西藏高原汛期不同等级降水变化特征分析

4 高原各等级降水日数的时间演变
4． 1 高原各等级降水日数的旬变化 以上分析了高原各等级降水日数空间分布，可
见不同等级降水的空间差异较大，且降水总日数的 多少主要受小雨日数的影响。那么不同等级降水的 旬分布又如何呢？ 下面给出了各等级降水日数的逐 旬演变，由图 3a、b 可以看出降水总日数与小雨日数 的各旬分布十分相似，均在 7 月下旬和 8 月下旬达 到极大值，5 月上旬和 9 月下旬达极小值，各旬间分 配较为均匀。
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干旱气象
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3 高原各等级降水日数的空间分布
图 2 分别给出了高原多年平均的汛期降水总日 数及各强度降水日数空间分布。在高原汛期降水总 日数的空间分布上（ 图 2a） 可以看出，高原大部分地 区年平均汛期降水日数在 60 d 以上，可见高原是平 均降水日数比较偏多的地区，这主要是由于高原在 汛期多 连 阴 雨 天 气 所 致［2，22］。 其 空 间 分 布 与 降 水 量的空间分布相似，呈现出由东南向西北递减的分 布特征［23］。进一 步 验 证 了 降 水 量 与 降 水 日 数 时 空 分布的一致性。高原东部的降水多发区，汛期降水
第 28 卷 第 4 期 2010 年 12 月
文章编号： 1006 － 7639（ 2010） － 04 － 0384 － 07
干旱气象
Journal of Arid Meteorology
Vol． 28 No． 4 Dec，2010
西藏高原汛期不同等级降水变化特征分析
王传辉1 ，唐晓萍2 ，吴 萍1
现增大的趋势。李红梅等［13］和艾卉等［14］对我国东 部各强度降水变化特征进行分析，结果表明，在我国 东部各地区不同强度的降水具有不同的变化特征，但 强（ 弱） 降水普遍以增多（ 少） 为主。
以前对我国不同等级降水的研究主要针对我国 东部［13 － 15］和西北［16 － 19］，而在对我国整体进行的研 究中包含高原的站点也很少［9，12］，高原自然环境特 殊，生态系 统 脆 弱，近 几 十 年 高 原 生 态 环 境 更 加 脆 弱［20］。特殊的自然环境，脆弱的生态系统受各等级 降水的影响会有较大差异。本文根据高原汛期降水 的实际情况，分析高原各等级降水变化趋势，以揭示 西藏高原不同等级降水的时空分布特征。
随着全球气候变暖趋势日益明显，各等级降水事 件的发生随之改变。IPCC 第 4 次报告指出，近年来 全球气温普遍升高，而全球总降水量存在一个增加趋 势，强降水量则以更大的比例增加［5］。研究表明，在 全球很多地方强降水呈现增加趋势，而弱降水呈减少 趋势［6 －9］。不同强度的降水对一地区生态环境及气 象灾害的影响也不尽相同［10 － 11］。我国越来越多的学 者关注各强度降水变化特征［9，12］，研究发现，对于中 国大多数区域而言，弱（ 强） 量级降水出现的频率趋于 下降（ 增加） ，表明在我国强降水对总降水量的贡献呈
图 4 分别给出了高原汛期各强度降水日数（ 25 站降水日数算术和） 年际变化曲线。从图 4a 可以看 出近 37 a 来高原总降水日数年平均为 2 065． 19 站 次，且存在明显的年际变化，并且先后经历了偏多、 偏少再到偏多的年代际变化。
小雨的降水日数（ 图 4b） 与降水总日数的年际
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日数在 110 d 以上，而西部最少的地区还不足 30 d。 小雨量级的降水日数的空间分布与降水总日数
相似，并且在各等级降水中占降水总日数的比例最 高，尤其在高原西部几乎占到了降水总日数的全部。 可见，高原汛期降水总日数主要受小雨日数的影响。 同时，沿江地区处于降水日数的相对低值区。中雨 （ 图 2c） 和大雨（ 图 2d） 量级的降水日数空间分布相 似，均呈东多西少的分布特征，并且沿江地区处于相 对南北两侧的高值区，站平均降水日数分别为 9． 73 d 和 0． 89 d。
