51年來柴達(dá)木盆地東部地區(qū)氣候特征分析

劉紋瑕 陳輝 鞏國麗 朱建佳 邢星 李瑞

摘要：選取大柴旦、德令哈、都蘭、諾木洪、格爾木為研究的5個(gè)站點(diǎn)，并利用五站點(diǎn)1960～2010年逐年與逐月的溫度、降水量及日照時(shí)間數(shù)據(jù)，對柴達(dá)木盆地東部地區(qū)的氣溫、降水量和日照時(shí)間變化趨勢，季節(jié)中的氣溫、降水量和日照時(shí)間變化趨勢，不同年份最高氣溫與最低氣溫等氣候特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明， 51年柴達(dá)木盆地東部地區(qū)的氣溫、降水量均有增加的趨勢，而日照時(shí)間則呈減少的趨勢；不同年份最高氣溫和最低氣溫也在一定程度上呈上升趨勢；四季中的氣溫對氣候變暖的貢獻(xiàn)率大小依次是冬季、秋季、春季、夏季；在四季中，夏季降水量的增多對年降水量的影響最大，其次是春季降水量；在四季中，夏季日照時(shí)間的減少是影響年日照時(shí)間的一個(gè)重要原因。

關(guān)鍵詞：柴達(dá)木盆地東部地區(qū)；氣候特征；溫度；降水量；日照時(shí)間

中圖分類號：S162.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）08-1806-05

氣候變化尤其是全球變暖的問題在研究領(lǐng)域越來越被關(guān)注。王紹武[1]發(fā)現(xiàn)全球正在以0.5 ℃/（100年）的速率變暖。林學(xué)椿等[2]研究結(jié)果也表明我國年平均氣溫在上升，年降水量在減少。羅貴東[3]研究表明，四川省達(dá)州市在40年來年平均氣溫逐漸上升，氣溫年較差逐漸變小，冬、春、秋三季在增溫，而夏季在降溫。于延勝等[4]發(fā)現(xiàn)湖北省老河口市在近57年來平均氣溫在冬、春、秋三季均有顯著增加趨勢，而在夏季呈緩慢降低趨勢。李為華等[5]研究發(fā)現(xiàn)，近40年來山東省年平均氣溫也呈上升的趨勢，尤其冬季平均氣溫增幅最大，年降水量也略有增加；夏季降水量減少最多，氣溫變化的周期性比降水變化的周期性明顯。但也有個(gè)別研究結(jié)果與之相反，池再香等[6]則發(fā)現(xiàn)我國的黔東南地區(qū)年平均氣溫呈下降趨勢，而年降水量呈上升趨勢。

柴達(dá)木盆地是青海省重要的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地，耕地以塊狀分布于山麓洪積扇的中下部，盆地中東部的德令哈南部、諾木洪等地有水利灌溉條件的地方是青海省良好的綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)。由于氣候的變化存在著地域性的特點(diǎn)，利用柴達(dá)木盆地東部地區(qū)51年溫度與降水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，有效揭示了柴達(dá)木盆地東部地區(qū)的氣候變化規(guī)律，為柴達(dá)木盆地東部地區(qū)森林防火和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供氣象依據(jù)，同時(shí)為地方政府決策提供氣象保障。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地處青海省西北部，位于柴達(dá)木盆地的東部，地理坐標(biāo)為北緯36°20′43.9″-37°51′18.6″，東經(jīng)95°05′26.0″-98°19′45.8″，屬于比較干旱的溫帶大陸性氣候，降水量小于蒸發(fā)量。該地區(qū)的局部氣候差異比較顯著，春季降水偏少且多風(fēng)沙，物燥干旱；夏季降水較多并集中，氣候相對溫濕，日照時(shí)間相對較長，比較適宜耐寒作物生長；秋季急劇降溫；冬季漫長而干燥，低溫嚴(yán)寒。該地區(qū)51年的年均溫為3.82 ℃，冬季均溫為-8.84 ℃，夏季均溫為15.56 ℃。51年的年平均降水量為111.58 mm，集中在夏季。日照時(shí)間為2 863～3 356 h。歷年最低氣溫為-23.8 ℃，最高氣溫為28.9 ℃。

2 數(shù)據(jù)來源與分析

對大柴旦、德令哈、都蘭、諾木洪、格爾木5個(gè)樣地1960～2010年逐年與逐月的溫度、降水量及日照時(shí)間平均值數(shù)據(jù)進(jìn)行SPSS 17.0線性回歸分析，并用Excel 2007與SigmaPlot繪圖軟件繪圖。所有數(shù)據(jù)均來源于國家氣象服務(wù)網(wǎng)。

