环青海湖地区气温变化特征

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环青海湖地区气温变化特征
严德行;朱宝文;谢启玉;邓永龙;唐仲涛;任得萍;严玉霞;王红莉;周少龙
【摘要】An analysis is made of the temperature trends, abrupt climate changes and abnormal cold or hot years with the temperature data of 1961 to 2008 from Gangcha, Haiyan, Gonghe, Tianjun and Chaka stations. The results show that the average temperature in regions around the Qinghai Lake had an obvious increasing trend with the rate being 0. 304 to 0. 551 ℃ per 10 years, and the rising amplitude is the greatest in the southern part, second in the eastern part and least in the northern part. There was also abrupt climate change in annual and seasonal average temperature. The abrupt change of annual mean temperature occurred at Gangcha and Gonghe in 1987, at Haiyan in 1990, and at Tianjun and Chaka in 1992. The abnormal cold of Gangcha and Tianjun occurred in the 1960s; abnormal hot of Gangcha, Tianjun and Chaka occurred in 2006; and abnormal hot of Gonghe at the end of the 20th century. The years of seasonal mean temperature abnormality were different in different regions.%利用刚察、海晏、共和、天峻、茶卡5站1961-2008年气温资料,分析了环青海湖地区气温变化趋势、气候突变和异常年份.结果表明:环青海湖地区平均气温具有明显的升高趋势,升幅为0.304~0.551℃/10a,各地平均气温上升幅度:南部>东部>西部>北部;年、季平均气温均发生了突变,刚察、共和年平均气温在1987年发生突变,海晏在1990年出现突变,茶卡、天峻两地在1992年出现气候突变;刚察、天峻两地年平均气温在20世纪60年代中期出现异常偏低,刚察、天峻和
茶卡年平均气温在2006年异常偏高,共和年平均气温在20世纪末异常偏高,季平均气温异常各地出现的年份不尽相同.
【期刊名称】《气象科技》
【年(卷),期】2011(039)001
【总页数】5页(P33-37)
【关键词】平均气温;气候突变;异常年份;环青海湖地区
【作者】严德行;朱宝文;谢启玉;邓永龙;唐仲涛;任得萍;严玉霞;王红莉;周少龙【作者单位】青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象局,西
海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200;青海省海北州气象台,西海,810200
【正文语种】中文
青海湖是黄河上游和环青海湖水源的主要产流地带,也是我国水汽循环重要通道和屏障,其中青海湖是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体,也是控制西部荒漠化向东蔓延的天然屏障[1]。

作为青藏高原的重要组成部分,环青海湖地区属于气候变化敏感、生态系统脆弱地区[2]。

近年来,位于青海湖北岸的刚察县气候变暖趋势明显[3-10],但综合、系统研究环青海地区气温变化的文章较少。

本文运用气候学统计分析方法,对近48年环青海湖地区平均气温的气候倾向率,年、季、月等变化规律及气候突变、异常特征进行了分析,以揭示其变化特征及气候变化的事实。

环青海湖地区位于青藏高原东北部,地处青海省西部柴达木盆地、东部湟水谷地、
南部江河源头与北部祁连山地的枢纽地带,总面积2.96万km2。

区域海拔 3000~5000 m,多年平均气温 -1.14~1.17℃,年降水量253~515 mm,年水面蒸发量800~1000 mm,属于典型的高寒干旱大陆性气候[11]。

