中亞降水和氣溫的時(shí)空演變特征

嚴(yán) 謹(jǐn) 趙 勇

(成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610225)

0 引言

IPCC第5次評(píng)估報(bào)告指出,全球大部分地區(qū)呈顯著增暖趨勢(shì),且未來百年將繼續(xù)變暖[1]。降水的變化卻表現(xiàn)出較大的區(qū)域差異,全球陸地54.3%的區(qū)域呈增加趨勢(shì),45.7%的區(qū)域呈減少趨勢(shì)[2]。2000年以前,東半球降水減少,西半球降水增加[3]。降水在北半球的緯向分布上呈低緯多、高緯少的特征,而南半球高緯地區(qū)的降水充沛,降水的緯向分布呈雙峰型特征[4]。全球主要干旱區(qū)降水減少,而濕潤(rùn)區(qū)降水在增加,極端降水事件也變得更加頻繁[5-7]。在20世紀(jì)中期以后,全球降水量在亞洲、非洲和南極洲呈減少趨勢(shì),在北美北部和南美南部呈增加趨勢(shì)[8-9]。由于降水的區(qū)域差異,導(dǎo)致在全球變暖背景下,全球陸地區(qū)域氣候類型主要存在“暖干”和“暖濕”兩種演變趨勢(shì)。

干旱區(qū)因其生態(tài)環(huán)境脆弱的特殊性,對(duì)全球氣候變化的響應(yīng)更加敏感,而降水是制約干旱區(qū)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的關(guān)鍵因子[10]。全球主要干旱區(qū)近百年來呈明顯的變干趨勢(shì),干旱災(zāi)害的發(fā)生頻率變高[11]。干旱區(qū)內(nèi)的降水分布很不均勻,呈現(xiàn)出干旱的地方更加干旱,濕潤(rùn)的地方更加濕潤(rùn)的特點(diǎn)[12]。部分地區(qū)氣溫上升的同時(shí)降水也增多,水汽輸送增加,總降水量以及極端降水量加劇增長(zhǎng),蒸散量增加,水循環(huán)加快[13-15]。而有些區(qū)域氣溫上升明顯,降水呈減少趨勢(shì),干旱區(qū)面積增加[16-18]。

中亞干旱區(qū)增溫主要體現(xiàn)在冬春兩季[19],天山山區(qū)在全球升溫滯緩背景下氣溫處于高位態(tài)波動(dòng)狀態(tài),加大了水循環(huán)的不穩(wěn)定性[20]。中亞的中部以及西南部相比其他地區(qū)在20世紀(jì)末有更加顯著的增溫過程[21]。中亞地區(qū)的降水受西風(fēng)環(huán)流控制,在各個(gè)時(shí)間尺度上均存在著不同于季風(fēng)區(qū)的降水模式—“西風(fēng)模式”[22]。雖然中亞干旱區(qū)降水近幾十年來整體呈增加趨勢(shì),但存在明顯時(shí)空和年際變化差異[23]。如中國(guó)的新疆地區(qū)自1987年以來,氣候由“暖干”向“暖濕”轉(zhuǎn)型[24]。受ENSO的影響,中亞降水除了年際變化特征也表現(xiàn)出季節(jié)性差異[25],有別于全球其他干旱區(qū)“干旱的地方更加干旱,濕潤(rùn)的地方更加濕潤(rùn)”的結(jié)論[26]。以往針對(duì)中亞氣候特征和氣候類型演變的研究,更集中在單一因子或單一區(qū)域,鑒于該地區(qū)不同區(qū)域主要?dú)夂蛞蜃幼兓牟町愋?有必要分區(qū)域分析,得出各區(qū)域不同季節(jié)主要?dú)夂蛞蜃雍蜌夂蝾愋偷难葑兲卣?提升對(duì)該區(qū)域氣候變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

