近50年来柴达木盆地升温与全球变暖

柴达木盆地地处亚欧大陆腹地，是亚洲大陆干极核心，处于中纬西风带和东亚季风系统的交界带，对气候变化极为敏感。本文利用柴达木盆地五个气象站的资料，分析柴达木盆地气温变化，发现盆地气温显著上升，近50年来上升了2℃左右，远远大于全球上世纪升温0．6℃～0．7℃的水平。笔者推测柴达木盆地深居青藏高原内陆，青藏高原对全球气候变化有很高的敏感性，不仅迅速地响应全球变化的信号，而且对某些信号和趋势起着放大作用，还可能通过各种正反馈过程，对全球气候变化产生重大影响。     

1973-2015年年楚河上游流域径流变化趋势及驱动因素分析

青藏高原是对全球气候变化响应敏感且不确定性最大的地区。本文选取青藏高原雅鲁藏布江年楚河上游流域为研究区,基于流域两气象站(江孜和帕里站)1973—2015年逐日气温、降水数据,以及江孜水文站月流量数据,采用Mann Kendall检验、线性趋势法等多种趋势分析方法,分析了气温、降水、径流的年际和年内变化特征,并探讨了影响径流变化的主要因素。结果表明:1)年楚河上游流域气温呈显著上升趋势,增加速率为0.02℃·a~(-1),降水呈不显著下降趋势,减少速率为0.39mm·a~(-1);2)流域径流量年内分配极不均匀,主要集中在5—10月,年均径流量整体呈减少趋势,但在1973—2000年表现为增加趋势,2000年之后呈减少趋势;3)流域内冰川和积雪面积在2006年后呈明显减小趋势,但降水变化仍是流域径流量变化的主要驱动因素。全球变暖引起年楚河上游流域气温升高,降水减少,径流出现先增加后减少的趋势,这将进一步加剧流域水资源短缺,影响流域水资源开发利用、合理配置和区域可持续发展。     

CMIP5全球增暖预测结果中青藏高原的气候变化

文章通过对CMIP5多模式比较计划(rcp60)中的5种模式进行分析,得出了本世纪青藏高原地区气温有明显的升高趋势之结论。研究表明,青藏高原地区未来94年(模式预测时段为2006~2100年)间冬、夏、年平均气温及最高、最低平均气温有明显的上升的趋势,其中冬季的平均气温、冬季平均最低气温、冬季平均最高气温在预测时段内有短时性的波动情况,但总体变化趋势是上升的。冬、夏、年平均气温趋势变化分别为0.27℃/10年、0.26℃/10年和0.26℃/10年。94年的预测时段内,冬、夏、年平均气温分别升高2.54℃、2.44℃和2.44℃,到本世纪末青藏高原地区冬、夏、年平均气温可分别达到-2.13℃、14.454℃和6.49℃。94年间冬、夏、年平均最高气温分别升高3.48℃、3.29℃和3.38℃,到本世纪末冬、夏、年平均最高气温分别达到2.16℃、22.49℃、12.77℃。平均最低气温在2006~2100年期间呈现明显的上升趋势,到2100年冬、夏、年平均最低气温分别升高4.04℃、3.29℃和3.76℃,本世纪末青藏高原地区的冬、夏、年最低气温平均值分别达到-9.06℃、12.66℃、2.24℃。     

