近40年青藏高原地区的气候变化__省略_温及降水再分析和实测资料对比分析_李川
高原地带气候变化的研究与发现
高原地带气候变化的研究与发现高原地带是地球上海拔较高的地区，气候条件也有明显的变化。
研究这些变化对于我们深入了解地球环境具有重要意义。
本文将介绍高原地带气候变化的研究与发现。
一、高原地带的气候特点高原地带包括中国的青藏高原、南美的安第斯山脉、非洲的埃塞俄比亚高原等。
气候特点包括：降水量少、气温低、夜间温差大、风大、辐射强、空气清新等。
青藏高原是世界上最大的高原，其气候特点是寒冷干旱。
其中西藏自治区境内的拉萨市，日照时间最长，但年降水量仅为400毫米，年平均气温只有7℃左右。
雪灾、暴雨、干旱等天气现象在高原地带都常常出现。
二、高原地带气候变化的研究方法高原地带气候变化的研究主要使用大气科学和气象学等学科的理论和技术手段，例如利用气象站、卫星遥感技术、气候模型等手段进行观测、统计和分析。
1.气象站观测气象站观测是直接测定和记录高原地带的气温、降水量、湿度等气象要素的方法。
通过全球气象观测站点的布局，可以获取尽可能全面和准确的气象观测数据。
2.卫星遥感技术卫星遥感技术是利用卫星仪器对地球表面进行观测和测量，得到遥感数据的方法。
通过遥感技术可以获取到一些传统观测方法难以测量的参数，例如云量、大气成分的浓度等。
3.气候模型气候模型是模拟气候系统运动的数学模型。
通过气候模型计算和分析，可以预测高原地带气候变化的趋势和程度，对未来的气候变化进行模拟和预测。
三、高原地带气候变化的发现随着研究方法的完善和技术手段的不断提高，高原地带气候变化的发现也越来越多。
1.温度上升近年来，青藏高原的气温一直在不断上升。
数据显示，在过去30年中，高原地带温度上升的速度是全球其他地区的数倍。
其中最明显的还是春季和夏季的升高。
2.冰川退缩青藏高原是全球冰川面积最大的地方之一。
但是近年来，由于气温上升，青藏高原几乎所有的冰川都在缩小。
一些研究显示，如此之巨大的一个退缩，可以增加全球海平面30-50cm。
3. 降雨量减少高原地带属于干旱半干旱气候，由于全球气候变化，显著的气候变化表现即年降水量的变化。
1979年~2018年青藏高原气温与湿度特征分析
李悦绮，钟若嵋
摘要
本文将利用中国气象强迫数据集(CMFD)，对1979~2018年的青藏高原区域进行气温与湿度的特征分析, 主要研究1979~2018年气温与湿度的时空分布特征，以及气温、湿度与降水，辐射等气象因素的相关性。 结论如下：1) 气温与湿度在时间序列上的变化具有一致性，但湿度的变化幅度比气温更大；气温和湿度 的分布均受地形影响，年平均气温和比湿在径向平均和纬向平均下都与海拔高度有很大的负相关性，即 气温和湿度都随海拔高度的增高而减小；2) 气温和湿度除了受海拔高度和经纬度等自然因素的影响，还 与向下长波辐射、降水等气象要素有很大的相关性。
Climate Change Research Letters 气候变化研究快报, 2020, 9(4), 340-354 Published Online July 2020 in Hans. /journal/ccrl https:///10.12677/ccrl.2020.94038
关键词
青藏高原，气温，湿度，相关性
Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/
高原上由于夏季的热低压而出现的暖湿降水天气，冬季冷高压则会形成干寒的大风天气，独特的高 原季风则会产生明显的干湿季变化。盛行风系会随着季节改变发生显著变化，冬半年由于西风带的控制 高原地区为干季(10 月至翌年 4 月)，夏半年因为受湿润的西南与东南季风的影响，90%以上的降水明显 地集中在夏半年(5~9 月)，即称此时间段为湿季。如拉萨 5~9 月降水量占据全年降水量的 97%，而干季仅 占其中的 3%，干湿季的分别十分明显，因而出现了明显的干湿季交替的现象。青藏高原降水分布地区的
2024届新高考地理冲刺精准复习青藏高原的隆起对中国气候的影响
小结
• 青藏高原不仅形成特殊的高寒气候，并使 我国西北地区变得更加干旱，而且还干扰 和强化了东亚和我国的季风环流形势，使 东亚东部成为世界上季风气候最为显著的 地区，从而对我国气候状况产生深刻的影 响。
• 这两个季风气候使我国整个亚热带拥有非常潮湿的气候， 使青藏高原边缘的水汽沿着这个信道不断输送到高原，造 成四川盆地边缘非常潮湿的地区，包括雅鲁藏布大峡谷， 它的水汽输送量相当于夏天长江以南向长江以北输送的总 量。
• 怒江、雅鲁藏布江是两个主要的水汽输送信道。
