1989——2018年三江源区东部气候变化特征.pdf

屈长良等：19 8 9 一2 0 18 年三江源区东部气候变化特征1989一2 0 18 年三江源区东部气候变化特征屈长良1王鹤马玉花3(1.青海省果洛州久治县气象局，久治县（624700；2.青海省海北牧业气象试验站，西海镇8 10 2 9 9；3.青海果洛州气象局，玛沁县8 140 0 0）摘要：利用19 8 9 2 0 18 年三江源区东部8 个国家气象站平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水等气候数据，分析19 8 9 一2 0 18 年三江源区东部的气候变化特征。结果表明：近3 0 a，三江源区东部整体年平均气温变化随时间呈显著上升趋势，气候倾向率0.6 2 9/10 a；年平均气温变化均呈现明显升高趋势，气候变化倾向率在0.3 0 0.7 2/10 a之间，其中班玛县年平均气温最高，为3.3，年平均气温最低值出现在玛多，为-2.9,其余6 县从高到低分别为兴海县、久治县、玛沁县、达日县、泽库县和甘德县，年均气温空间分布呈现西部和中部较低，南部和东北部最高的特征，年均气温于2 0 0 1年发生突变。平均降水量变化随时间呈上升趋势，整体年平均降水量介于42 1.9 6 6 1.7 mm之间，气候倾向率为2 4.0 9 mm/10a；年平均降水量随年际的延长均呈现明显增加趋势，其中久治县年平均降水量最高，为7 3 2.7 mm，玛多县年平均降水量最低，为350.5mm，其余6 县从高到低分别为班玛县、达日县、甘德县、玛沁县、泽库县和兴海县，各县年平均降水量的气候变化倾向率在8.16 3 9.14mm/10a之间，年平均降水量空间分布呈现南部多、西部和东北部相对较少的特征，年均降水量于2 0 0 7 年和2 0 15 年发生突变。关键词：三江源区东部；气候变化；气候倾向率；变化特征三江源区东部位于青海省东南部，以山地地貌1引言为主，山脉绵延、地势高、地形复杂，海拔为三江源区的地理位置为3 13 9 N3612N，8945E10223E，平均海拔3 3 3 5 6 5 6 4m，总面积为3 0 2 5 0 0 km,是中国海拔最高的天然湿地，长江总水量的2 5%，黄河总水量的49%和澜沧江总水量的15%都来自这里-3 ,源区为我国最大的产水区，也是欧亚大陆上孕育大江大河最多的区域，支撑了江河流域的经济社会发展4。同时，作为中国重要的生态屏障的三江源区也是全球气候变化的敏感区和生态环境的脆弱区，它的生态系统是中国“生态源”的重要组成部分，对我国的生态环境有着非常重要的影响 5-。1作者简介：屈长良（19 9 1年5 月一)，男，汉族，工程师，主要从事综合气象业务工作。E-mail:。33356564ml。三江源区东部气候为典型的高原大陆性气候，其特点表现为冷热两季交替、年温差小、日温差大、日照时间长、辐射强、无四季区分的气候特征。研究地区包括果洛、海南、黄南三个藏族自治州的8 个县，地理位置为3 2 5 6 N一3 5 35N,9813E10129E，总面积为8 40 0 0 km,占三江源区面积的2 7.8%，为黄河流域。三江源区东部东面与甘肃甘南藏族自治州接壤，西接青海玉树藏族自治州,南与四川阿坝藏族羌族自治州毗邻,北与青海湖相望。随着全球气候变暖，众多湖泊、湿地面积变小，沼泽地消失，低湿沼泽草甸植被演变为中等-39-青海气象旱生高原植被，生态环境变得非常脆弱 8-9 ,随着人口的增加及人类生产经营活动范围的增大，生态环境恶化的速度加快。近年来，通过实施三江源生态保护与建设工程等措施，该地区生态环境趋于改善II-12。在这全球变暖的大背景下,研究三江源区东部气候变化，有助于进一步帮助我们维护三江源地区生态系统，以期为源区生态治理和保护提供科学依据，这对研究全球气候变化和气候变化对生态系统的反馈具有非常重要的意义。2#资料分析2.1研究资料与方法本文使用19 8 9 2 0 18 年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水等资料作为研究对象，数据资料来自青海省气象信息中心，包含三江源区东部甘德、久治、班玛、达日、玛沁、玛多、兴海、泽库等8个国家气象站19 8 9 一2 0 18 年相关气象要素的日1.50.5-0.5-1.5198919911993199519971999200120032005200720092011201320152017图2 是19 8 9 2 0 18 年三江源区东部8 县年平均气温的变化趋势图。