拉萨市近50年大气压变化及对人体的影响

气压与人的身体健康、海拔高度等有着密切联系.众所周知,拉萨市地处青藏高原中部,平均海拔高,气压值低,在低压环境中氧气含量少,低氧会致使人体产生一系列不良反应(失眠、心肌缺氧等高原反应),这对进入高原的援藏职工、旅游爱好者、科研工作者等适应当地环境造成了极大的麻烦与困扰,为了降低低氧对人体造成的影响,更好地了解气压与人体健康的关系,本文采用1970到2018年拉萨市气象站点逐日平均气压监测数据,利用回归系数法、Mann-Kendall(M-K)非参数检验法、Morlet小波分析等方法分析了拉萨市近50年来大气压在时间尺度上的变化特征,研究结果表明:(1)拉萨市近50年平均气压和四季气压均呈现出上升趋势,其中春、夏两季平均气压与年平均气压上升趋势最为显著,秋、冬两季平均气压变化趋势较为平缓.(2)Mann-Kendall(M-K)非参数检验显示,拉萨市近50年平均气压分别在1978年和1985年发生突变,四季平均气压均在1970-1998年、2007-2014年这两个时间段内出现多个交点,且交点均通过了a=0.05显著性检验,表明突变显著.(3)从小波系数图(实部、模、模方)和小波方差图可以看出,近50年拉萨市大气压变化特征主要存在28年时间尺度的主周期.     

英国CRU高分辨率格点资料揭示的近百年来青藏高原气温变化

利用英国East Anglia大学CRU高分辨率地面温度格点资料和EOF, REOF及线性趋势等方法,分析了青藏高原地面温度的时空分布特征及近百年来的变化趋势.结果表明:空间一致性是高原气温空间结构的主要特征,除此之外,高原气温在空间分布上还存在东西、南北反相结构.利用方差最大化旋转可将高原气温变化分为高原中部区、西部区、北部区、南部区及东部区.近百年来高原气温处于上升通道,气候倾向率约为0.07?C/10 a,经历了四次冷暖交替的时期:1901?1930年为冷期;1931?1950年为暖期,气温显著升高;1950年开始一直到1980年前后,高原气温总体变化比较平稳;而从1980年至今,高原的气温都处于快速上升的通道.高原气温的变化主要以准60年周期为主,同时还有30年准周期振荡,存在多个突变点.高原各个区域近百年来气温都处于上升状态,青藏高原中部区气候倾向率达0.065?C/10 a,西部区上升趋势最显著,气候倾向率达0.128?C/10 a,北部区为0.108?/10 a,南部区为0.015?/10 a,东部区为0.022?C/10 a,且大部分区域都通过α=0.01的信度检验.各区域有不同的温度变化特征,中部区和北部区相似,而东部区正负交替比较频繁.     

全球气候变暖背景下的大气环流基本模态

利用NCEP/NCAR REANALYSIS1948年1月～2001年2月1000～100hPa的高度场资料研究全球纬圈平均大气环流的变化.EOF1显示全球纬圈平均大气高度场在高纬度和低纬度地区呈明显的反向变化,这一变化特点解释了总方差的一半左右.从时间系数上看,近53年低纬度高度上升,高纬度高度下降.这表明20世纪60年代以后,特别是20世纪80年代中期以后,对流层中纬度西风有明显的加强趋势.与全球平均地面气温变化比较证明这种大气环流的变化与全球平均地面气温的变化有显著的相关.用观测海温强迫运行大气环流模式积分两个50年(1900～1950年和1950～1999年),EOF1与再分析资料所得的EOF1特征十分相似,解释的方差大小也基本一致.伴随着近20年的全球气温的剧烈上升,低纬度高度场升高,高纬度高度场降低,两个半球中纬度西风显著加强成为全球大气环流变化的最主要特征.     

全球气候变化的多因素探讨

该文对传统的观点提出质疑,认为全球气候是由多因素共同决定的。一方面我们通过对距今420000年的气温序列的研究发现地球历史气温具有准周期性。另一方面,对近150年气温序列进行分析并与温室气体、太阳活动的序列进行对比。发现二氧化碳浓度呈严格上升趋势,不具有波动性,因而无法描述气温变化。而太阳活动的11年滑动平均与气温变化较为吻合,且11年符合太阳活动的周期。因而得出结论,太阳活动在气温变化中占据主导地位。最后构建数学模型以对所得结论加以解释。     