如果没有青藏高原
• 如果没有青藏高原，我国在北纬23度半、海拔4500米 的高度应当是零下十几摄氏度，现在青藏高原的白天 很暖和。
• 四川盆地一带冬季由于受青藏高原阻挡作用影 响较大，风速较小，空气湿度较大，加上地形 的影响，易出现云雾天气；夏季由于处于青藏弱，就易出现干旱。
青藏高原对我国降水的影响
• 由于青藏高原的隆起，我国东部形成了 相对独立的季风气候区，加上台风的影 响，我国华南地区的降水极为丰富，摆 脱了在副热带高压控制下变成沙漠的厄 运，成了北回归线上的一片“绿洲”。
由于青藏高原的隆起，我国东亚季风环流势力更强大，冬夏 季风更替更明显，大陆性气候特点更突出，冬季风影响的时间更 长、范围更广。
存在于高原周围地区、冬夏季方向相反的大气环流,称为高原季风。
下图中箭头表示青藏高原形成的高原季风方向。读下图,完成下面三题。
1．高原季风形成的主要原因是( D)
A．气压带与风带的季节移动
1夏季：高原就像一个巨大的火炉，空气受热上升，拉动印 度洋的暖湿气流前来补充，带来丰沛的季风降雨。
2冬季：高原就像一个巨大的冰块，空气冷却下沉，并由高 原涌向印度洋这就加剧北方冷空气南下的势力，从而使得冬季风 强大。
近30年青藏高原大气热源气候特征研究
１ 资料与方法
Ｃ Ｆ Ｓ Ｒ（ Ｃ ｌ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 是由Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ
提供参 考 。
空大气热源 ， 并分析 其时空 变化 特征及其 与亚 洲气候 的
联 系。值得注意 的是 ， 对于地形复杂的青藏高原地 区 ， 由 于观测资料 的匮乏 （ 测 站主要集 中在高原 中东部 ） ， 早 期 的再 分析资料质量 和时 空分辨率 有 限 ， 目前精 确计算 高 原地 区（ 尤其是高原西部 ） 热源仍 十分 困难 ， 高原地 区大 气热源汇分布的气候特征也有待进一步研究 。 青藏高原 是 影 响 东 亚 地 区干 旱 、 洪 涝 异 常 灾 害 的 气候 敏感 区 ， 它对 亚洲季 风 、 东 亚大 气环 流及 全球气 候 变化有 着非常 重要 的作用
１ ９ ８ １～ ２ ０ １ ０年 青 藏 高 原 大 气 热 源 汇 ， 讨 论近 ３ ０年 平 均
其独特的方式直接加 热于对 流层 中部 ， 成为 一个 强大 的
热源 。长期以来 ， 关 于高 原热 力作 用的研 究一 直是
气象 科研 中 的一个重 要课 题。从 ２ ０世 纪 ５ ０年代 至 ２ ｌ 世纪初 ， 众多气象学者 基 于有 限 的观测 资料先 后对 高原地 区大气热源 汇进行 了计算 和分析 ， 取 得 了一些有
文 章编 号 ： １ ６ ７ ４—２ １ ８ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４— ０ ０ ３ ８— ０ ６
近３ ０年 青 藏 高原 大 气 热 源气 候 特 征 研 究
黄 小梅 ， 肖丁木 ， 敏 ， 李易芝
《2024年1960年以来青藏高原气温变化研究进展》范文
《1960年以来青藏高原气温变化研究进展》篇一一、引言青藏高原，作为地球上最大的高原，其独特的地形和气候条件对全球气候系统具有重要影响。
自1960年以来，随着全球气候变化的加剧，青藏高原的气温变化成为了国内外学者研究的热点。
本文旨在梳理近几十年来青藏高原气温变化的研究进展，分析其研究成果及存在的不足，以期为未来的研究提供参考。
二、研究背景与意义青藏高原地处亚洲内陆，因其高海拔和独特的地貌，被誉为“世界屋脊”。
其气候特征和变化对全球气候系统具有重要影响。
因此，研究青藏高原的气温变化对于了解全球气候变化具有重要的科学意义。
自20世纪60年代以来，随着科学技术的进步和观测手段的多样化，国内外学者对青藏高原的气温变化进行了大量的研究。
三、研究方法与数据来源（一）研究方法目前，研究青藏高原气温变化的方法主要包括：实地观测、遥感技术、气候模型模拟等。
其中，实地观测是获取第一手数据的重要手段；遥感技术则能提供大范围、长时间序列的气温数据；气候模型模拟则可以帮助我们预测未来气温变化的趋势。
（二）数据来源本研究的数据主要来源于中国气象局、美国国家海洋大气局等权威机构发布的气温观测数据。
此外，还利用了卫星遥感技术获取的青藏高原气温数据。
四、青藏高原气温变化研究进展（一）气温变化的总体趋势自1960年以来，青藏高原的气温整体呈现上升趋势。
尤其在近几十年里，这种上升趋势更加明显。
