央美 達(dá)瓦澤仁 姜瑛子 嘎瑪瓊措
(1.西藏自治區(qū)那曲地區(qū)氣象局;2.西藏自治區(qū)那曲地區(qū)嘉黎縣氣象局,西藏 那曲 852000)
近年來受全球氣候變暖的影響,青藏高原的氣候也有異常的反應(yīng),尤其是九十年代以后這種反應(yīng)更加顯著;在這樣大的氣候背景下,分析那曲地區(qū)近代氣候狀態(tài)和變化情況是非常有必要的。那曲地區(qū)位于青藏高原腹地,西藏自治區(qū)的最北部,東西長(zhǎng)約1156km,南北長(zhǎng)約760km。其地理坐標(biāo)是83°55′至95°05′E,29°55′至36°30′N,東西經(jīng)差11°10′,南北緯差6°35′。北部有昆侖山和唐古拉山,與新疆、青海交界;南部有念青唐古拉山,與日喀則、拉薩和林芝等地相鄰;東接昌都地區(qū);西與阿里地區(qū)相連;那曲地區(qū)特殊的地理位置形成的特殊氣候?qū)χ車貐^(qū)的氣候變化有一定的影響,它的氣候變化狀況一直是大家非常關(guān)注的問題。很多學(xué)者相關(guān)研究表明[1-4],那曲地區(qū)降水量逐年在增多,氣溫逐年增高,蒸發(fā)量呈下降趨勢(shì),但是,在這種氣候條件下,那曲地區(qū)氣候濕潤(rùn)程度具體變化情況研究比較稀缺;那曲地區(qū)是典型的依靠草原畜牧業(yè)為主的地區(qū),氣候濕潤(rùn)程度是影響那曲地區(qū)草原畜牧業(yè)和地方防災(zāi)抗災(zāi)決策的非常重要因素,用關(guān)鍵氣象要素及氣候濕潤(rùn)指數(shù)來分析那曲地區(qū)氣候濕潤(rùn)程度的變化將更有利于全面掌握那曲地區(qū)近年的氣候變化情況。
文章利用那曲地區(qū)東(索縣)、西(申扎縣)、中部(那曲縣)三個(gè)代表站自1987年至2016年30年的逐年逐月降水量、氣溫、蒸發(fā)量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并分析;計(jì)算德馬頓(De.martonne)干旱指標(biāo)中提出的氣候濕潤(rùn)度指數(shù),并對(duì)其年(月)變化進(jìn)行總的趨勢(shì)分析、線性變化趨勢(shì)分析,對(duì)那曲地區(qū)的30年的氣候變化進(jìn)行總結(jié)和分析。
圖1 那曲地區(qū)降水量變化
那曲地區(qū)年總降水量東部(索縣)最多在600mm左右,中部(那曲縣)在400mm左右,西部(申扎縣)最少在300mm左右。從30年的降水量年際變化趨勢(shì)圖(圖1)中可以看出,全地區(qū)年降水總量逐年呈波動(dòng)增加趨勢(shì),其中西部增加的速度最快,每10a增加了27.8mm,東部每10a增加了23.7mm,中部增加速度最慢,每10a增加了3.6mm。
2.2.1夏半年。從30年夏半年降水量年際變化圖(圖1)中可以看出,那曲地區(qū)夏半年的降水東(索縣)、西部(申扎縣)呈波動(dòng)增加趨勢(shì),中部(那曲縣)卻有所減少,其中東部每10a增加19.3mm,西部(申扎)每10a增加23.6mm,而中部(那曲)每10a減少了0.3mm。
2.2.2冬半年。從30年冬半年降水量年際變化圖(圖1)中可以看出,那曲地區(qū)冬半年的降水東(索縣)、西部(申扎縣)、中部(那曲縣)呈波動(dòng)增加趨勢(shì),其中東部每10a增加4.4mm,西部(申扎)每10a增加4.3mm,中部(那曲)每10a增加了4.0mm。
根據(jù)冬夏半年的降水量分析,東部和西部夏半年降水增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率較冬季大,在全年降水總體呈增加的趨勢(shì)下,降水量主要是夏季增多,這與那曲地區(qū)80%的降水量主要集中在夏半年有關(guān);中部那曲縣夏半年降水量是負(fù)增長(zhǎng),全年總體增長(zhǎng)趨勢(shì)也不明顯,說明那曲縣的降水量沒有明顯的增長(zhǎng)。
圖2 那曲地區(qū)平均氣溫變化
