!《高原氣象學(xué)進(jìn)展》課程論文-3130103063-白雪梅

1、<p>　　成都信息工程學(xué)院研究生課程論文評閱表</p><p>　?。?2013 至 2014 學(xué)年第 二 學(xué)期）</p><p>　　青藏高原的近代氣候研究綜述</p><p><b>　　白雪梅</b></p><p>　　(成都信息工程學(xué)院大氣科學(xué)學(xué)院,成都 610225) </p>&

2、lt;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　利用可靠的氣象資料，近年來青藏高原的研究變得深入，細(xì)致。分別從溫度、降水、輻射、以及對未來氣候的預(yù)測來敘述。溫度從50年代到20世紀(jì)初，溫度呈波動上升趨勢，并且從氣候模型模擬中得出，為了溫度繼續(xù)升高。利用TRMM衛(wèi)星資料，分析得出了包括阿里喀喇昆侖山少雨區(qū)、高原腹地相對濕潤區(qū)、橫斷山脈中心相對干旱區(qū)等。特別是高原腹地相對濕潤區(qū)的

3、發(fā)現(xiàn)具有比較重要的意義，因為它是羌塘高原高寒草原發(fā)育的自然基礎(chǔ)。從氣候模型模擬中得出，也為增加的趨勢。青藏高原OLR在5-6月和9-11月分別達(dá)到2個峰值階段，在7-8月卻處于相對的低谷階段。地表有效輻射全年均為正值，在西南部最大，西北部次之，東南部最小。</p><p>　　關(guān)鍵詞 青藏高原；氣候；</p><p><b>　　1 引言</b></p>

4、<p>　　青藏高原氣候狀況與全球氣候變化緊密相連。是全球氣候變化的關(guān)鍵區(qū)，并對東亞夏季風(fēng)環(huán)流起到建立和維持的重要作用。同時也對全球氣候變化產(chǎn)生強(qiáng)烈的反饋, 并且由于高原的高海拔和對氣候變化反映敏感的冰凍圈環(huán)境,使得其在不同時段的氣候變化同其它區(qū)域相比具有幅度大, 頻率高, 變化提前的特點。[1, 2]</p><p>　　因此研究青藏高原地區(qū)氣候變化, 對于了解該地區(qū)氣候背景狀況及其與全球尺度的氣

5、候變化的聯(lián)系, 預(yù)測未來氣候變化形勢和全球自然環(huán)境的變化, 都是十分必要的。近年來很多學(xué)者對青藏高原的氣候變化做了詳盡的研究，本文主要綜述的是從20世紀(jì)青藏高原有記錄開始的氣候變化研究。古氣候研究不包含其中。在近代，由于氣象資料的完善。對于青藏高原的研究變得更加詳細(xì)。這些文章中多數(shù)采用站點觀測資料進(jìn)行分析；但高原上氣象觀測站點極為稀少，降水資料奇缺，難以完整、深刻地認(rèn)識高原降水的時空分布格局，因此也有使用衛(wèi)星反演資料進(jìn)行分析。</

6、p><p><b>　　2 分析</b></p><p><b>　　2.1 溫度</b></p><p>　　由于有可靠的氣象資料, 青藏高原近代氣候變化的研究涉及到了由于季節(jié)和緯度，海拔不同所造成的差異。對氣溫的變化分析更加詳盡。</p><p>　　近50 年來高原的氣溫傾向率達(dá)到0.37℃/10

7、a，遠(yuǎn)高于全國的增暖水平(0.16℃/10a)，且研究時段距今越近，氣溫傾向率越大，表明近期增暖更為明顯。[3-5]青藏高原年均氣溫呈現(xiàn)波動上升。60年代初為暖期, 60年代中期至80年代初氣候轉(zhuǎn)冷,80年代中后期以來高原各地先后進(jìn)入一個氣溫持續(xù)升高的時期。[2, 6]在20世紀(jì)80年代后期和90年代后期均出現(xiàn)了快速顯著變暖的現(xiàn)象，其中在1998年以來的增溫尤為顯著。90年代已經(jīng)成為近50年氣溫最高的時期。[7, 8]</p>