特别是在夏季，青藏高原的气温上升幅度更为显著。
（二）气温变化的区域差异在青藏高原的不同区域，气温变化的幅度和趋势也存在差异。
例如，高原的南部地区气温上升较快，而北部地区则相对较为平稳。
这种区域差异可能与地形、植被覆盖等因素有关。
（三）气温变化对生态环境的影响青藏高原的气温变化对生态环境产生了深远的影响。
例如，由于气温上升，青藏高原的冰川融化速度加快，导致河流径流量增加；同时，也影响了动植物分布和种群数量等生态问题。
五、研究存在的问题及展望（一）存在的问题虽然近年来对青藏高原气温变化的研究取得了丰硕的成果，但仍存在一些问题。
青藏高原北部马兰冰芯记录的近千年来气候环境变化
青藏高原北部马兰冰芯记录的近千年来气候环境变化青藏高原北部马兰冰芯记录的近千年来气候环境变化1. 引言青藏高原北部是世界上地势最高的地区之一，其冰川和冻土对全球气候和环境变化具有重要影响。
冰芯是研究古气候的重要资料之一，通过对冰芯中的气候指标进行分析，可以重建气候环境变化的长期趋势。
本文将介绍马兰冰芯记录的近千年来气候环境变化的研究结果。
2. 冰芯获取及分析方法马兰冰芯是通过对青藏高原北部马兰地区冰冻土表面的冰芯钻取获得的。
冰芯的获取过程非常复杂，涉及到高海拔环境的种种挑战，但能有效保留了长时间的气候记录。
研究人员利用化学分析和物理分析方法对冰芯进行研究，包括测量冰芯中的温度、含水量、微量元素等参数。
3. 近千年来温度变化的重建研究表明，在过去的近千年间，马兰地区气温呈现出明显的变化趋势。
在1000年至1400年期间，该地区气温总体较为稳定，略有升高的趋势。
但在1400年至1800年的“小冰期”中，气温出现了明显的下降。
此后，随着工业化的兴起，温室气体的增加使得马兰地区气温逐渐上升。
4. 降水变化的演变马兰地区的降水对冰芯中的气候记录同样重要。
研究发现，在过去的近千年中，马兰地区的降水呈现出复杂的变化模式。
在1000年至1400年期间，该地区降水量总体较为稳定。
然而，在“小冰期”和近代以来，马兰地区的降水量明显增加。
这表明，全球气候变暖会对地区降水产生显著影响。
5. 冰芯记录的环境变化指标除了温度和降水，冰芯中还存在其他可以反映环境变化的指标。
研究人员通过分析冰芯中的氧同位素、微量元素等物质，能够重建出青藏高原北部近千年的气候环境变化。
例如，氧同位素的比值可以反映高落差降水和温度变化。
微量元素的变化则能够指示冰川冰融水和大气尘埃等环境因素。
6. 气候环境变化与人类活动的关系马兰冰芯记录的近千年来气候环境变化提示了人类活动对气候的重要影响。
特别是近代以来，工业化的快速发展导致温室气体排放的增加，进而引起了高原地区温度的上升和降水的增加。
青海省气候变化特征及其成因分析
青海省气候变化特征及其成因分析青海省位于祖国西部，是研究青藏高原气候变化的重要区域。
为进一步研究近30a来青海省特别是不同区域间的气候变化趋势及差异，通过对1970年至2000年左右的12个地面气象测站的逐月气象观测资料进行归纳、整理和分析，制成不同区域的温度距平变化、降水距平变化曲线，结合降水的距平变化，年代际变化等项目，采用Mann-Kendall气候突变检验法对气候突变年份进行分析，结合并分析其他专家学者的研究与文献，得出如下结论：（1）、青海省不同区域的气候变化均呈现出升高趋势，其中柴达木盆地增暖表现明显，三江源地区和环青海湖地区表现出一定程度上的增暖，而东部地区的增暖趋势较为舒缓；另一方面柴达木盆地的年降水量呈现比较明显的增多趋势，环青海湖地区与三江源地区年降水量变化呈微弱的增加趋势，而东部地区则呈现一定程度的减少趋势，而在1985年左右出现的气候突变现象前后各地区的降水、温度变化均比较大。
（2）全球变暖的大趋势、青海上空各种温室气体浓度如CO2、CH4的显著增加，总云量的减少和低云量增加，高空水汽输送作用的增强以及下垫面状况差异等因素是造成近30a来青海省不同区域的气候变化的主要原因。
青海省位于祖国西部，雄踞世界屋脊青藏高原的东北部，是中国青藏高原上的重要省份之一，是我国生物物种形成、演化的中心之一，同时也是中国乃至全球气候变化的敏感区和生态环境变化的脆弱区。
可以说，青海气候及生态环境的变化不仅直接影响青海省本地的资源开发利用和一系列经济建设，还对全国乃至全球气候变化及生态平衡方面起着十分重要的作用。
而距离现在最近的IPCC 第五次气候评价报告指出：气候系统的暖化是毋庸置疑的，自1950年以来，气候系统观测到的许多变化是过去几十年甚至千年以来史无前例的，1880年到2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0.85℃；2003年到2012年平均温度比1850年到1900年平均温度上升了0.78℃。
