青海气候资料分析

气候资料分析
3.1不同地区的气温变化规律及其相关分析
3.1.1柴达木盆地地区气温的变化趋势及特征
柴达木盆地是中国三大内陆盆地之一，属封闭性的巨大山间断陷盆地。

位于青海省西北部，青藏高原东北部。

四周被昆仑山脉、祁连山脉与阿尔金山脉所环抱，面积约25万平方千米。

属高原大陆性气候，以干旱为主要特点。

年平均气温在4℃至9℃，其中昼夜温差极大，气候比较恶劣。

下面给出了1970年至2000年30a的平均温度距平图：
图2 柴达木盆地年平均气温距平曲线
由上图可以清晰看到，柴达木盆地呈显著增暖趋势，近30 a来年平均气温气候倾向率达到了为0.43℃/10a，增暖极为明显，远高于全国其他地区。

特别是在1985年左右产生较大幅度的波动，关于这一情况在下文中会继续讨论。

3.1.2三江源地区的气温变化趋势及特征
三江源地区位于青海省南部、西南部，平均海拔3500—4800m，总面积为30.25万平方公里，属青藏高原气候系统，为典型的高原大陆性气候，表现为冷热两季交替、干湿两季分明、年温差小、日湿差大、日照时间长、辐射强烈、无四季区分。

下面给出了1970年至2000年30a的平均温度距平图：
图3 三江源地区年平均气温距平曲线
由上图可以看出，三江源地区近30a来年平均气温气候倾向率约为0.32℃/10a，增温趋势同样较为明显。

3.1.3 东部地区气温变化趋势及特征
青海东部地区位于青海湖以东，地势较为舒缓，多河川，包括黄河与湟水河谷地，总面积1.34万平方公里，是青藏高原上为数不多的农耕地区，海拔较低（2000m左右），气候属于高原大陆性气候，寒冷、干旱、日照时间长，太阳辐射强，昼夜温差较大。

年平均气温7.25℃左右，，年均降水量为405.73毫米。

图4 东部地区年平均气温距平曲线
由上图可以得出，东部地区气温呈增加趋势，增加的幅度约为0.23℃/10a，温度增加幅度较柴达木盆地与三江源地区而言有一定程度的舒缓。

3.1.4 环青海湖地区气温变化趋势及特征
图 5 环青海湖地区年平均气温距平曲线
由上图可以看出环青海湖地区气温呈增加趋势，其幅度约为0.33℃/10a ，温度增加幅度较大。

3.1.5 不同地区气温年代际变化的研究与分析
针对青海省不同地区的最高、最低、平均气温的年代际变化，本文采用1970年以来，70年代、80年代、90年代以及2000年至2005年四个年代的年平均气温、最高、最低气温，以60年代的最高、最低、平均气温为参照，得出相对于60年代的温度距平变化，用以研究不同地区不同年代的温度变化趋势及幅度。

下面给出青海省不同地区气温年代际变化柱形图：
0.5 1 1.5 2 2.5 温度距平 /摄氏度
年代
青海省不同地区年平均气温变化
三江源地区 环青海湖地区 柴达木盆地 东部地区
图5 青海省不同地区的最高、最低、平均气温的年代际变化柱形（相对于60年代）
由上图可以看出，柱形图带来的年平均最高、最低气温年代距平直观变化情况。

可见其年代际增暖特点十分显著，与气候倾向率的区域性不同相适应，在变化总趋势上表现出一致性，其中尤以柴达木盆地最为明显，而东部地区年代距平变化最小，可以看出，最高气温的年代际增暖趋势在 70和80年代没有较大变化趋势，如柴达木盆地，其最高气温在70年代甚至较60年代下降了0.5℃，而进入
-0.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 温度距平 /摄氏度
年代
青海省不同地区最高气温变化
三江源地区 环青海湖地区 柴达木盆地 东部地区
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 距平温度 /摄氏度
年份
青海省不同地区最低气温变化
三江源地区 环青海湖地区 柴达木地区 东部地区
21世纪以后则呈现出显著增暖趋势。