图 2 高原汛期总降水（ a） ，小雨（ b） ，中雨（ c） 及大雨（ d） 日数空间分布（ 单位： d） Fig． 2 Spatial distribution of total （ a） ，light （ b） ，moderate （ c） and heavy （ d） rain days in flood season over the Tibetan Plateau （ Unit： d）
际变化，具有准 12 ～ 13 a 的年代际周期； 小雨日数呈减少趋势，而中雨呈增加趋势，总降水日数和大
雨日数无明显增加和减少； （ 4） 在降水日数变化趋势的空间分布上： 总降水和小雨日数在雅鲁藏布江
以及高原东部地区以减少趋势为主； 而高原西北部以增加趋势为主。在高原大部分地区中雨和大雨
日数以增加为主，中雨日数减少的地区主要位于高原南部边缘地区，而大雨日数减少的地区主要位于
2 高原各等级降水的气候特征
图 1 分别给出高原汛期降水总量及小雨、中雨、 大雨占总降水量的百分比的空间分布。由图 1a 可
见，高原汛期降水的中心位于高原东部的雅鲁藏布 江大峡谷 地 区，呈 向 四 周 递 减 的 空 间 分 布［4］，位 于 降水大值中心的波密站年平均汛期降水量为 650． 12 mm，次中心位于雅鲁藏布江中上游的日喀则站 （ 423． 77 mm / a） 。而位于高原最西部的狮泉河站为 汛期降水最少的地区，年平均汛期降水量只有 61． 92 mm。可见高原汛期降水的空间差异十分显著， 整体呈东多西少的分布特征。
高原东部。
关键词： 西藏高原； 汛期降水； 不同等级降水日数； 周期特征； 变化趋势
中图分类号： P468． 0 + 24
文献标识Biblioteka Baidu： A
引言
西藏高原（ 以下简称高原） 平均海拔在 4 000 m 以上，大部分地区属干旱半干旱地区，受季风气候影 响，高原降水年际变化大，干、湿季明显，降水主要集 中在汛期（ 5 ～ 9 月） ，大部分地区汛期降水量可占全 年降水量的 80% 以上［1 － 3］。由于高原降水年际变 化大，特别是干旱出现较频繁，对农牧业生产影响很 大［4］。
中雨（ 图 3c） 和大雨（ 图 3d） 日数的逐旬演变一
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致，6 月下旬到 8 月中旬处于中雨和大雨的高发期， 均在 7 月下旬达到最大，分别占到了各降水日数的 11． 35% 和 11． 73% ，而在 5 月上旬发生的最少，还 不到 1． 5% ，可见，中雨和 大 雨 存 在 明 显 的 季 节 差 异。 4． 2 高原各等级降水日数的年际变化特征
HY200706005） 共同资助 作者简介： 王传辉（ 1984 － ） ，男，在读硕士，主要从事区域气候变化研究． E － mail： wang_chh@ yahoo． cn
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王传辉等： 西藏高原汛期不同等级降水变化特征分析
图 1 高原汛期降水总量（ a） 及小雨（ b） ，中雨（ c） ，大雨（ d） 占总降水量的百分比的空间分布（ 图 a 中▲为高原站点 的位置； 粗灰色曲线为雅鲁藏布江，断线代表无站点区域的可能等值线，下同； 图 a 单位： mm； 图 b，c，d 单位： % ）
Fig． 1 Spatial distribution of the percentage of total （ a） ，light （ b） ，moderate （ c） and heavy （ d） rainfall in flood season in the total precipitation over the Tibetan Plateau （ ▲ represents the stations in Plateau，Gray curves is the Yarlung Zangbo river，the isoline in no station areas are shown as break line，the followings is the same，Unit （ a） ： mm； Unit （ b，c，d） ： % ）