三江源区东部8 县年平均气温变化随时间均呈显著上升趋势，其中班玛县年平543210-1-2-3-4-5198919911993199519971999200120032005200720092011201320152017-40-y=0.0629x-0.864R2=0.6679图1三江源区东部年平均气温变化曲线图均气温最高，为3.3，年平均气温最低值出现在玛多，为-2.9,其余6 县从高到低分别为兴海县、久治县、玛沁县、达日县、泽库县和甘德县。Y班玛=0.0 43 x+2.584Y久冶=0.0 5 7 x+0.502R2=0.477R2=0.632天气、气候数据，通过求和与算数平均值得到19 8 9 一2 0 18 年各年的平均气温和平均降水量。利用线性趋势分析、5 a滑动平均等方法 13-14,对三江源区东部地区近3 0 a来年平均气温和年平均降水量的变化趋势进行统计分析，平均气温、降水的气候倾向率采用一次线性方程表示。2.2三江源区东部气温时空变化特征根据三江源区东部8 个县19 8 9 一2 0 18 年的国家站气象观测数据，建立数据资料库。三江源区东部年平均气温变化趋势如图1所示。三江源区东部19892018年平均气温变化范围在-1.4 1.3 之间，变化区间达2.7，年平均气温变化随时间呈显著上升趋势，气候倾向率为0.6 2 9/10 a,相关系数分析为0.8 17,通过信度为0.0 1的极显著水平检验，从5 a滑动平均拟合的趋势线来看，年平均气温变化趋势以19 9 7 年为界,在此之前年平均气温下降幅度较大，自19 9 7 年之后，年平均气温呈上升趋势。一年平均气温-线性（年平均气温）一一一5年滑动平均年份Y达日=0.0 5 6 x-1.099Y甘德=0.0 6 2 x-2.866R2=0.522R2=0.541一甘德一班玛一久治一达日年份第4期2022年12 月青海气象Journal of Qinghai MeteorologyNO.4Dec.2022Y兴海=0.0 3 0 x+1.455R2=0.3214320./10-1-2-3-4-5-61989 1991 1993 1995 19971999 2001 2003 2005 20072009 2011 2013 2015 2017图2三江源区东部8 县年平均气温变化曲线图Y玛沁=0.0 7 2 x-0.806R2=0.737Y泽库=0.0 6 8 x-1.952R2=0.736y 玛多=0.0 5 4x-3.761R2=0.51一玛沁一玛多一一泽库一*一兴海年份图3 是19 8 9 2 0 18 年三江源区东部研究区多年温度均值的空间分布图，研究区年均气温空间分布的整体变化呈现出由西北向东南递增趋势。三江源区东部的研究区19 8 9 2 0 18 年的年均温度值整体较低，整体温度多年均值的区间为-4.7 4.1。可能由于地球不同地区的纬度和海拔高度的差异、太阳直射的角度不同，造成了气温的差异，导致三江源地区东部地区的温度分布存在差异。三江源区东部年平均气温空间分布图N图例县界HhE688055110LoW-8.012图3三江源区东部研究区年平均气温空间分布图2.3三江源区东部降水时空变化特征水量呈上升趋势。图4是19 8 9 2 0 18 年三江源区东部8 县逐年图5 是19 8 9 2 0 18 年三江源区东部8 县逐年平均降水总量的变化趋势图。三江源区东部年平均平均降水总量的变化趋势图。三江源区东部8 县年降水量变化随时间整体呈上升趋势，三江源区东部平均降水量随年际的延长均呈现明显增加趋势，其气候呈暖湿化，近3 0 a三江源区东部平均降水量最中久治县年平均降水量最高，为7 3 2.7 mm,玛多县年高值为7 0 2.5 mm，出现在19 8 9 年，年平均降水量最平均降水量最低，为3 5 0.5 mm，其余6 县从高到低分低值为42 1.9 mm，出现在2 0 0 2 年，变化区间达别为班玛县、达日县、甘德县、玛沁县、泽库县和兴海280.6mm，多年降水平均值为5 3 4.2 mm，气候倾向率县。