1 資料與方法

本文使用的氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)均由英國(guó)東英吉利大學(xué)(East Anglia)氣候研究中心(climatic research unit,CRU)提供,本研究使用的版本為CRU TSv4.0,時(shí)間覆蓋1901-2018 年,空間分辨率為0.5°×0.5°,被廣泛運(yùn)用于氣候變化研究中[27-28]。已有研究對(duì)中亞區(qū)域數(shù)據(jù)的時(shí)間尺度適用性做了檢驗(yàn),認(rèn)為1930年之后的CRU資料可靠性更高[29],因此本文主要分析1936-2018年。春季3-5月,夏季6-8月,秋季9-11月,冬季12月至次年的1-2月。

中亞包括哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦5個(gè)國(guó)家,約占全球干旱區(qū)面積的1/3[30-31],是世界上最大的內(nèi)陸干旱區(qū)。如圖1(a)所示,中亞地區(qū)地勢(shì)東南高,西北低,有高原、盆地、平原、丘陵和山地等多種地形地貌,植被分布有明顯的空間分異性[32-33]。圖1(b)給出了中亞的年降水分布,中亞降水和地形分布基本一致,帕米爾高原及周邊地區(qū)是降水大值區(qū)。

為客觀描述中亞地區(qū)年降水量的空間分布規(guī)律,圖2給出了EOF前4個(gè)模態(tài)特征向量空間分布情況。由圖可見,模態(tài)1的方差貢獻(xiàn)率達(dá)42.1%,可以表征中亞地區(qū)降水空間分布的主要類型,中亞降水呈整體變化,大值區(qū)位于帕米爾高原和天山山脈一帶,表明該區(qū)域的降水變化率最大。模態(tài)2的方差貢獻(xiàn)率為17.4%,主要反映中亞降水南北方向的差異性。模態(tài)3的方差貢獻(xiàn)率為8.9%,主要反映中亞降水東西方向的差異性。模態(tài)4的方差貢獻(xiàn)率為5.1%,主要反映中亞降水在模態(tài)2南北差異的基礎(chǔ)上,又體現(xiàn)東西變化。綜上可見。中亞降水在空間分布規(guī)律上體現(xiàn)出東西和南北方向上的差異性。本文基于已有研究對(duì)中亞氣候區(qū)域的劃分[29],結(jié)合圖2的分析結(jié)果,將中亞劃分為如下4個(gè)子區(qū)域(圖1a),Ⅰ區(qū):67°E～東部國(guó)界線,南部國(guó)界線 ～46°N,Ⅱ區(qū):63°E～東部國(guó)界線,46°N～北部國(guó)界線,Ⅲ區(qū):西部國(guó)界線 ～63°E,46°N～北部國(guó)界線,Ⅳ區(qū):西部國(guó)界線～67°E,南部國(guó)界線～46°N。Ⅰ區(qū)主要包括了帕米爾高原和天山山區(qū),地貌以山地和盆地為主,Ⅱ區(qū)位于哈薩克斯坦東北部,地貌以丘陵和盆地為主,Ⅲ區(qū)位于哈薩克斯坦西北部,地形以平原為主,Ⅳ區(qū)包含了土庫曼斯坦、烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦部分地區(qū),地貌以沙漠為主。

本文利用一元線性回歸、滑動(dòng)平均等方法對(duì)氣溫及降水資料做進(jìn)一步的分析。

2 結(jié)果分析

2.1 中亞降水和氣溫的年際變率特征

為揭示中亞地區(qū)1936-2018年氣溫的年際變化幅度,圖3給出了各季節(jié)氣溫的均方差分布。由圖3(a)可見,春季氣溫均方差為1.4℃ ～3.2℃,其中春季氣溫均方差的大值區(qū)主要集中在哈薩克斯坦的北部,均方差可達(dá)到3.2℃,說明該地區(qū)氣溫的年變化幅度較大。帕米爾高原和卡拉庫姆沙漠,均方差約為1.4℃,氣溫的年變化幅度相對(duì)較小。相比春季的氣溫均方差,夏季氣溫均方差的數(shù)值大幅度減少,為0.4℃～1.8℃,均方差的大值區(qū)主要位于哈薩克斯坦的高緯度區(qū)域,低值區(qū)仍集中在帕米爾高原及周邊地區(qū)(圖3b)。秋季氣溫均方差的分布與夏季類似,但整體均方差數(shù)值有所減小(圖3c),說明秋季氣溫的年際變化幅度較小。冬季氣溫均方差為1℃ ～2.8℃,與春季相似,大值區(qū)主要集中在哈薩克斯坦的東北部,從高緯度到低緯度地區(qū)均方差依次減小,小值區(qū)位于帕米爾高原一帶(圖3d)。