1 资料与方法
利用国家气象信息中心气象资料室提供的西藏 地区建站至今的逐日 （ 20 ～ 20 时，北京时） 降水资 料，在保证有足够长时间序列的前提下，尽可能包括 更多站点，选取 1973 ～ 2009 年共 37 a 的 25 个气象
收稿日期： 2010 － 07 － 14； 改回日期： 2010 － 08 － 06 基金项目：“近百年来我国极端天气气候事件变化特征及其影响”（ 2007BAC29B02） 和“中国气候系统的协同观测与预测研究”项目（ GY-
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台站（ 站点分布见图 1a） 。 气象规范规定，日降雨量为 0． 1 ～ 9． 9 mm / d 为
小雨，10 ～ 24． 9 mm / d 为中雨，25 ～ 49． 9 mm / d 为大 雨，＞ 50 mm / d 的降水为暴雨。在高原上暴雨很少 发生。统计表明，在本文所选 25 个站中，所有站发 生的暴雨日数的总和平均每年还不到 1 站次（ 1 站 有 1 日发生称 1 站次） ，与 西 北 地 区 情 况 相 似［16］。 所以本文将高原降水等级分为 3 级，小雨（ 0． 1 ～ 9． 9 mm / d） ，中雨（ 10 ～ 24． 9 mm / d） 和大雨（ ＞ 25 mm / d） 。分析发现，高原地区整体上汛期（ 5 ～ 9 月） 各 强度降水量与相应的降水日数变化具有很好的一致 性［4］，降水总量、小雨量、中雨量和大雨量年际变化 与相应的降水日数相关系数分别为 0． 82、0． 89、0． 99 和 0． 98，均通过 0． 001 的相关性显著性检验，这 不难理解，一般情况下，降水日数多，相应降水量也 会偏多。因此用高原各等级降水日数来反映高原各 等级降水变化的特征。本文主要采用线性趋势分析 以及 Morlet 小波变换分析［21］等常用气象统计方法。
从小雨占汛期降水量的百分比上（ 图 1b） 可以 看出，在高原大多数地区汛期的小雨占到降水总量 的 50% 以上，只有沿江（ 雅鲁藏布江） 地区小雨所占 比例偏低（ 不足 50% ） 。由南向北呈现高低高的空 间分布。中雨占到降水总量百分比的空间差异不大 （ 图 1c） ，大多数地区处于 30% ～ 45% 之间，其空间 分布大致与小雨占到降水总量的百分比呈反向分 布，沿江地区所占比例最高，大部分站点处于 ＞ 40% 的区域，高原西部地区所占比例最低，在 10% 以下。 相比小雨和中雨，大雨占降水总量的空间差异显著， 大值中心分别位于高原东南部的波密站（ 17． 31% ） 和西南部的普兰站（ 21． 26% ） ，向高原中部和北部 呈递减趋势，高原西北部最低，在 3% 以下。
（ 1 南京信息工程大学，气象灾害省部共建教育部重点实验室，江苏 南京 210044； 2 重庆市沙坪坝区气象局，重庆 400030）
摘 要： 根据西藏 25 个台站近 37 a（ 1973 ～ 2009 年） 的逐日降水资料，利用线性倾向估计以及 Morlet
小波变换等方法对高原汛期（ 5 ～ 9 月） 不同等级降水日数进行分析。结果表明： （ 1） 西藏高原降水主
要由小雨和中雨组成，两者雨量相当，大雨不到降水总量的 10% ； （ 2） 在空间分布上，高原降水日数与
小雨日数相似，由雅鲁藏布江下游向四周递减，高原西北部最少； 中雨和大雨由雅鲁藏布江流域向南
北 2 侧递减； （ 3） 在时间演变上，总降水日数与小雨日数在各季节分配均匀，而中雨和大雨则均有明
显的季节差异，主要集中在 6 月下旬至 8 月中旬。近 37 a 来，总降水日数和小雨日数存在明显的年代
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