近51年松花江流域气温时空变化特征

基于松花江流域35个气象站1960—2010年的气温资料,采用协克里格插值法研究气温的空间分布,采用线性倾向估计法与M-K秩次相关法分析气温的时间变化趋势。结果表明:(a)近51a松花江流域年平均气温呈显著上升趋势,变化倾向率为0.039℃/a,比全球和全国的气温上升幅度大;年平均气温年际变化阶段性明显,显著升温始于1988年。(b)四季平均气温均呈显著上升趋势,变化倾向率分别为0.037℃/a,0.028℃/a,0.036℃/a和0.048℃/a;冬季对流域年平均气温的上升趋势贡献最大。(c)流域年平均气温和四季平均气温在空间分布上具有一定相似性,总体由南向北递减;松嫩平原一带气温较高,流域北部气温较低,松花江干流两侧地区的气温居中。     

拉萨市近36年气候变化特征分析

目的利用1978-2013年拉萨市所属4个气象站点(当雄、尼木、拉萨、墨竹工卡)的气温和降水资料,研究拉萨市4个气象站点近36年的气候变化特征,为当地4个县区人们的日常生活和社会经济发展提供科学指导。方法采用趋势系数法研究其气候变化趋势,用曼-肯德尔(Mann-Kendall)法,对气象数据进行时间序列的趋势分析及突变检验,并对各站点的气候特征进行比较分析。结果与结论(1)4个站点年平均气温呈波动上升趋势,增温最快的是拉萨站,速率为0.66℃/10a,速率最慢的尼木站为0.34℃/10a;(2)各站点的降水表现为缓慢地波动上升趋势,均表现为夏季降水量远远多于其它季节,冬季降水量呈减少趋势;(3)除拉萨和墨竹工卡站气温未发生突变,其它2个站点气温突变显著,4个站点的降水突变显著。     

青藏高原与全国经济差距研究——基于人均GDP

本研究测算出青藏高原各州市人均GDP与全国水平的差距。从静态来看,除青海省海西州、西藏拉萨市和西藏林芝地区之外,青藏高原其他州市人均GDP均在全国人均GDP之下。与全国人均GDP差距最大的州市为青海省玉树州,其次为四川省甘孜州,再次为青海省果洛州等。从动态趋势来看,首先人均GDP高于全国水平的青海省海西州、拉萨市和林芝地区,超过全国水平的差距逐渐增大。研究表明,具有输出能力的产业、合理的产业结构和持续的发展能力是地区GDP逐年上升的根本动力,并就培育具备输出潜力的产业提出对策。     

川西高山高原过渡带植被对气候变化的响应

植被是陆地生态系统的主体,被认为是人类环境评价和监测的重要参数,利用遥感技术来监测植被生长及其对气候因子的响应成为当前全球变化研究的热点之一.川西高山高原区是我国地势最高一级的青藏高原向川西南山地和四川盆地的过渡地带,属生态环境脆弱区,对全球气候变化敏感.基于MODIS植被产品及气温、降水站点数据对2001-2010年川西高山高原过渡带的气温和降水的年际变化、NDVI的时空演变及其与气候因子的相关关系,较好的揭示了研究区的植被生长对气候因子变化的响应特点.研究结果表明:NDVI与降水量和气温均呈正相关关系.温度是春季植被生长的主要影响因素,降水量是秋季植被生长的主要影响因素.     

20年天津市大港区气候变化分析

气候变化已经成为全球变化的三大研究主题之一。全球气温变暖、降水量日趋减少已经越来越引起人类的高度重视。对大尺度区域的气候研究有利于寻找气候变化的整体变化趋势,而对于小尺度区域的气候研究则有利于当地居民的生产和生活。以此为目的,文章对天津大港区气候变化与全球气候变化进行响应研究。采用气温、降水量线性变化率和距平百分率等方法进行分析后,得出近二十年来大港区气候与全球气候变化趋势一样,有向暖干化发展的趋势;年平均气温有上升的趋势,而年降水量有下降的趋势;春季气温对年均气温的拉动作用非常明显,出现暖春的现象;而夏季降水量明显减少等结论。     