19 8 9 2 0 18 年各县年平均降水量的气候变化倾24.09mm/10a，从5 a滑动平均拟合的趋势线来看，年向率班玛县为8.16 mm/10a，玛多县为13.43 mm/10a，平均降水量变化趋势以2 0 0 4年为界,在此之前年平甘德县为17.7 7 mm/10a，玛沁县为19.8 0 mm/10a，达均降水量下降幅度较大，自2 0 0 4年之后，年平均降日县为2 5.5 4mm/10a，久治县为3 0.9 7 mm/10a，泽库-41-220Km青海气象700/一6005004003001989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 20032005 20072009 2011 2013 2015 2017图4三江源区东部年平均降水量变化曲线图Y久冶=3.0 9 7 x+684.7Y达日=2.5 5 4x+527.2R2=0.078R2=0.11010009008007006005004003002001000198919911993199519971999200120032005200720092011201320152017Y班玛=0.8 16 x+648.7R2=0.007900800/一7006005004003002001000198919911993199519971999200120032005200720092011201320152017图5 三江源区东部8 县年平均降水量变化曲线图县为3 7.8 9 mm/10a，兴海县为3 9.14mm/10a。19 8 9 一2018年三江源区东部年平均降水量最高值为925mm，出现在久治县（19 8 9 年），年平均降水量最低值为2 6 7 mm，出现在玛多县（2 0 0 1年）。图6 是19 8 9 2 0 18 年三江源区东部的研究区多年降水均值的空间分布图，降水量区间在3 5 0.5 732.7mm之间。由图可以看出研究区的降水空间分布变化趋势从西北向东南地区递增。由于不同地区的纬度、地形和海拔高度的差异，造成了降水量的差异,果洛州北部地区的降水量低于整个地区,果洛州南部及黄南州大多数县的降水量高于整个地区。表1是19 8 9 2 0 18 年三江源区东部8 县年平-42-y=2.4093x+495.37R2=0.1159Y泽库=3.7 8 9 x+439.7R2=0.174天气、气候一年平均降水量一一-5 年滑动平均线性（年平均降水量）年份Y玛沁=1.9 8 0 x+492.8y玛多=1.3 43 x+329.7R2=0.044R2=0.040一久治一达日一玛多*一玛沁年份V甘德=1.7 7 7 x+510.2Y兴海=3.9 14x+329.6R2=0.051R2=0.177一兴海泽库一班玛*一甘德年份均气温、平均最高气温、平均最低气温、及平均降水序列拟合趋势线R值，其中年平均气温除兴海县外其余均通过0.0 1极显著水平，年平均最高气温和最低气温除兴海县外其余均通过0.0 1极显著水平；年平均降水兴海县通过0.0 1极显著水平，泽库县通过0.05显著水平,其余地区均未通过0.0 5 显著水平。2.4三江源区东部年平均气温、降水突变检验气候突变普遍存在于气候变化中，是气候预测和模拟要考虑的重要因素5 。用Mann一Kendall 检验法分析近3 0 a三江源区东部年平均气温和年平均降水序列的突变,得出UF和UK曲线(图7、图8)。从年平均气温和年平均降水序列突变检验结果表明，第4期2022年12 月青海气象Journal of Qinghai MeteorologyNO.4Dec.2022三江源区东部年降水量空间分布图图例县界311-09455110L220Km手份图6三江源区东部研究区年降水量变化空间分布图表119892018年三江源区东部8 县气候要素序列拟合趋势线R值县站年平均气温()甘德0.773*班玛0.725*久治0.835*达日0.759*玛沁0.858*玛多0.714*泽库0.809*兴海0.421*注：*表示通过0.0 5 显著水平，*表示通过0.0 1极显著水平。