8、;<p>　　20 世紀(jì)60 年代以來，高原整體呈現(xiàn)一致升溫的趨勢，東北部地區(qū)和西南部地區(qū)升溫較強(qiáng)，東南部較弱。以唐古拉山脈為界，冬春西藏區(qū)升溫強(qiáng)烈，汛期青海升溫強(qiáng)烈，具有南北反相關(guān)系。夏、秋氣溫變化升溫趨勢與幅度存在地區(qū)差異，升溫趨勢不明顯。[7, 9, 10]劉曉東等分析了高原近30 年臺站的資料發(fā)現(xiàn): 青藏高原及鄰近地區(qū)平均增溫率及平均溫差在同一高度范圍內(nèi), 從春、夏到秋、冬, 增溫率依次遞增, 冬季溫度增幅為最大;

9、 而在同一季節(jié)或年平均上, 增溫率又隨海拔高度上升而增大。青藏高原地區(qū)年和冬、春、秋三季的氣溫傾向率和站點高程呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，海拔每上升1000 m，站點年平均氣溫傾向率增加0.1 ℃/10a，冬季更為顯著（每1000 m增加0.2 ℃/10a）。[11]青藏高原地區(qū)夏季氣溫傾向率的空間分布具有顯著的經(jīng)向差異，緯度每增加10°，氣溫傾向率增加0.33 ℃/10a。[12, 13]</p><p>　

10、　馮松等發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)80年代開始的暖期和1955年以來10年尺度的溫度波動都是高原東南部的林芝、波密等站最先開始, 然后逐漸向東向北傳播的。[14]高原氣溫的變化主要以準(zhǔn)60 年周期為主, 同時還有30 年準(zhǔn)周期振蕩, 存在多個突變點. 高原各個區(qū)域近百年來氣溫都處于上升狀態(tài),在氣候變化氣勢看來，中部區(qū)和北部區(qū)相似, 而東部區(qū)正負(fù)交替比較頻繁.[15]</p><p><b>　　2.2 降水</

11、b></p><p>　　青藏高原降水的空間格局呈現(xiàn)自東南向西北遞減、自南向北逐漸減少的基本分布規(guī)律，包括喜馬拉雅山北坡雨影區(qū)、高原西北部“寒旱核心”的存在。利用TRMM衛(wèi)星資料研究，還發(fā)現(xiàn)了，包括阿里喀喇昆侖山少雨區(qū)、高原腹地相對濕潤區(qū)、橫斷山脈中心相對干旱區(qū)等。特別是高原腹地相對濕潤區(qū)的發(fā)現(xiàn)具有比較重要的意義，因為它是羌塘高原高寒草原發(fā)育的自然基礎(chǔ)。[16]研究還得出高原北區(qū)( 青海地區(qū)) 與南區(qū)( 西

12、藏地區(qū)) 的年降水以南北反相變化為主。[17] 青藏高原北區(qū)年降水量呈減少趨勢，南區(qū)年降水量呈增加趨勢，青藏高原年降水的分布自雅魯藏布江河谷向西北逐漸遞減，雅魯藏布江下游地區(qū)降水最多，柴達(dá)木盆地西北部降水最少。[17]</p><p>　　從1961-2005青藏高原年均降水量變化整體呈上升趨勢。[17-22]20世紀(jì)60年代相較于50年代，降水是增加的，[18]但是80年代中期前，降水呈現(xiàn)出偏少的狀況，在中期以

13、后降水偏多為主，1985 ～1991 年(除1986 年)降水持續(xù)偏多,90年代中期降水偏少，但在1998 年降水量是達(dá)到了近30 年的最大值。在21世紀(jì)初期，降水量偏小。[19-21]</p><p>　　圖3.青藏高原年降水量變化趨勢圖</p><p>　　高原雨季多從4、5 月由高原東南部開始，之后降水中心逐漸西移，至6、7 月高原全境進(jìn)入雨季，在9~10 月自西向東高原雨季結(jié)束。齊