圖4給出了中亞四季降水的均方差分布。由圖4(a)可見,春季降水均方差的大值區(qū)主要位于塔吉克斯坦和吉爾吉斯斯坦,其次為烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦的東南部,說明上述地區(qū)春季降水的年際變化幅度相對(duì)較大,哈薩克斯坦整體的降水均方差最小,說明該區(qū)域降水年際變化幅度最小。夏季降水均方差的大值區(qū)主要位于天山山區(qū)和哈薩克斯坦的東北部,上述區(qū)域也是夏季降水的大值區(qū),中亞西部的土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦,降水均方差最小(圖4b)。秋季降水的均方差均比較小,中亞西部沙漠秋季降水的年際變化差異最小,大值區(qū)位于帕米爾高原一帶(圖4c)。冬季降水均方差的大值區(qū)位于帕米爾高原和哈薩克斯坦東部的部分地區(qū),里海的東部地區(qū)均方差最小(圖4d)。

2.2 中亞降水和氣溫的趨勢(shì)變化

過去100年,全球大部分地區(qū)均呈顯著增暖趨勢(shì),中亞干旱區(qū)氣溫如何變化呢?圖5為中亞各區(qū)域氣溫變化趨勢(shì),由圖可見,各區(qū)域不同季節(jié)氣溫均呈增暖趨勢(shì),且能通過95%的信度檢驗(yàn),說明是顯著增暖過程。中亞春季氣溫呈顯著增暖趨勢(shì),哈薩克斯坦的東北地區(qū),是中亞過去80年春季氣溫增加最為迅速的區(qū)域,增暖幅度達(dá)到0.4～0.5℃·(10a)-1,增暖幅度從高緯度向低緯度地區(qū)遞減,土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦東南部是增暖幅度最小的區(qū)域,約為0.1～0.2℃·(10a)-1。中亞夏季氣溫也呈整體增暖趨勢(shì),但是增暖幅度小于春季,中亞西部,包括哈薩克斯坦西部、土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦是增暖幅度最大的區(qū)域,約為0.2～0.3℃·(10a)-1,其余地區(qū)增暖幅度在0.1～0.2℃·(10a)-1(圖5b)。秋季增暖幅度相對(duì)最小,僅哈薩克斯坦部分地區(qū)增暖幅度在0.2～0.3℃·(10a)-1,其余地區(qū)均在0.1～0.2℃·(10a)-1(圖5c)。冬季氣溫增加幅度較秋季大幅增加,哈薩克斯坦毗鄰中國(guó)新疆的東部地區(qū)增暖幅度可達(dá)0.4～0.5℃·(10a)-1,其余大部分地區(qū)增暖幅度在0.3～0.4℃·(10a)-1,中亞西南部增暖幅度最小,約為0.2～0.3℃·(10a)-1(圖 5d)。由上可見,中亞各季節(jié)氣溫均呈增暖趨勢(shì),春季和冬季尤其顯著,這和已有研究一致[19]。