受东南季风、西南季风和
西风环流影响,全年降水集中在夏季,占年降水量的70%~80%。

本文选取青海湖北部刚察、西北部天峻、西南部茶卡、南部共和1961—2008年
和东部海晏1976—2008年逐月平均气温资料。

按12月至次年2月为冬季,3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季生成逐季序列以及年序列。

气候倾向率采用一次线性方程表示,即 Ti=a0+a1ti,式中:Ti为气温,ti为时间;a1为
线性趋势项,a1×10表示气温每10年的气候倾向率。

对趋势系数进行显著性检验。

气候突变检验用M-K(Mann-Kenda11)检验方法。

该方法是一种非参数统计检验
方法,其优点是不需要样本遵从一定的分布,也不受少数异常值的干扰,更适用于类型变量和顺序变量,计算也比较简单[12-13]。

世界气象组织对气候异常提出两种判断标准。

一是距平超过标准差的2倍以上,二是出现的几率为25年以上一遇[14]。

本文采用距平超过标准差的2倍作为异常标准,分析环青海湖地区气温的异常特征。

2.1.1 年平均气温变化
分析环青海湖地区多年气温变化趋势,其多年气温动态变化过程如图1如示,自
1961年开始,环青海湖地区气温具有明显的升高趋势,升幅为0.304~
0.551℃/10a(均通过0.10以上的显著性检验),这与全球变暖趋势一致。

尤以共和
气温升高最为明显,其气候倾向率为0.551 ℃/10a,海晏次之,为0.529℃/10a,升温
幅度最小的区域为位于青海湖北岸的刚察,每10年升温0.304℃。

从环青海湖地区4个方位增温效应来看,南部增温最大,其次是东部和西部,北部增温最小。

从10年尺度的平均值变化来看(表1),20世纪70年代环青海湖地区5站平均气温比60年代总体升高0.3℃;80年代则比70年代平均升温0.1℃;90年代与80年代相比,平均气温急剧升高0.4℃;21世纪前8年平均气温比上世纪90年代高0.6℃。

由此可见,环青海湖地区5站自20世纪60年代以来,平均气温有两次大的增温过程,70年代初气温开始上升,80年代气温与70年代相近,80年代后期,平均气温呈现持续增温过程,48年来累积增温达1.4℃。

2.1.2 季平均气温变化
分析环青海湖地区5站各季平均多年气温变化趋势发现(表2),四季均呈显著(通过0.01信度检验)增温趋势,其中冬季增温最明显,增温率为0.519℃/10a,其次是秋、春两季,增温率分别为0.391℃/10a和0.218℃/10a,夏季增温幅度最小,增温率为0.206℃/10a。

由此可以看出,环青海湖地区5站年平均气温的升高主要是由秋、冬两季增温所贡献的。

各地四季增温不尽相同,刚察地区冬、秋两季最明显,增温率分别为0.412℃/10a和0.324℃/10a,夏季增温幅度其次,为0.257℃/10a,春季是四季中增温幅度最小的季节,为0.199℃/10a;海晏地区四季增温幅度相差不大,冬季增温幅度最大,为
0.523℃/10a,秋季增温幅度比冬季略小,为0.514℃/10a,春、夏两季增温幅度相近,分别为0.447℃/10a和0.445℃/10a;共和一带冬季增温最明显,增温达
0.792℃/10a,是春、夏两季增温幅度的2倍以上,秋季增温幅度其次,为
0.540 ℃/10a,春、夏季增温幅度分别为0.350℃/10a和0.375℃/10a;茶卡地区增温幅度最大为冬季,其次是秋季,夏季增温幅度最小;天峻一带四季增温规律与茶卡一致。

2.1.3 月平均气温变化
环青海湖地区5站各月平均气温呈现增温过程,均通过0.1的信度检验,其中1—3月、6月、9—12月增温通过0.01的信度检验,升温率最大的是12月,升温率为0.593 ℃/10a,其次是 11月,升温率最小的是4月,升温率为0.151℃/10a(表3)。

各地增温情况不尽相同,刚察地区增温幅度最大的月份是11月,为0.477 ℃/10a,其次是2月和12月,分别升高0.433 ℃/10a和0.439℃/10a;海晏一带除12月外,其
余各月平均气温呈现出显著增加过程,平均气温增幅为0.600~0.627℃/10a;共和
地区12月增温幅度最大,为0.941℃/10a,是青海湖地区各地月平均气温最大值,4
月平均气温增加幅度最小,增幅为0.272 ℃/10a。