近50年青藏高原冷暖冬气候特征研究
划 分其 概论 密度 ， 概 率 均 为３ ３ ． ３％ ， 即偏 冷 （ 暖） 气 候 阈值 为 一 ０ ． ４ ３叮（ ０ ． ４ ３叮） ， 为平均 气温 的标 准差 。
单站暖冬＿ １ 阈值定义为偏 暖阈值Ｏ ． ４ ３仃 ， 单站冷冬阈 值为偏冷阀值 一 ０ ． ４ ３叮 。区域冷冬事件主要发生在半个世纪前期 （ ２ ０世纪 ６ ｏ一 ８ ０年 代） ， 区域 暖冬 事件主要发生在半 个世 纪后期 （ ２ ０世
纪９ ０年代至 ２ １ 世纪初 ） ； 近半个世纪以来 ， 暖冬强暖冬事件逐渐增多 ， 冷冬事件逐渐减少 。 关 键 词： 高原气象 ； 气候特征 ； 等级划分 ； 冷冬 ； 暖冬 ； 青藏高原
第３ ｌ 卷 第 ６期 ２ ０ １ ６年 ｌ ２月
成
都
信
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程
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学
学
报
Ｖ０ ｌ ＿ ３１ Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ．２ ０ １ ６
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＥ ＮＧＤ１ ３ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ Ｔ Ｙ ０Ｆ Ｉ ＮＦ ＯＲＭＡＴＩ Ｏ Ｎ ＴＥＣ ＨＮＯＬ ＯＧＹ
均 温度 距平 （ △Ｔ ） 与 暖 冬 阀值 比较 ， 前 者 大 于 或 等 于 后者， 则 是单 站 暖冬 ； 定义 强 暖冬 概率 为 １ ０％ ， 其 阀值 为１ ． ２ ９叮 。如果 单站 冬季 平均 气 温 距平 （ △ ） 小 于 等 于冷冬 阀值 ， 则是 单站冷 冬 ； 强冷 冬事 件其 发生 概率 为 １ ０％ ， 其 阀值为 一 １ ． ２ ９ １ ７ ＂ ＿ ２ 。单 站冷 暖 冬 等级 划 分 如
（ １ ． ０ ７￣ Ｃ ／ Ｉ Ｏ ａ ） ， 升幅最小为贵南（ Ｏ ． ２ ２￣ Ｃ ／ Ｉ Ｏ ａ ） ， 甘德降幅最大 （ ２ ． ６ ８￣ Ｃ ／ Ｉ Ｏ ａ ） ， 河南 降幅最小（ ０ ． ５℃ 、 １ ０ ａ ） 。区域 暖冬指数呈现出显著 的上升趋势， 以１ ２ ． ７％／ １ ０ ａ 的线性上升趋势 ， ２ ０ ０ ０年以后指数上 升更 为显著。青藏地 区各 个站 点暖冬频率为２％ ～ ９ ４％ ， 定 日、 改则 （ ２％） 最少 ， 江孜 （ ９ ４％） 为最多 。青藏高原地区全 区暖冬事件 １ ４次， ３个极端 强暖冬事件 ， 分别是 ２ ０ ０ ６年 、 ２ ０ ０ ９年 、 ２ ０ １ ０年 ； 其中 ， ２ ０ ０ ９年区域暖冬指数为最 高（ ９ ０ ． ６％） ， 当年的强暖冬指数 高达 ９ １％ （ 最高 ） ， 是半个世纪范 围最广、 强度最大的暖冬 ； 冷冬事件 １ ７次 ， 两次 极端强冷冬事件 ， 分别是 １ ９ ６ ８年和 １ ９ ８ ３
青藏高原气温变化趋势与同纬度带其他地区的差异以及臭氧的可能作用
青藏高原气温变化趋势与同纬度带其他地区的差异以及臭氧的可能作用张人禾1周顺武21. 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京，1000812. 南京信息工程大学江苏省气象灾害重点实验室，南京，210044摘要利用台站探空观测资料和卫星观测资料，分析了1979—2002年青藏高原上空温度的变化趋势。
结果表明：高原地区上空平流层低层和对流层上层的温度与对流层中低层具有反相变化趋势。
平流层低层和对流层上层降温，温度出现降低趋势，降温幅度无论是年平均还是季节平均都比全球平均降温幅度更大。
高原上空对流层中低层增温，温度显示出增加的趋势，并且比同纬度中国东部非高原地区有更强的增温趋势。
对1979—2002年卫星臭氧资料的分析表明，青藏高原上空臭氧总量在每个季节都呈现出明显的下降趋势，并且比同纬度带其他地区下降得更快。
由于青藏高原上空臭氧有更大幅度的减少，造成高原平流层对太阳紫外辐射吸收比其他地区更少，使进入对流层的辐射更多，从而导致高原上空平流层低层和对流层上层降温比其他地区更强，而对流层中低层增温更大。