由上述分析可見,中亞各季節(jié)氣溫雖然均呈增暖趨勢(shì),但是不同區(qū)域還是存在較大差異,圖6給出了中亞地區(qū)各季節(jié)氣溫線性變化趨勢(shì)。Ⅰ區(qū)春季氣溫平均增暖幅度為0.3℃·(10a)-1,20世紀(jì)50年代至70年代中期,是該區(qū)域春季最冷的時(shí)期,平均溫度在0℃以下,90年代后期至今,是最暖時(shí)期,平均溫度在0℃以上。Ⅱ區(qū)春季氣溫增暖幅度達(dá)到0.41℃·(10a)-1,是中亞春季氣溫增暖最快的區(qū)域,20世紀(jì)50和60年代是該區(qū)域春季最冷的時(shí)期,90年代中后期至今,是最暖的時(shí)期。Ⅲ區(qū)春季氣溫增暖幅度為0.39℃·(10a)-1,僅次于Ⅱ區(qū),20世紀(jì)50年代至70年代中期,是該區(qū)域春季最冷的時(shí)期,90年代中期至今,是最暖的時(shí)期。Ⅳ區(qū)春季氣溫增暖幅度為0.27℃·(10a)-1,是中亞春季氣溫增暖最慢的區(qū)域,增溫幅度比Ⅱ區(qū)低0.14℃·(10a)-1。總體來看,中亞高緯度地區(qū)增溫幅度要快于低緯度地區(qū),東部要快于西部。夏季Ⅰ區(qū)氣溫增暖幅度為0.15℃·(10a)-1,遠(yuǎn)低于春季,20世紀(jì)50年代,為該區(qū)域夏季最冷時(shí)期,90年代中后期至今,為最暖時(shí)期。Ⅱ區(qū)夏季氣溫增暖幅度與Ⅰ區(qū)相近,為0.16℃·(10a)-1,較春季減小0.25℃·(10a)-1,20世紀(jì)40年代中后期至50年代,平均氣溫相對(duì)最低。Ⅲ區(qū)夏季氣溫增暖幅度為0.21℃·(10a)-1,遠(yuǎn)低于春季增溫幅度,20世紀(jì)40年代,為該區(qū)域夏季最冷的時(shí)期,近10年為最暖的時(shí)期。Ⅳ區(qū)夏季氣溫增暖幅度相對(duì)最快,為0.22℃·(10a)-1,高于其他3個(gè)區(qū)域,但是差異幅度較春季小。秋季氣溫增暖幅度較夏季進(jìn)一步減小,Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)秋季氣溫增暖幅度相對(duì)較小為 0.17℃·(10a)-1和0.15 ℃·(10a)-1。Ⅲ區(qū)為0.18℃·(10a)-1,Ⅳ區(qū)秋季氣溫增暖相對(duì)快一些,但僅為0.19℃·(10a)-1。中亞冬季氣溫增幅迅速增加,Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)冬季氣溫的增暖幅度為0.34℃·(10a)-1和0.37℃·(10a)-1,約為秋季增暖幅度的2倍。Ⅲ區(qū)冬季氣溫增暖幅度略小一些,為0.32℃·(10a)-1,約為秋季的2倍。Ⅳ區(qū)冬季氣溫的增暖幅度為0.24℃·(10a)-1,是中亞冬季氣溫增暖最慢的區(qū)域。綜上可見,在氣候變暖背景下,中亞的氣溫均呈增暖趨勢(shì),在各個(gè)季節(jié)都是顯著的,其中春季增暖最為迅速,其次為冬季,再次為夏季,秋季最慢。冬季和春季,高緯度地區(qū)增暖幅度要更快一些,夏季和秋季,中亞西南部的土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦,氣溫增暖幅度相對(duì)要更快一些。