3 結(jié)果與分析

3.1 氣溫變化趨勢分析

通過分析，發(fā)現(xiàn)51年中氣溫以0.47 ℃/（10a）的增溫幅度呈上升趨勢（圖1），同時(shí)，分別在1967、1970、1983、2008年出現(xiàn)了明顯的低值，分別為2.20、2.58、2.66、4.32 ℃，出現(xiàn)低值的時(shí)間間隔越來越長，使之影響力逐漸減弱，在整體上符合全球氣候變暖的趨勢和規(guī)律。推測造成低值出現(xiàn)的原因可能是受北方冷空氣和西南暖濕氣流的共同影響，導(dǎo)致了罕見低溫天氣。

柴達(dá)木盆地東部地區(qū)冬季與秋季的平均氣溫距平變化相對較大，最為明顯的是冬季，冬季平均氣溫變幅為5.96 ℃， 秋季平均氣溫變幅為3.98 ℃， 春季平均氣溫變幅為3.38 ℃，夏季平均氣溫變化則相對比較平緩，變幅為3.35 ℃。春季和夏季總體增溫趨勢不明顯，增幅分別為0.30 ℃/（10a）和0.31 ℃/（10a），冬季增溫最顯著，增幅為0.73 ℃/（10a），其次是秋季，增幅為0.51 ℃/（10a）（圖2a至圖2d），由此得出柴達(dá)木盆地東部地區(qū)氣候變暖的貢獻(xiàn)率大小依次是冬季、秋季、春季、夏季。春季和夏季在20世紀(jì)90年代增溫明顯，冬季和秋季在20世紀(jì)70年代和90年代后增溫比較明顯。

1960～2010年柴達(dá)木盆地東部地區(qū)每年的最高氣溫也呈上升的趨勢，升高速率是0.33 ℃/（10a）（圖3）。五站點(diǎn)每年的最高氣溫整體上都有升高的趨勢，但德令哈與都蘭兩站每年的最高氣溫有所波動：從20世紀(jì)60年代向70年代過渡時(shí)呈下降趨勢，80年代以后又開始升高，格爾木與諾木洪兩站點(diǎn)每年的最高氣溫大于都蘭和大柴旦兩站點(diǎn)的，德令哈居中。20世紀(jì)90年代后年最高氣溫升高更明顯，近20年來升高約1.3 ℃，表現(xiàn)出年最高氣溫逐年增高的變化趨勢。

柴達(dá)木盆地東部地區(qū)五站點(diǎn)51年來的年最低氣溫資料顯示，年最低氣溫也在逐漸上升（圖4），升高速率是0.71 ℃/（10a），氣溫波動呈階梯性上升且很明顯，從1980年之后，年最低氣溫升高非常顯著，51年間年最低氣溫平均升高了約3.1℃；大柴旦地區(qū)的年最低氣溫表現(xiàn)出明顯偏低的趨勢，51年間比其他4個(gè)氣象站平均約低4℃，可能是由于大柴旦的緯度相對較高造成的。

3.2 降水量變化趨勢分析

由于受全球氣候變暖的影響，近年來柴達(dá)木盆地的氣候表現(xiàn)為暖濕特征，不僅氣溫升高，降水量也跟著增多，并以10.97 mm/（10a）的增加幅度上升。但柴達(dá)木盆地東部地區(qū)在降水量逐漸上升的同時(shí)，分別在1967、1970、1977、1989、2002年出現(xiàn)了明顯的高值，分別為177.34、138.02、152.92、168.76和183.5 mm（圖5），分析推測可能是由于對三江源生態(tài)建設(shè)的保護(hù)，青海省在柴達(dá)木盆地廣泛開展了人工增雨作業(yè)，并且收到明顯效果；另外，北方冷空氣稍有偏強(qiáng)和西南暖濕氣候比較穩(wěn)定處在青海上空也可能是造成柴達(dá)木盆地東部地區(qū)降水量偏多的原因。

較極端的天氣過程，過程強(qiáng)降水的事件屢次發(fā)生，給氣象部門預(yù)報(bào)服務(wù)帶來極大困難，也對當(dāng)?shù)毓I(yè)尤其是鹽業(yè)帶來了不利影響。專家認(rèn)為，雖然局地強(qiáng)降水致使部分地區(qū)受災(zāi)，但降水量偏多無疑對緩解前期旱情、改善生態(tài)環(huán)境、增加河流流量有積極作用。從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，在干旱少雨的柴達(dá)木盆地東部地區(qū)，降水量偏多無疑是利大于弊，尤其在保護(hù)生態(tài)的層面作用更為明顯。