因此，高原上空比其他地区更大幅度的臭氧总量减少可能是造成青藏高原上空与同纬度其他地区温度变化趋势差异的一个重要原因。
关键词:青藏高原，气温变化趋势，臭氧减少资助课题：国家自然科学基金项目（40675058），中国气象局成都高原气象研究所开放实验室基金（LPM2008007）。
作者简介：张人禾，主要从事气候学研究。
E-mail：renhe@2008-01-31收稿,2008-04-06改回.中图法分类号 P467The air temperature change over the Tibetan Plateau during 1979-2002 and its possible linkage with ozone depletionZHANG Renhe ZHOU Shunwu1.State Key Laboratory of Severe Weather (LaSW), Chinese Academy of MeteorologicalSciences, Beijing, 100081, China2.Jiangsu Key Laboratory of Metrological Disaster, Nanjing University of Information Sciencesand Technology, Nanjing, 210044, ChinaAbstractUsing radiosonde data and satellite observations, we investigated the air temperature change over the Tibetan Plateau in the period of 1979-2002. It is shown that the air temperature in the lower stratosphere and upper troposphere was out of phase with that in the middle and lower troposphere. The temperature decreased and a decreasing trend appeared in the lower stratosphere and upper troposphere. The amplitude of the temperature decrease in both the annual and the seasonal mean over the Tibetan Plateau was larger than that of the global atmosphere. In the middle and lower troposphere over the Tibetan Plateau, the temperature increased and the increasing trend was stronger than that over the regions in the same latitudes in eastern China. Meanwhile, an analysis of the satellite observed ozone data in the same period of 1979-2002 shows that over the Tibetan Plateau, the total ozone amount declined in each season, and the ozone depleted the most compared to other regionsin the same latitudes. Thus, the ultraviolet radiation absorbed in the lower stratosphere and upper troposphere over the Tibetan Plateau becomes less than that over other regions in the same latitudes, and more ultraviolet radiation could enter into the troposphere. This may result in a strong cooling in the lower stratosphere and upper troposphere and an intense warming in the middle and lower