利用M-K方法计算了环青海湖地区年、季平均气温气候突变的年份(图2),结果表明:环青海湖地区年平均气温在20世纪80年代末至90年代初发生了气候突变。

各地发生气候突变的年份有所不同,北岸刚察和南岸共和年平均气温在1987年发
生气候突变,东部海晏和西部的茶卡、天峻两地在1990—1992年出现气候突变,即年平均气温从一个相对偏冷期跃变为一个相对偏暖期。

季平均气温各地发生气候突变的年份不同(表4),春季平均气温刚察、天峻在21世
纪初发生气候突变,共和、茶卡在20世纪90年代中期发生气候突变,海晏1991年发生气候突变;夏季平均气温刚察、茶卡和天峻在21世纪90年代出现了气候突变,共和、海晏两地分别在1989和1983年出现了气候突变;秋季平均气温除茶卡于1992年外,其余各地均在20世纪80年代中期发生了气候突变;冬季平均气温刚察
和天峻在1978年出现了气候突变,其余3地均在1987年出现气候突变。

采用距平大于标准差2倍作为异常标准,分析环青海湖地区近半个世纪的年、季平
均气温的异常年份(表5)。

(1)近48年,环青海湖北部和西部年平均气温异常年份出现在同一年份。

刚察、天
峻两地年平均气温在20世纪60年代中期出现气候异常现象,为异常偏冷,刚察、天峻和茶卡年平均气温在2006年发生了异常偏暖,共和年平均气温在20世纪末异常偏暖,海晏年平均气温自1976年以来未出现异常。

(2)春季平均气温东部和西部均在1983年出现了异常偏冷现象,共和春季平均气温
在20世纪60年代初发生了异常偏冷现象,比历年平均值偏低1.8℃,而天峻、共和
两地春季平均气温在最近几年出现了异常偏暖,海晏、共和两地春季平均气温在20世纪末出现了异常偏暖,具体出现在1998年,刚察春季平均气温在近48年来未出现
异常。

(3)青海湖北部、南部和西南部夏季平均气温在2006年出现了异常偏暖,东部、南部和西南部夏季平均气温在1976年发生了异常偏冷现象,天峻夏季平均气温在1983年出现了异常偏冷现象。

(4)秋季平均气温各地出现异常的年份有所不同,南部和西部在20世纪60年代中出现了异常偏冷,刚察1998年、海晏2001年、茶卡2006年出现了异常偏暖现象。

(5)冬季平均气温各地出现异常的年份相同,北部和东北部1968年出现异常偏冷,南部和西部2006年出现了异常偏暖。

(1)环青海湖地区平均气温具有明显的升高趋势,升幅为0.304~0.551 ℃/10a,各地平均气温上升幅度为:南部>东部>西部>北部,秋、冬两季年平均气温增幅大于春、夏两季,其中以冬季平均气温升高最为明显,1—2月、11—12月是平均气温升高幅度最大的月份。

(2)环青海湖地区年、季平均气温均发生了气候突变,刚察、共和年平均气温在1987年发生气候突变,海晏在1990年出现气候突变,茶卡、天峻两地在1992年出现气候突变,季平均气温各地发生气候突变的年份有所不同。

(3)春季平均气温刚察、天峻在21世纪初发生气候突变,共和、茶卡在20世纪90年代中期发生了气候突变,海晏1991年发生了气候突变;夏季平均气温均在20世纪80年代或90年代出现了气候突变;秋季平均气温除茶卡1992年外,其余各地均在20世纪80年代中期发生了气候突变;冬季平均气温刚察和天峻在1978年出现了气候突变。

(4)近48年来,刚察、天峻两地年平均气温在20世纪60年代中期出现气候异常现象,为异常偏冷,刚察、天峻和茶卡年平均气温在2006年发生了异常偏暖,共和年平均气温在20世纪末异常偏暖,海晏年平均气温自1976的以来未出现异常现象。


平均气温异常各地出现的年份不尽相同。

【相关文献】
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