圖7為中亞各季節(jié)降水的空間趨勢(shì)分布。由圖7(a)可見,春季降水增加主要集中在哈薩克斯坦北部的高緯度地區(qū),此外,天山山脈和帕米爾高原等地區(qū),春季降水也呈顯著增加趨勢(shì),中亞西南部呈微弱的減少趨勢(shì),但并不顯著。夏季降水顯著增加區(qū)域主要位于帕米爾高原和哈薩克斯坦的西南部,但是哈薩克斯坦的西北部和土庫曼斯坦等地區(qū),降水呈微弱的減少趨勢(shì)(圖7b)。秋季降水的增加區(qū)域主要位于天山山脈西部及鄰近地區(qū),哈薩克斯坦的北部降水整體呈減少趨勢(shì),西北部尤其顯著,中亞西南部秋季降水呈微弱的增加趨勢(shì)(圖7c)。冬季降水增加區(qū)域最為廣泛,整個(gè)中亞地區(qū)的降水均呈顯著增加趨勢(shì),塔吉克斯坦尤其顯著(圖7d)。具體來看,由圖8可見,Ⅰ區(qū)春季降水呈增加趨勢(shì),增加幅度為1.58 mm·(10a)-1,20世紀(jì)50年代至70年代,是降水最多的時(shí)期,70年代中期至90年代中期,是降水最少的時(shí)期。Ⅱ區(qū)春季降水也呈增加趨勢(shì),增加幅度為1.35 mm·(10a)-1與Ⅰ區(qū)類似,20世紀(jì)80年代中期至90年代中期,是降水最少的時(shí)期。Ⅲ區(qū)春季降水的增加趨勢(shì)最為顯著,增加幅度為1.71 mm·(10a)-1。Ⅳ區(qū)春季降水的增加趨勢(shì)最弱,增加幅度為0.36 mm·(10a)-1。Ⅰ區(qū)夏季降水呈增加趨勢(shì),增加幅度為0.9 mm·(10a)-1,但并不顯著,其他幾個(gè)區(qū)域降水也成微弱增加趨勢(shì)。中亞秋季降水沒有明顯的線性趨勢(shì),Ⅰ區(qū)和Ⅳ區(qū)呈微弱增加趨勢(shì),Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)秋季降水呈微弱減少趨勢(shì)。中亞冬季降水呈顯著增加趨勢(shì),各個(gè)區(qū)域降水都增加,其中Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)增加最多,增加幅度大于2mm·(10a)-1。綜上可見,降水并非和氣溫一樣,各季節(jié)整體呈增加趨勢(shì),表現(xiàn)出明顯的區(qū)域特征,降水增加主要體現(xiàn)在冬季,其次為春季,夏季和秋季相對(duì)最少,與氣溫增暖顯著季節(jié)一致。

2.3 中亞各區(qū)域氣候類型的演變特征

綜合考慮氣溫和降水異常,可以將氣候劃分為暖濕、暖干、冷濕和冷干四種類型,不同氣候類型的出現(xiàn),對(duì)區(qū)域生活生產(chǎn)活動(dòng),具有重要的影響。為揭示近80多年來中亞各個(gè)區(qū)域氣候類型演變的規(guī)律,圖9給出了中亞各個(gè)區(qū)域四季降水和氣溫的11 a滑動(dòng)平均圖。由圖9可見,春季Ⅰ區(qū)氣候主要經(jīng)歷了4個(gè)類型,1941-1950年,降水偏少,氣溫偏低,氣候呈冷干型;1951-1977年,氣溫偏低,但是降水偏多,氣候呈冷濕型;1977-1993年,氣溫偏低同時(shí)降水偏少,氣候呈冷干型;1993-2013年,是氣溫最高的時(shí)期,同時(shí)降水也處于正位相,氣候?qū)儆谂瘽裥?。Ⅱ區(qū)春季氣候經(jīng)歷了4個(gè)類型,1941-1953年,氣溫偏低,降水也偏少,氣候呈冷干型;1953-1978年,氣溫持續(xù)偏低但降水增加,氣候呈冷濕型;1978-1996年,氣溫偏暖,降水偏少,氣候進(jìn)入暖干期;1996-2013年,降水偏多,氣溫偏暖,氣候呈暖濕型。Ⅲ區(qū)春季氣候主要經(jīng)歷了4個(gè)類型,1941-1955年,氣溫偏冷,降水偏少,屬于典型的冷干型;1955-1968年,氣溫偏冷,但降水偏多,經(jīng)歷了短暫的冷濕期;1968-1993年,降水整體偏少,氣溫也偏冷,又進(jìn)入冷干期;1993-2013年,氣溫進(jìn)入暖位相,降水也偏多,氣候進(jìn)入暖濕期。Ⅳ區(qū)春季氣候主要經(jīng)歷了4個(gè)類型,1941-1953年,氣溫偏低,降水偏少,氣候?qū)儆诶涓尚?1953-1984年,氣溫依然偏低,但是降水偏多,氣候進(jìn)入冷濕期;1984-1998年,降水和氣溫呈小幅波動(dòng)變化,氣候類型不明顯;1998-2013年氣溫偏暖,降水也微弱偏多,氣候呈暖濕型。