troposphere over the Tibetan Plateau. Therefore, the more serious depletion of the ozone over the Tibetan Plateau possibly explains why the air temperature change over the Tibetan Plateau differs from that over other regions in the same latitudes.Key words:Tibetan Plateau, Air temperature change, Ozone depletion。
《2024年1960年以来青藏高原气温变化研究进展》范文
《1960年以来青藏高原气温变化研究进展》篇一一、引言青藏高原作为地球“第三极”，以其独特的地理位置和复杂的气候环境，一直受到国内外科学家的广泛关注。
近年来，全球气候变化加剧，青藏高原作为气候变化敏感区，其气温变化的研究显得尤为重要。
本文旨在梳理自1960年以来青藏高原气温变化的研究进展，为未来研究提供参考。
二、青藏高原气温变化研究背景自工业革命以来，全球气候呈现出明显变暖趋势，青藏高原作为气候变化的“驱动器”和“调节器”，其气温变化对全球气候具有重要影响。
青藏高原独特的地貌、复杂的气候环境以及丰富的生物资源，使得其气温变化研究具有极高的科学价值。
三、1960年以来青藏高原气温变化研究进展（一）观测站点建设与数据积累自20世纪60年代以来，我国科学家在青藏高原建立了大量气象观测站点，积累了丰富的气温观测数据。
这些数据为研究青藏高原气温变化提供了宝贵的基础资料。
（二）研究方法与技术手段的进步随着科技的发展，遥感技术、数值模拟、模式预测等手段被广泛应用于青藏高原气温变化研究。
这些技术手段的进步，使得研究更加精确、全面。
（三）气温变化特征与趋势分析研究表明，自20世纪80年代以来，青藏高原气温呈现出明显上升趋势。
其中，冬季增温尤为显著，夏季次之。
同时，青藏高原的气温变化还具有显著的区域性特征，不同地区的气温变化幅度和速度存在差异。
（四）影响因素分析青藏高原气温变化受多种因素影响，包括大气环流、海温、极地冰盖等。
其中，大气环流的变化对青藏高原气温影响最为显著。
此外，人类活动对青藏高原气温变化也产生了一定影响。
四、当前研究存在的问题与挑战尽管自1960年以来，青藏高原气温变化研究取得了显著进展，但仍存在一些问题与挑战。
首先，观测站点分布不均，部分地区数据缺乏；其次，影响因素复杂多样，难以准确量化；最后，气候变化具有不确定性，预测难度较大。
五、未来研究方向与展望（一）加强观测站点建设与数据积累为更全面地了解青藏高原气温变化特征及趋势，应继续加强观测站点建设与数据积累工作。
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文章编号:1000-0534(2004)增-0097-07 收稿日期:2004-07-27;改回日期:2004-10-20 基金项目:中国气象局成都高原气象研究所开放实验室基金课题;四川省气象局重点课题“全球气候变暖对青藏高原及邻近地区气候影响”;国家自然科学基金项目(40475045);四川省“十五”重大科技攻关项目专题“气候变化对九寨—黄龙核心景区水循环的作用”;四川省气象局重大项目“数值集合预报技术研究”共同资助 作者简介:李川(1965—),男,贵州贵阳人,硕士,副研究员,主要从事气候变化及数值预报研究.E -mail :l ic _sc @ ①李集明,王国复,邓莉图等.国外大气科学领域数据中心发展概况.http ://cdc.cm /text /1.doc近40年青藏高原地区的气候变化———N CEP 和ECM WF 地面气温及降水再分析和实测资料对比分析李 川1, 张廷军1,2, 陈 静1(1.中国气象局成都高原气象研究所,四川成都 610072, 2.美国科罗拉多大学国家冰雪数据中心)摘 要:为了分析青藏高原地区的地面气候变化,利用我国高原地区的地面测站逐日平均气温和降水资料、N CEP (美国环境预报中心)、ECM WF (欧洲中期数值预报中心)的再分析值地面气温及降水量资料,对比分析了青藏高原的气候变化。
分析发现,40年来所选地面代表测站气温变暖现象较明显(南部的帕里除外),特别是青藏高原北部的茫崖气温增暖非常显著,而40年再分析资料在青藏高原地区没有显示明显的气温变暖,没有大的地域差别,而再分析气温资料在华北平原地区却能显示出较明显的气温变暖,再分析气温资料尤其是NCEP 地面气温资料在青藏高原上明显偏低。