青藏高原温度与降水的时空变化研究

为了分析近40年青藏高原温度和降水的时空变化情况,采用1974~2013年青藏高原122个气象站点的逐月气象观测资料,利用Arc GIS和Sigma Plot分析工具,得到青藏高原年平均气温、极端气温和年降水量在时间序列上的变化趋势,以及在各时段中的空间差异.研究结果表明:1974~2013年,青藏高原区域气温和降水量均呈上升趋势,平均气温增加2.40℃,平均最低气温和平均最高气温的增加速率和幅度大致相同,而极端最低气温的增长速率大于极端最高气温的增长速率.降水量从西北向东南方向逐渐增加,1974~2003年降水量的增加速率是增大的,2004~2013年增加速率减小.青藏高原降水量增加最为显著的是1994~2003年的西藏中部.     

祁连山北麓出山径流对气候变化的响应

祁连山是甘肃省河西走廊的地表径流发源地,每年平均从其北麓向南部的河西绿洲输送68．86％10^8m^3的径流量,因此,祁连山区北麓出山径流的变化对河地区的社会和经济发展有着举足轻重的作用,根据祁我与河西走廊平原区有关水文气象台站最新的降水、气温和径流观测资料,分析了该区域近50年来气候变化的特征及与全球气候变暖的关系、出山径流对抉变化的响应以及其未来的变化趋势,结果表明,祁连山区与河西走廊平原区近几十年来气温变化总的呈上升趋势,与全球增温存在着某种程度的一致性,但山区气温的变化幅度一般大于走廊平原区,其中又以祁连山中段地区温度升幅为最大,全球增温对河西内陆干旱区气候与出山径流的影响有着明显的地域性差异。受此影响,祁连山北麓东部地区出山径流呈明显的下降趋势;中部地区出山径流的增加趋势不是十分明显;西部出山径流在降水量与气温同时上升的情况下,呈明显的上升趋势。     

青藏高原沼泽草甸生态系统环境因子及其近地表CO_2体积分数对气温升高的响应

采用自然升温方式,利用OTCs系统对青藏高原沼泽草甸生态系统分别进行3～5℃(OTC-80)和1～2℃(OTC-40)升温处理,研究环境因子对气温升高的响应及其与近地表CO2体积分数的关系.结果表明:在日平均气温分别增高4.05,2.13℃的条件下,5 cm土壤温度平均上升3.67,1.65℃,而0～5 cm土壤含水量则分别下降7.9%,2.1%;系统内近地表CO2体积分数比对照点的分别提高29.3,9.8μL/L.气温升高将促使青藏高原气候进一步向暖干化发展,碳库流失加剧,对全球气候变暖起正反馈作用.敏感性分析表明:5 cm土壤温度是影响OTC-80系统内和对照点近地表CO2体积分数变化的最敏感因子,0～5 am土壤水分是影响OTG-40系统内近地表CO2体积分数变化的最敏感因子.     

青藏高原平流层与对流层气温差异的小波分析

利用欧洲中心(ECMWF)月平均温度场的资料,采用小波分析方法,研究了青藏高原地区1980—2014年平流层与对流层气温差异变化,结果表明:气温差异存在季节性年际变化,并呈现明显增长趋势,小波分析表明,对流层与平流层具有气温差异大小交替变化的特征,春季和秋季以5年周期振荡为主,夏季以12年周期振荡最为明显,冬季以2年周期振荡为主。     