平均最低气温的年代际增暖同样十分显著，21世纪以来的均值较1960年代的柴达木盆地、环青海湖地区、东部农业区及三江源地区分别升高了3.1、1.8、1.7和1.3℃，明显高于年平均气温和年平均最高气温的增幅，结合距平曲线可以看出柴达木盆地的增温幅度非常大，特别是从最高气温的增加幅度更可以直观的看出这一变化，即在1980年至1990年增温幅度最大，用突变来形容一点也不为过。

而其他地区也在以不同程度上表现出了增暖趋势，故我们可以得出青海地区在近30a 来的气温变化规律总体而言是有较为显著地增暖趋势。

3.1.6 出现气温突变的年份前后温度变化差值分析
针对1985年左右的气温突变现象，我们采用1985年至1987年的逐月平均气温作为检验值，选取突变后1988年的逐月平均气温作为基准值，两者的差值作为检验逐月平均气温差值，制成条状图，用以研究在月尺度之上的平均差值分布情况。

图6.1 柴达木盆地突变时间段逐月平均、最高、最低气温变化差值
0.5 1 1.5 2 2.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度差值 /摄氏度
月份
柴达木盆地
平均气温 最高气温 最低气温
图6.2 三江源地区突变时间段逐月平均、最高、最低气温变化差值
图6.3 东部地区突变时间段逐月平均、最高、最低气温变化差值
-0.5
0 0.5 1 1.5 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度差值 /摄氏度
月份
三江源地区
平均气温 最高气温 最低气温
-0.5
0 0.5 1 1.5 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度差值 /摄氏度
月份
东部地区
平均气温 最高气温 最低气温
图6.4 环青海湖地区突变时间段逐月平均、最高、最低气温变化差值
由图可以清晰的看出，柴达木盆地在1985年前后逐月平均气温、最高、最低气温温差明显高于其他区域，每个月份差值数额均为正值且数值较大，说明该地区气候变暖在月尺度上的普遍显著性；另外可以看出，4、5 月气候突变前后温差普遍偏小，如三江源地区在4月的气温差值变化不大，而环青海湖地区和东部地区5月气温差值较小，变化不明显，甚至出现负值，说明青海省在春夏季节转换时期气候变暖的不显著性，不同地区变化趋势不同，有的地区呈变暖趋势，而有些地区则呈变冷趋势； 而通过对上面四张图的分析可以看出，在2月和11月气温温差值普遍偏大，特别是柴达木盆地和三江源地区分别在2月与11月的 月平均气温，平均最高、最低气温差值，其数值为一年中最高的，这从一定程度上表明了青海省在秋冬两季转换时期气候变暖的显著性。

3.1.7 气候突变年的相关检验
在对青海省不同地区进行温度分析时，通过温度距平曲线可以看出来在1985年左右出现的温度突变，特别是柴达木地区尤为明显。

为了进一步研究此现象，找到具体突变开始的年份，特采用Mann-Kendall 气候突变检验法，对全省四个区域的年平均气温距平再加权平均后得到一组数据作为分析值，做出UF 与UB ，给出0.05的显著水平，得到结果如下：
-0.5
0.5 1 1.5 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度差值 /摄氏度
月份
环青海湖地区
平均气温 最高气温 最低气温
图6.5 青海省年平均温度距平变化MK分析
对青海省全年平均气温距平进行MK分析，上图中红线代表UF ，蓝线代表UB，虚点线代表α=0.05的显著水平，通过上图可以看出，序列呈上升水平，在1986年处发生突变，在1992年左右达到α=0.05的显著水平，大于1.96，说明其上升趋势较为明显，这与以上进行温度距平分析时得出的结果具有一致性，即在1985年左右，青海省气候出现了突变现象，并且从总体上看青海省的气候增暖趋势较为明显。