ECM WF 再分析地面降水资料的年际变化显示,近40年来,青藏高原降水没有明显的变干或变湿趋势,但近十几年属于有资料以来较湿的时段。
地面测站年降水观测值不像气温观测值那样有明显的变化趋势。
关键词:N CEP 和ECM WF 再分析值资料;地面气温和降水资料;气候变化中图分类号:P463.1文献标识码:A1 引言 全球气候变暖已是公认的事实,世界上很多国家和地区都相继开展在全球气候变化背景下的区域环境演变,试图弄清自己国家和地区所受到的影响。
我国许多气象工作者都对青藏高原气候及其变化进行过研究[1～7],并对青藏高原地区进行了第一次气象科学试验(1979年5～8月)和第二次青藏高原大气科学试验(TIPEX ,1998年5～8月)。
已有的研究结果表明,青藏高原及邻近地区是世界气候变化的敏感区和脆弱区之一,在全球气候变暖趋势下,青藏高原气候也具有干暖化的变化趋势。
刘晓东等[5]通过对青藏高原及其邻近地区30年气候资料的分析发现,在同一高度,从春、夏到秋、冬,增温率是逐渐增加的;在同一季节,增温率基本上是随着海拔高度上升而增大。
但气候变暖是一个很复杂的科学问题,在空间和时间分布上具有非均匀性,具体到青藏高原及其邻近地区则尤为复杂。
已有的研究多数是以地面实测资料为基础,在青藏高原这样世界最高海拔地区,地面观测资料确实十分稀少,卫星遥感反演及同化资料对上述问题的研究将是非常重要的一个方向。
NCEP /NCAR 及ECM WF 的再分析资料就是同化地面观测、高空观测、卫星反演等资料而得的全球网格点资料,被认为基本可信并在世界广泛使用。
欧洲中心在卫星资料同化应用方面居于世界领先地位,其最大特点是成功地同化了TOVS 晴空辐射的所有资料。
ECMWF 的再分析资料已应用于欧洲和全球气候研究的诸多方面,对ECM WF 顺利实施季节预报计划至关重要,以上两种资料已成为世界气候变化和天气预报模式改进研究领域的主要数据资源①。
在国内,刘平等[8]应用Xie 和Arkin 降水资料和NCEP /NCA R 再分析资料,研究了撒哈拉和中国西北沙漠地区的干旱气候,陆日宇[9]利用NCEP /NCAP 再分析资料和ECM WF 再分析资料研究西太平洋暖池上空对流年际变化相关联的大气环流和海温。
第23卷 增刊2004年12月 高 原 气 象PLAT EA U M ET EORO LOG YV o l.23 Suppl.December ,2004图1 选取范围(25°～40°N,75°～105°E)内青藏高原地形(单位:m) Fig.1 T e rrain o f Qing hai-Xizang P la teau in25°～40°N,75°～105°E.U nit:m 将再分析资料用于青藏高原地区的研究方面,段安民等[10]利用月平均NCEP/NCA R再分析资料和中国测站降水资料,使用旋转经验正交展开(REOF)方法,分析了1958—1999年4～6月青藏高原区域感热加热与7月东亚降水和大气环流异常的关系。
赵平等[11]也利用NCEP/NCA R再分析资料以及其它资料研究了青藏高原大气热量源汇年际变化。
丁一汇[12]分析了中国的气候变化。
魏丽等[13,14]研究了NCEP/NCAR再分析资料在青藏铁路沿线气候变化中的适应性,认为再分析资料得出的近四十年气温长期变化趋势误差较大,同化模式地形与地面测站海拔高度的差异是造成气温再分析与实测偏差的主要原因。
本文利用我国青藏高原及邻近地区地面测站逐日平均温度、降水资料、NCEP/NCA R、ECM WF 的地面再分析资料,对比分析及研究青藏高原气候变化。
2 所用站点、资料及方法 本文研究范围为25°～40°N,75°～105°E内的青藏高原(图1),所用资料分别是:选取范围内的120个地面测站逐日平均温度、日总降水量(图1),绝大部分站从1958年1月1日至2000年12月31日。
选取范围内欧洲中期数值预报中心(ECMWF)的地面2m气温、日总降水量再分析格点资料,1958年1月1日起至2001年12月31日每日4个时次。
格点网格分辨率为2.5°×2.5°。
美国气象中心(NCEP)全球地面2m气温逐日再分析格点资料,从1958年1月1日起至2001年12月31日。
格点网格分辨率约为1.875°×1.875°。
本文首先利用再分析资料格点均匀及覆盖区域大(如大片缺少地面观测的高原区域)的特点,并根据地理位置及特征,选取图1中所示的矩形区域(28.5°～38°N,78.5°～102°E)为青藏高原主体,又分别选取青藏高原东、南、西及北部四个区域(图略),通过再分析资料来分析青藏高原主体、东南西北各区域整体的温度、降水年际变化。