那曲地區(qū)總體氣溫布局東部最高,西部次之,中部最低。年平均氣溫東部(索縣)為2.4℃,中部(那曲縣)為-0.3℃,西部(申扎縣)為0.5℃。從30年的年平均氣溫的年際變化趨勢(shì)圖(圖2)中可以看出,全地區(qū)呈波動(dòng)上升趨勢(shì),其中中部上升速度最快,每10a上升了0.54℃,東部每10a上升了0.53℃,西部上升速度最慢,每10a上升了0.34℃。
那曲地區(qū)總體氣溫布局為,東部氣溫最高,西部次之,中部氣溫最低。
3.2.1夏半年。按時(shí)間變化來(圖2)分析,那曲地區(qū)夏半年年平均氣溫總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì),進(jìn)入90年代后上升速度有明顯加快的跡象,但在夏季降水較多的年份1997-1998年、2008-2009年氣溫出現(xiàn)了明顯的回落。從地域和空間上分析,西部氣溫上升速度最慢,每10a上升0.2℃,而中部上升速度最快,每10a上升0.4℃。
3.2.2冬半年。按時(shí)間變化來(圖2)分析,冬半年年平均氣溫總體依然呈波動(dòng)上升趨勢(shì),隨著年份的增加,上升速度也有明顯的加快。在1997-1998年雪災(zāi)年,西藏自治區(qū)的氣溫出現(xiàn)了異常的回落。從地域和空間上分析,西部氣溫上升速度最慢,每10a上升0.4℃,而東部上升速度最快,每10a上升0.7℃。從趨勢(shì)圖中還可以分析出,那曲地區(qū)冬半年升溫幅度比夏半年高,冬半年的升溫貢獻(xiàn)率大。
蒸發(fā)量(evaporation),水由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài),逸入大氣中的過程稱為蒸發(fā)。蒸發(fā)量是指在一定時(shí)段內(nèi),水分經(jīng)蒸發(fā)而散布到空中的量,通常用蒸發(fā)掉的水層厚度的毫米數(shù)表示,水面或土壤的水分蒸發(fā)量,分別用不同的蒸發(fā)器測(cè)定。一般溫度越高、濕度越小、風(fēng)速越大、氣壓越低、則蒸發(fā)量就越大;反之蒸發(fā)量就越小。土壤蒸發(fā)量和水面蒸發(fā)量的測(cè)定,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水文工作上非常重要。雨量稀少、地下水源及流入徑流水量不多的地區(qū),如蒸發(fā)量很大,即易發(fā)生干旱。
圖3 那曲地區(qū)蒸發(fā)量變化
根據(jù)那曲地區(qū)年蒸發(fā)量(圖3)分析:那曲地區(qū)蒸發(fā)量均在1000mm以上,西部蒸發(fā)量最大,能達(dá)到2000mm以上,東部次之,中部最小。全地區(qū)蒸發(fā)量呈逐年減少趨勢(shì),且中東部減少趨勢(shì)比西部快,中東部進(jìn)入2000年以后,減少趨勢(shì)明顯加快。受降水較強(qiáng)影響,1997年和2008年的蒸發(fā)量表現(xiàn)出了異常的低值。
4.2.1夏半年。從夏半年蒸發(fā)量變化(圖3)分析,夏季蒸發(fā)量西部與中東部差距較大,西部蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中東部,中部與東部之間沒有明顯的差距。從時(shí)間變化來看,西部呈緩慢減少趨勢(shì),而中東部減少趨勢(shì)非常明顯,特別是進(jìn)入2000年以后,為跳躍式的減少。
4.2.2冬半年。從冬半年蒸發(fā)量變化(圖3)分析,冬季西部蒸發(fā)量最大,東部次之,中部最少。從時(shí)間變化來看,全地區(qū)呈緩慢波動(dòng)減少趨勢(shì),減少速度小于夏季。
4.2.3蒸發(fā)量與年平均風(fēng)速、年平均相對(duì)濕度的關(guān)系。因?yàn)檎舭l(fā)量在逐年減少,而蒸發(fā)量的變化與濕度、日照、風(fēng)速這幾個(gè)要素關(guān)系最大,所以非常有必要分析這幾個(gè)要素的逐年變化以及與蒸發(fā)量逐年減少的相關(guān)性。
表1 各要素與蒸發(fā)量的相關(guān)性分析