3.2不同地区的降水变化规律及其相关分析
3.2.1 不同地区的年平均降水量距平曲线及分析
图7.1 柴达木地区1970年至2000年年平均降水距平曲线
由上图可以看出，柴达木盆地自1970年以来，降水呈增加趋势，其增加趋势约为5.0mm/10a，其增加的幅度较为明显。

图7.2 三江源地区1970年至2000年年平均降水距平曲线
由上图可以看出，在1970年至2000年30a的时间里，三江源地区的降水量呈微弱增加趋势，从拟合曲线上可以看到其变化幅度不大，表明在气温增暖的趋势下降水量表现出的微量增加。

图7.3 环青海湖地区1970年至2000年年平均降水距平曲线
由上图可以看出，环青海湖地区自1970年以来，其年平均降水量呈微弱增加趋势，根据拟合曲线可以看出其变化幅度不大，表现出在气温逐渐增暖的趋势下降水量表现出的微量增加。

图7.4 东部地区1970年至2000年年平均降水距平曲线
由上图可以看出，东部地区自1970年以来，其年平均降水量不升反降，由你和曲线可以看出其轻微的下降趋势在全省其他地区降水量均增加的情况下其年平均降水量呈下降趋势，这是值得注意的。

3.2.2 不同区域年代际降水量变化分布
为进一步直观研究近30a来不同区域的降水年代变化分布情况，特选用1970年至2010年的气象观测资料，以10a为一组，与1960年至1969年的年平均降水量做差值分析，得到不同区域的降水年代际变化分布，能够更好的看出不同年代的降水量变化，如下图所示
图8 青海省不同区域降水年代际变化差值分布（相比较1960年代）
由上图可以看出，相比较1961—1969年的平均降水量，柴达木盆地在四个年代中均表现出正距平，说明降水量在逐渐增加，尤其是在21世纪，年降水量较1960年代增加了大约23 mm ，增多趋势非常显著；而恰与其相反的是东部地区则表现出持续减少的趋势，特别是进入21世纪以来，减少了大约30 mm ；三江源和环青海湖地区年降水量的年代际变化比较有特点，可以看出1980年代和21世纪初为多雨时期，1990年代为普遍少雨时期，而在1970年代，三江源地区变现为正距平，增加的幅度约为6mm ，而环青海湖地区表现出降水减少的趋势，平均年降水量较1960年代偏少近10 mm 。

3.2.3 突变年份前后降水量的变化差值
参照温度分析时出现的1985年左右的突变情况，在进行降水量的分析时也采用这种方法，即采用1985年至1987年为参照年份，选取这两年的平均降水量，并用1988年作为比较年份，将两者的平均值做差，得到在逐月尺度上的降水差值分布，进一步研究在气候突变年左右的降水变化。

-30 -20
-10
10
20
30
1970年代 1980年代 1990年代 2000年代 青海省不同区域降水年代际变化图
三江源地区 环青海湖地区 柴达木盆地 东部地区
图9 气候突变年份（1985年左右）前后降水量差值逐月分布情况
由上图可以看出，总体上在气候突变年分上半年月降水量差值为正，下半年为负，通过这可以从一定程度上反映出 1985年前后上半年降水量呈增加趋势，下半年则呈减少趋势。

从图上可以看出各个地区降水量最多的月份，在柴达木盆地表现在7月份，在剩下的地区则出现在6月份，4个区降水量减少最多的月份出现在秋季，也就是该年的7、8、9月。

若考虑降水量增加的月份数量，通过上图可以清楚看到为柴达木盆地，共计9个月左右，而环青海湖地区降水增加幅度最大，在夏季6月达到了7.2 mm ，也为青海省降水最大增幅。

结合东部地区降水减少的趋势，可以看出东部地区在突变年份后出现的降水减少的月份最多，为5个月，且在夏季8月份达到了10.2 mm 左右，其减小的幅度同样为青海降水量减幅最大的。

-15 -10
-5
5
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 气候突变年份左右降水量差值图
三江源地区 环青海湖地区 柴达木盆地 东部地区。