三江源区东部年平均气温在2 0 0 2 年后升温显著，并于2 0 0 1年发生增温突变，而年平均降水在2 0 0 7 年和2 0 15 年发生了突变，由此也进一步证实，前文分UF42统01988-2-4年平均最高()0.719*0.737*0.721*0.748*0.564*0.617*0.477*0.382*61994图7 三江源区东部年平均气温M一K检验曲线图年平均最低气(）0.645*0.601*0.728*0.638*0.801*0.742*0.869*0.129析年平均气温在年际变化中于19 9 7 年之后气温上的显著性。UB19992004年平均降水(mm)0.2260.0840.2790.3320.2110.2020.417*0.461*20092044-43-青海气象天气、气候32101989-1-2-3图8 三江源区东部年平均降水M一K检验曲线图3结论19 8 9 一2 0 18 年三江源区东部气温呈明显升高趋势，年平均气温变化升温率为0.6 2/10 a，其中玛多、甘德、久治、泽库、玛沁、达日等地增温明显，气候变化倾向率高于0.5 5/10 a，班玛、兴海等地升温速率相对较小，气候变化倾向率仅为0.2 2 0.48/10a，气温变化呈现西部和中部较低，南部和东北部最高的特征，三江源区东部气温于2 0 0 1年发生突变。19 8 9 一2 0 18 年三江源区东部降水整体呈明显增加趋势，年平均降水量介于3 5 0.5 7 3 2.7 mm之间，其中久治县年平均降水量最高，为7 3 2.7 mm，年平均降水量最低值出现在玛多，为3 5 0.5 mm，其余六站从高到低分别为班玛县、达日县、甘德县、玛沁县、泽库县和兴海县；降水主要分布呈南部多、西部和东北部相对较少的特征，三江源区东部降水于2 0 0 7 年和2 0 15 年发生突变；综上，近3 0 a三江源区东部气候呈现暖湿化特征。参考文献：1杨淑霞,冯琦胜，孟宝平等.三江源地区高寒草地地上生物量时空动态变化研究 A.中国草学会,2 0 17：1.才吉.三江源区高寒草地牧草发育期及其产量与降水、热量因子的关系.中国草食动物科学，2 0 12（0 5)：3 43 7.-UF1994199920043刘宪锋，任志远，林志慧等.2 0 0 0 2 0 11年三江源区植被覆盖时空变化特征).地理学报，2 0 13,0 6 8（0 0 7)：8 9 7 9 0 8.4姚玉壁，张秀云,段永良.气候变化对亚高山草甸类草地牧草生长发育的影响.资源科学，2 0 0 8（12)：18 3 9 18 45.5谢乐乐,王晓丽,马玉寿等.返青期休牧初期对三江源区藏嵩草草甸植被特征的影响D.青海大学学报,2 0 2 1,3 9(01):17.6张建云，王国庆，金君良等.19 5 6 一2 0 18 年中国江河径流演变及其变化特征.水科学进展，2 0 2 0,3 1(0 2)：15 3 16 1.7徐雨晴，陆佩玲，于强.气候变化对植物物候影响的研究进展.资源科学,2 0 0 4(0 1)：12 9 13 6.8郭连云.三江源区气候变化及其对牧草产量的潜在影响.草业科学,2 0 13,3 0(0 10)：16 13 16 18.9张妹婷，翟永洪,张志军等.三江源区草地生态系统质量及其动态变化.环境科学研究，2 0 17,3 0(0 1)：7 5 8 1.10朴世龙,张宪洲,汪涛等.青藏高原生态系统对气候变化的响应及其反馈.科学通报，2 0 19,6 4(2 7)：2 8 42 2 8 5 5.11张德露，刘芳，武倩等.气候变化下草原植物物候响应规律研究进展.内蒙古林业调查设计，2 0 18,41(0 6)：9 6 9 8.12刘纪远，徐新良，邵全琴.近3 0 年来青海三江源地区草地退化的时空特征D.JournalofGeographicalSciences,2008(4):364376.13陈群鹰，王洪波.19 5 3 2 0 0 8 年合肥市气温变化特征分析D.现代农业科技,2 0 11(1):3 2 13 2 4.14严德行，朱宝文，等.环青海湖地区气温变化特征.气象科技,2 0 11(2):3 3 3 6.15易湘生，尹衍雨，李国胜，彭景涛.青海三江源地区近5 0 年来的气温变化.地理学报，2 0 11,6 6(11)：145 1146 5.-UB20092014年份-44-