從歷年年平均風(fēng)速、年平均相對(duì)濕度、年降水量、年平均氣溫、年日照時(shí)數(shù)與年蒸發(fā)總量相關(guān)性分析(表1),那曲地區(qū)年蒸發(fā)量與平均風(fēng)速和日照呈正相關(guān),其余要素成負(fù)相關(guān);正相關(guān)最高的為平均風(fēng)速,相關(guān)系數(shù)為0.4,最大負(fù)相關(guān)為降水量,相關(guān)系數(shù)為0.4,說明那曲地區(qū)平均風(fēng)速越大,降水量越小,蒸發(fā)量就越大;日照時(shí)數(shù)、平均氣溫和相對(duì)濕度對(duì)蒸發(fā)量影響較小,所以蒸發(fā)量的減少可能受風(fēng)速逐年減小和降水量逐年增大的影響最大。
濕潤(rùn)度指數(shù)是表示氣候濕潤(rùn)程度的指標(biāo),指數(shù)越大氣候越濕潤(rùn)。根據(jù)王玲玲[5]等專家對(duì)干旱指數(shù)的研究,基于德馬頓(De.martonne)干旱指標(biāo),提出濕潤(rùn)度指數(shù)m作為氣候濕潤(rùn)程度指數(shù)。其計(jì)算公式為:m=R/[T+(T+10)2];式中:R為降水量;T為平均氣溫。人們借鑒此方法計(jì)算那曲地區(qū)年濕潤(rùn)度指標(biāo),并對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析。
圖4 那曲地區(qū)濕潤(rùn)度指數(shù)
通過(圖4)分析發(fā)現(xiàn),那曲地區(qū)氣候濕潤(rùn)度呈減小趨勢(shì),每10a減少0.1;年平均濕潤(rùn)度指數(shù)為4.0。1997年至2005年那曲地區(qū)氣候濕潤(rùn)度高于平均值,此時(shí)段是那曲地區(qū)氣候濕潤(rùn)度相對(duì)高的時(shí)段,2006年以后除了2008年和2011年降水多、氣溫低的異常年份外,其余年份濕潤(rùn)度低于平均值,尤其是2015年夏季大范圍干旱的年份為近30年來氣候濕潤(rùn)度指標(biāo)最低的年份;因此,雖然那曲地區(qū)降水量逐漸在增多,氣溫在逐年上升,蒸發(fā)量呈下降趨勢(shì),但是,氣候濕潤(rùn)程度沒有上升,反而有小幅下降的趨勢(shì),那曲地區(qū)繼續(xù)維持半干旱氣候區(qū)特征。
全地區(qū)年降水總量逐年呈波動(dòng)增加趨勢(shì),其中西部增加的速度最快,中部增加速度最慢。東、西部夏半年降水增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率較冬季大。那曲縣的降水量沒有明顯的增長(zhǎng)。
全地區(qū)平均氣溫呈波動(dòng)上升趨勢(shì),其中中部上升的速度最快,西部上升速度最慢。冬半年升溫幅度比夏半年高。
全地區(qū)蒸發(fā)量呈逐年減少趨勢(shì),且中東部減少趨勢(shì)比西部快。蒸發(fā)量冬半年減少趨勢(shì)較夏季明顯。
那曲地區(qū)年蒸發(fā)量與平均風(fēng)速和日照成正相關(guān),與相對(duì)濕度、降水量、平均氣溫成負(fù)相關(guān)。日照時(shí)數(shù)、平均氣溫和相對(duì)濕度對(duì)蒸發(fā)量影響較小。蒸發(fā)量的減少可能受風(fēng)速逐年減小和降水量逐年增大的影響最大。
那曲地區(qū)氣候濕潤(rùn)程度沒有上升,反而有小幅下降的趨勢(shì)。那曲地區(qū)繼續(xù)維持半干旱氣候區(qū)特征。
[1]赤曲.西藏近45年之氣候變化特征淺析[J].西藏科技,2017(1):54-59.
[2]洛桑卓瑪,拉巴,巴丹卓瑪.西藏那曲地區(qū)40多年來降水趨勢(shì)變化氣候分析[J].山地學(xué)報(bào),2014,32(3):380-384.
[3]達(dá)瓦澤仁,央美.那曲地區(qū)近五十年氣溫變化分析[J].西藏科技,2007(10):62-64.
[4]達(dá)瓦澤仁,央美,拉巴,等.那曲地區(qū)西部40年氣候變化的特征分析[J].西藏科技,2010(6):57-60.
[5]王玲玲,康玲玲,王云璋.氣象、水文干旱指數(shù)計(jì)算方法研究概述[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2004,15(3):15-18.