夏季Ⅰ區(qū)氣候主要經(jīng)歷了3個(gè)類型,1949-1967年,氣溫偏低,降水偏多,屬于典型的冷濕型;1967-1992年,降水和氣溫呈小幅波動(dòng)變化,氣候類型不明顯;1992-2013年,氣溫偏暖,降水偏多,進(jìn)入暖濕期。Ⅱ區(qū)夏季氣候經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1966年,氣溫偏冷,降水偏多,屬于典型的冷濕型;1966-1982年,降水一直偏少,氣溫由偏低向偏暖轉(zhuǎn)變,氣候進(jìn)入暖干期;1982-2013年,氣溫偏暖,降水偏多,氣候轉(zhuǎn)為暖濕型。Ⅲ區(qū)夏季氣候主要經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1968年,氣溫偏低,降水偏多,氣候呈冷濕型;1968-1990年氣溫偏暖,降水偏少,氣候進(jìn)入暖干期;1990-2013年,是氣溫最高的時(shí)期,且降水偏多,氣候呈暖濕型。Ⅳ區(qū)夏季氣候主要經(jīng)歷了2個(gè)類型,1941-1976年,氣溫一直偏低,降水由偏少向偏多轉(zhuǎn)變,氣候主要呈冷干型;1976-2013年,是氣溫最高的時(shí)期,降水先偏多后偏少,氣候由暖濕型向暖干型過渡。

秋季Ⅰ區(qū)氣候主要經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1962年,氣溫偏低且降水偏少,屬于典型的冷干型;1962-1992年,氣溫偏冷,降水偏多,進(jìn)入冷濕期;1992-2013年,是氣溫最高的時(shí)期,且降水依然偏多,氣候呈暖干型。Ⅱ區(qū)秋季氣候經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1973年,氣溫偏低,降水偏多,氣候呈冷濕型。1973-1991年,降水和氣溫呈小幅波動(dòng)變化,氣候類型不明顯;1991-2013年,氣溫依然偏高,但降水偏少,氣候呈暖干型。Ⅲ區(qū)秋季氣候主要經(jīng)歷了2個(gè)類型,1941-1991年,氣溫偏冷,降水偏多,屬于典型的冷濕型;1991-2013年,是氣溫最暖的時(shí)期,但降水偏少,氣候呈暖干型。Ⅳ區(qū)秋季氣候經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1976年,氣溫偏低,降水偏少,屬于典型的冷干型;1976-1991年,氣溫依然偏低,但降水偏多,氣候呈冷濕型;1991-2013年,是氣溫最暖的時(shí)期,但降水偏少,氣候進(jìn)入暖干期。

冬季Ⅰ區(qū)氣候經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1975年,氣溫偏低,降水偏少,屬于典型的冷干型;1975-1987年,降水依然偏少,氣溫進(jìn)入暖位相,氣候進(jìn)入暖干期;1987-2013年,氣溫偏暖,降水偏多,氣候呈暖濕型。Ⅱ區(qū)冬季氣候經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1975年,氣溫偏低,降水偏少,氣候?yàn)槔涓尚?1975-1980年降水和氣溫呈小幅波動(dòng)變化,氣候類型不明顯;1980-2013年,氣溫偏暖,降水偏多,氣候進(jìn)入暖濕期。Ⅲ區(qū)冬季氣候經(jīng)歷了3個(gè)類型,1941-1958年,氣溫偏低,降水偏少,屬于典型的冷干型;1958-1976年,降水和氣溫呈小幅波動(dòng)變化,氣候類型不明顯;1976-2013年,氣溫偏暖,降水偏多,氣候轉(zhuǎn)為暖濕型。Ⅳ區(qū)冬季氣候經(jīng)歷了2個(gè)類型,1941-1977年,氣溫偏低,降水偏少,氣候?yàn)槔涓尚?1977-2013年,降水偏多,氣溫偏暖,氣候進(jìn)入暖濕期。