1960～2010年柴達(dá)木盆地東部地區(qū)夏季降水量增加幅度最為明顯，其變化趨勢與年降水量的變化狀況基本一致，可以推斷夏季降水量是影響年降水量增加或減少的主要因素；春季降水量的增加幅度次之，這在一定程度上緩解了春季干旱對農(nóng)業(yè)的影響；秋季和冬季的降水量增加不明顯（圖6a至圖6d）。

3.3 日照時(shí)間變化趨勢分析

1960～2010年柴達(dá)木盆地東部地區(qū)五站點(diǎn)的日照時(shí)間平均以26.02 h/（10a）的幅度呈減少的趨勢（圖7）。年日照時(shí)間在1962、1965、1978、1980、1990、1997年出現(xiàn)了明顯的峰值，分別為3 240.16、3 280.94、3 283.36、3 265.38、3 248.98、

3 270.54 h，推測是與其相對應(yīng)的年降水量有關(guān)，年降水量越少，年日照時(shí)間則出現(xiàn)峰值。日照時(shí)間的變化與降水量、水汽壓、總云量、低云量等眾多氣象要素有關(guān)，這些氣象因素的變化可能是造成高原日照時(shí)間變化的重要因子。

從近51年四季日照時(shí)間的變化趨勢來看（圖8），夏季日照時(shí)間的減幅最大，其他3個(gè)季節(jié)變化不太顯著。表明夏季日照時(shí)間是影響年日照時(shí)間的主要因素。

4 結(jié)論與討論

柴達(dá)木盆地東部地區(qū)的氣溫以0.47 ℃/（10a）增溫幅度呈上升趨勢，影響該地區(qū)氣候變暖的主要季節(jié)是冬季，氣溫增幅為0.73 ℃/（10a）。1961～2006年間，我國氣溫增幅為每10年0.10～0.20 ℃，而青海高原為每10年0.33 ℃，其中，柴達(dá)木盆地更是高達(dá)每10年0.44 ℃，增溫速率位居全國首位。與此次的分析結(jié)果相近，表明柴達(dá)木盆地已成為全國范圍內(nèi)增溫最顯著的區(qū)域。

秋季氣溫增幅為0.51 ℃/（10a），春季與夏季總體增溫趨勢不明顯。桂翰林等[7]在研究漠河縣氣候變化趨勢時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣候變暖貢獻(xiàn)最大的是冬季，氣溫增幅為0.67 ℃/（10a），其次是秋季，氣溫增幅為0.41 ℃/（10a），夏季溫度變化不明顯。20世紀(jì)90年代后年最高氣溫升高更明顯，近20年來升高約1.3 ℃，表現(xiàn)出年最高氣溫逐年增高的變化趨勢。時(shí)興合等[8]通過1961～2002年氣象觀測資料得出柴達(dá)木盆地20世紀(jì)90年代增暖比較明顯，年和春、夏、秋、冬四季平均氣溫變化的氣候傾向率均為正值。

柴達(dá)木盆地東部地區(qū)的降水量逐漸上升，據(jù)氣象部門提供的資料顯示，盆地東部降水最為明顯，其中德令哈地區(qū)降水量增幅最大，其他地區(qū)的降水量也有較大增加。夏季降水量是影響年降水量增加或減少的主要因素，其次是春季降水量，秋、冬季降水量增加的幅度不明顯。朱海濤[9]在研究柴達(dá)木盆地降水量時(shí)，發(fā)現(xiàn)其水汽來源主要是孟加拉灣和印度洋熱帶西南季風(fēng)暖濕氣流，導(dǎo)致夏季降水量增多。桂翰林等[7]在研究漠河縣氣候時(shí)卻發(fā)現(xiàn)在四季中，降水量變化幅度最大的不是夏季而是冬季，推斷分析可能是漠河縣主風(fēng)向以西北風(fēng)為主且緯度較高等原因造成的。

柴達(dá)木盆地東部地區(qū)的日照時(shí)間則表現(xiàn)出下降的趨勢，李躍清[10]也發(fā)現(xiàn)近40年來青藏高原東部地區(qū)的日照時(shí)間呈顯著下降趨勢。毛飛等[11]的研究結(jié)果表明，近40年來西藏那曲四季日照時(shí)間均呈減少趨勢，夏季日照時(shí)間平均減幅最大，其次是秋季和冬季，春季的減幅變化不明顯。杜軍等[12]研究發(fā)現(xiàn)，近35年來西藏年日照時(shí)間也是呈顯著的減少趨勢，春、夏、秋比較明顯，而冬季變化不大。

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