年际和年代际气候变化的全球时空特征比较

5利用1950－1998年全球海洋同化分析资料和全球大气再分析资料，分析比较了全球海气系统年际和年代际变化的主要时空特征。结果表明：1）全球上层海洋年际变化主要为位于热带太平洋的ENSO模态，年代际变化最显区域中纬度海洋、赤道外热带东太平洋和大西洋及南半球高纬度区域；2）全球大气年际和年代际变化均主要位于中高纬地区尤其是两极地区，在年际时间尺度上，气温异常和气压异常没有明显的对应关系，但在年代际时间尺度上，气温增暖（变冷）常常伴随着气压的降低（升高）；3）在年际时间尺度上，发生在中高纬度陆地地区的大气年际变化和主要发生在热带海洋的上层海洋年际变化没有一致性的内在联系，前主要表现为大气内部（浑沌）变化，而后主要为热带海气相互作用产生的ENSO变化；4）在年代际时间尺度上，全球海洋大气系统大约在20世纪70年代均一致性地经历了一次跃变，其结果导致80年代以来，全球大范围地区（尤其是两极和西伯利亚地区）气温明显偏暖，赤道两侧的热带东太平洋、北美和南美西海岸及非洲西海岸等海域海表温度偏高，伴随着这种全球大范围背景增暖现象，青藏高原北部地区和格陵兰岛气温具有变冷趋势，而中纬度北太平洋和南半球高纬度海域海表温度也表现为降低。     

近50年来四川省蒲江县气候变化特征初探

利用蒲江县1960年至2009年的气温、降水资料,采用线性倾向估计、滑动平均、距平等方法,研究了蒲江县近50年来气温和降水的年、季变化特征.结果表明:在全球气候变化的背景下,近50年来,蒲江县的年平均气温呈微弱的上升趋势,阶段性变化明显,可分为1960年至1985年的下降阶段和1986年至2009年的上升阶段,春、夏季表现出与年平均气温一致的阶段性变化;年降水量呈明显减少趋势,四季降水变化夏、秋季降水减少尤为显著;年降水量的明显减少使得蒲江县近50年来各类干旱都有发生,其中冬干和夏旱出现的频率较高,在降水量较少的时期,年平均气温较高,各类干旱发生的频次高,较重干旱及以上程度的干旱发生频次增加.     

青藏高原崇测冰芯在20世纪90年中气温变化记录

青藏高原崇测冰芯中稳定氧同位素（δ^180）记录表明：20世纪90年中该地区的气温在波动中呈上升趋势，可分为三个时期：1903～1940年为逐渐上升时期、1941～1970年为下降时期、1971～1992年为上升时期，第一时期波动较大，第二时期较平稳，第三时期波动最大；崇测冰芯δ^180值与塔里木盆地周围气象台站夏季气温记录存在显著的正相关关系，估计该地区20世纪90余年中夏季气温上升幅度约为1．2980℃。     

CMIP6多模式在青藏高原的适应性评估及未来气候变化预估

随着CMIP6（coupled model intercomparison project phase 6）计划进行,新一代大气环流模式（general circulation model, GCM）输出结果陆续发布,及时探究在新模式新情景下青藏高原未来降水及气温的变化规律至关重要．在对CMIP6多模式进行适应性评估的基础上,运用DM（direct method）统计降尺度方法,以1979—2014年为基准期,预估青藏高原未来近期（2031—2050年）、远期（2061—2080年）在共享社会经济路径与典型浓度路径组合情景（shared socioeconomic pathways and the representative concentration pathways, SSP)包括低强迫情景(SSP126)、中等强迫情景（SSP245）、中等至高强迫情景（SSP370）、高强迫情景（SSP585）下的降水、平均气温、最低气温、最高气温的时空演变规律．结果表明:相较于基准期,不同GCM对青藏高原未来降水的预估总体呈现增加趋势,近期降水较基准期变幅为?3%~16%,远期变幅为?1%~21%．未来平均气温、最低气温和最高气温均呈现一致的增温趋势,且增幅较为一致．相较于基准期,近期气温变化范围为0.9~2.3 ℃,远期气温变化范围为1.01~4.6 ℃．随着排放强度的增加,三者升温趋势愈加显著,即升温趋势由强至弱排序为SSP585、SSP370、SSP245、SSP126．此外,青藏高原气温变化在海拔高度上具有显著的依赖性,整体表现为青藏高原北部高海拔地区增温高于青藏高原东南部低海拔地区．研究结果可为揭示气候变化对高寒区水循环的影响机制提供科学依据．