3 結(jié)論

本文基于1936-2018年CRU逐月降水和氣溫?cái)?shù)據(jù),分析了中亞地區(qū)氣溫和降水的變化特征,并將中亞劃分為4個(gè)區(qū)域,討論了各區(qū)域降水和氣溫的線性趨勢(shì)以及氣候類型的演變特征。主要結(jié)論如下:

(1)春季和冬季是中亞地區(qū)氣溫年際變率最大的季節(jié),春季氣溫年際變率的大值區(qū)主要位于Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)哈薩克斯坦的北部區(qū)域,冬季主要位于Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的東部地區(qū)。春季和冬季也是中亞地區(qū)降水年際變率最大的季節(jié),大值區(qū)主要位于Ⅰ區(qū)帕米爾高原及天山山脈的周邊地區(qū),Ⅳ區(qū)烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦,各季節(jié)降水年際變率均較小。中亞地區(qū)各季節(jié)氣溫均呈增暖趨勢(shì),春季Ⅱ區(qū)哈薩克斯坦北部和天山北部,是增暖幅度最大的區(qū)域,夏季Ⅳ區(qū)里海和咸海周邊地區(qū)增暖幅度相對(duì)較大,秋季氣溫增加最為緩慢,Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的東部地區(qū)是冬季增暖最快的區(qū)域。春季和冬季,增暖主要體現(xiàn)在高緯度地區(qū),夏季和秋季,增暖主要集中在里海和咸海周邊地區(qū)。降水存在明顯的區(qū)域性差異,春季Ⅱ區(qū)哈薩克斯坦北部的降水顯著增加,夏季Ⅰ區(qū)帕米爾高原的降水顯著增加,Ⅳ區(qū)里海南部地區(qū)的降水顯著減少,秋季Ⅰ區(qū)哈薩克斯坦東南部的降水顯著增加,而Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)哈薩克斯坦北部的降水顯著減少,冬季降水基本整體增加,尤其是Ⅰ區(qū)的帕米爾高原和Ⅱ區(qū)哈薩克斯坦的高緯度地區(qū)。

(2)過去80余年,中亞各區(qū)域氣候類型基本演變了3～4個(gè)過程,冬春兩季降水對(duì)氣溫增加有較好的一致性響應(yīng)。20世紀(jì)90年代后,春季高緯度地區(qū)即Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū),呈明顯的暖-濕型,中緯度的土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦降水增加沒有高緯度地區(qū)迅速。夏季中亞各區(qū)域降水對(duì)氣溫的響應(yīng)基本一致,氣候整體由暖-濕型向暖-干型轉(zhuǎn)變。秋季僅Ⅰ區(qū)帕米爾高原一帶,降水對(duì)氣溫增加有較好的一致性響應(yīng),體現(xiàn)為暖-濕型,高緯度地區(qū)則相反,氣溫升高,降水變化很小或者呈減少趨勢(shì),呈暖-干型,Ⅳ區(qū)的土庫曼斯坦和烏茲別克斯坦,由暖-干型向暖-濕型轉(zhuǎn)變。冬季中亞各區(qū)域降水對(duì)氣溫響應(yīng)一致,近20余年氣候均呈暖-濕型。說明春季和冬季降水對(duì)氣溫增加響應(yīng)一致性較好,均為暖-濕型,秋季中亞中緯度地區(qū)降水和氣溫一致變化,而高緯度地區(qū)相反變化。