从再分析资料的角度,获取青藏高原主要整体部分的气温及降水年际变化图象。
再分析资料系格点值,实际上代表了某格点值附近正方形区域内所有点的平均值,可以与落在该正方形区域内地面测站的同要素值进行比较。
以此思路,本文选取青藏高原主体东南西北及中心各部分上主要代表测站(东部:玉树、南部:帕里、西部:噶尔、北部:茫崖、中心:班戈、拉萨),对比研究这些代表点上实测资料与再分析资料所反映的气候变化上的差异及共同点。
以直接、简单的方式,客观地反映青藏高原地区的气候变化。
98 高 原 气 象 23卷 3 三种资料地面气温年际变化的对比分析 由图2可见,再分析资料地面气温40年来没有显示明显的气候变暖现象,其中ECM WF 资料显示出比NCEP 资料稍强的气温偏暖,并在青藏高原主体、北部及东部显示出一定程度的气温变暖。
图2f 显示,中国华北地区两种再分析资料显示了较明显的气温变暖,即再分析资料在华北平原地区能显示出较明显的气温变暖,而在青藏高原地区却不能。
青藏高原及中国北方近几十年来有明显的气温变暖已得到很多研究证实[5,12,13],再分析资料在华北平原地区和青藏高原地区截然不同的表现说明,再分析资料尤其是NCEP地面气温资料在高原图2 青藏高原主体及其东、南、西、北部以及华北两再分析资料地面气温的年际变化(a )主体,(b )东部,(c )南部,(d )西部,(e )北部,(f )华北Fig.2 I nter annua l chang es o f surface air temperature o f two reanaly sis da ta in regions o f main bo dy (a ),and its east (b ),south (c ),west (d )a nd no rth (e )parts of Q ing hai -Xizang P lateau and N or th China Plain (f )99 增刊李川等:近40年青藏高原地区的气候变化———NCEP 和ECM W F 地面气温及降水再分析和实测资料对比分析 上应用存在一定的问题,在高原上得不到实测资料的验证,可能与高原本身复杂的地形及稀少的地面、高空资料导致较差的同化结果有关。
图3显示了青藏高原主体各部位(东南西北及中心)主要代表测站和对应格点的再分析资料地面气温40年来的变化。
由图3可看出,地面测站观测值比再分析资料变化幅度大,且随地域的不同而有较大变化。
由图中还可见,除高原南部的帕里外,各站的气温变暖现象较明显,特别是青藏高原北部的茫崖气温增暖非常显著。
这也与我国气候变化已有的结论是一致的,即我国北方气候变暖比南方明显[13]。
而两种再分析资料中,气温变暖不明图3 青藏高原主体及东、南、西、北部代表测站及其对应格点的两再分析资料地面气温的年际变化(a )拉萨(主体),(b )班戈(主体),(c )玉树(东部),(d )帕里(南部),(e )噶尔(西部),(f )茫崖(北部)Fig.3 Interannual changes of surface air tempe ratures of the observed and tw o rea nalysis data at repre sentative sta tions and cor respo nding g rid points in main body and its east ,south ,w est ,nor th parts of Q ing hai -Xizang P lateau.(a )L ahsa (29.7°N ,91°E ),(b )Bang e (31°N ,90°E ),(c )Yushu (33°N ,97°E ),(d )Pa li (28°N ,89°E ),(e )G eer (32.5°N ,80°E ),(f )M a ng ya (38°N ,91°E )100 高 原 气 象 23卷 图4 青藏高原主体及东、南、西、北各区域ECM WF再分析资料地面降水的年际变化Fig.4 Intera nnua l cha ng es o f sur face precipitation of ECM W F reanaly sis da ta in the main body and its ea st,south,we st and no rth por ts o f Qinghai-Xizang Pla teau显且没有大的地域差别,点上(图3)及面上(图2)的趋势特征也较一致。