,秋季次之,倾向率为0.37 ℃/年,春、夏季较小,倾向率分别为0.21、0.18 ℃/年;四季均通过了0.01显著水平。
2.2 极端气温变化趋势
近50年都兰县年极端最高气温和最低气温均呈上升趋势,气候倾向率分别为0.024 8、0.039 1 ℃/年,柴达木东南部气温明显上升。极端最高气温出现在1999年(32.2 ℃),极端最低气温出现在1989年(-26.4 ℃)。
2.3 降水变化趋势
都兰县近50年平均降水量201.9 mm,最多为337.6 mm(2002年),最少为107.2 mm(1968年);年降水量呈上升趋势,气候倾向率为1.852 2 mm/年,见图1(b)。20世纪60年代平均降水量为176.4 mm,70年代为187.7 mm,80年代为209.3 mm,90年代为195.2 mm,21世纪初10年为249.9 mm。20世紀60年代降水最少,21世纪初10年降水最多。四季中,夏季降水量增多最为明显,倾向率为1.19 mm/年;春季次之,倾向率为0.45 mm/年;秋、冬季最小,倾向率分别为0.25、0.04 mm/年。夏季通过0.01显著水平,春季通过0.05显著水平,秋、冬2季没有通过检验。
2.4 年日照时数变化趋势
近50年都兰县平均日照时数为3 064.2 h,年日照时数呈下降趋势,气候倾向率为-2.883 h/年。20世纪60年代平均日照时数为3 074.3 h,70年代为3 153.9 h,80年代为3 054.9 h,90年代为3 066.5 h,21世纪初10年为2 971.6 h,日照时数下降明显。
2.5 蒸发量变化趋势
近50年都兰县平均蒸发量为1 901.9 mm,年最大蒸发量为2 449.7 mm(1972年),最小蒸发量为1 383.0 mm(2010年);年蒸发量呈下降趋势,气候倾向率为-10.964 mm/年。柴达木东南部地区平均气温、降水量呈上升趋势,日照时数明显减少,使得蒸发量下降。
3 结论
近50年都兰县年平均气温呈上升趋势,21世纪初10年气温上升明显,尤其极端最低气温上升幅度较大;都兰县气温以秋、冬季增温最明显。近50年年降水量呈上升趋势,2004—2010年降水量增加明显;春、夏季降水量显著增多。日照时数和蒸发量均呈下降趋势,近10年下降最为明显。
4 参考文献
[1] 韩有香,李国山.近30年黄河源头玛多县水热变化特征[J].青海气象,2011(2):36-41.
[2] 徐建文,居辉,刘勤,等.黄淮海地区干旱变化特征及其对气候变化的响应[J].生态学报,2014(2):460-470.
[3] 韩玮,韩永红,杨沈斌.1961—2011年山东气候资源及气候生产力时空变化特征[J].地理科学进展,2013(3):425-434.
[4] 谭方颖,王建林,宋迎波.华北平原近45年气候变化特征分析[J].气象,2010(5):40-45.