14、文文等利用TRMM衛(wèi)星資料詳細(xì)分析了青藏高原降水的季節(jié)變化，得出高原降水的季節(jié)分配不均勻，其中，西、北部春（3~5 月）、秋（9~11 月）和冬（12~2 月）的降水占全年降水比例均為20%~30%，夏季（6~8 月）降水稍多，比例為30%~40%；東南部降水主要集中在夏季，比例高達(dá)40%~60%，春、秋降水比例為20%~30%，冬季降水比例低于10%。高原西北部雨季開始晚、結(jié)束早，降水量較少，但全年降水季節(jié)分配較均勻。拉薩、日喀則區(qū)域

15、及橫斷山區(qū)東部6~8 月的降水比例高達(dá)50%~60%，而3~5 月和9~11 月的降水比例僅為10%~20%，12 月至次年2 月降水比例不足10%，這些區(qū)域的降水集中程度較為突出。[16]</p><p><b>　　2.3 輻射</b></p><p>　　蔣興文等利用衛(wèi)星反演資料分析了青藏高原地表輻射的氣候特征得出：青藏高原地表有效輻射全年均為正值，在西南部最大

16、，西北部次之，東南部最小。青藏高原地表有效輻射的季節(jié)變化存在較大的區(qū)域差異，高原西部的季節(jié)變化比高原東部小。云的地表凈輻射強(qiáng)迫春、夏季在整個高原均為負(fù)值，秋季在高原東南部為負(fù)值、西北部為正值，冬季在整個高原均為正值并且水平變化小。[23]武榮盛等利用測站觀測資料分析了青藏高原不同地區(qū)輻射特征得出：高原不同地區(qū)晴天向上短波輻射的月際變化基本與總輻射一致, 只是在變化特征上有微小差異, 在個別月份由于高原積雪造成地表反照率較高, 從而使晴天

17、向上短波輻射全年較高。向上長波輻射的大小主要決定于地表溫度。由于各站的下墊面狀況不完全相同, 引起地表溫度變化的差異, 導(dǎo)致向上長波輻射在不同地方表現(xiàn)出不同的結(jié)果, 但各站晴天向上長波輻射基本都是夏季為全年最大, 冬季為全年最小。這與地表溫度的年變化情況相一致。[24]</p><p>　　蔣興文等以及武榮盛等都得出相似結(jié)果：　高原不同地區(qū)晴天向下短波輻射均有明顯的日變化和月際變化, 太陽高度角是主要影響因子。各

18、站各季節(jié)晴天向下短波輻射基本為春、夏季最大, 且差異不大, 秋季次之, 冬季最小。青藏高原云的地表凈輻射強(qiáng)迫存在很強(qiáng)的區(qū)域和季節(jié)差異。晴天向下長波輻射存在基本的季節(jié)變化, 最大值出現(xiàn)在天空總云量較多的夏季(6～8 月) , 最小值出現(xiàn)在冬季(12月和1 月) , 冬、夏季向下長波輻射相對穩(wěn)定, 而春、秋季由于環(huán)流形勢處于轉(zhuǎn)換階段, 向下長波輻射較多變。地表凈輻射由南向北逐漸減少，夏季最大，冬季最小。[23, 24]</p>

19、<p>　　王園香等在做5-8月對青藏高原OLR年際變化及其對中國氣候變化的影響時發(fā)現(xiàn)，從青藏高原OLR氣候月平均變化值分析中，得出青藏高原OLR在5-6月和9-11月分別達(dá)到2個峰值階段，在7-8月卻處于相對的低谷階段。5-6月和7-8月分別是青藏高原OLR的峰值和谷值階段，而在7-8月又是中國大部分地氣的雨季。青藏高原OLR1989-208年5-6月及7-8月都為增長的趨勢，大部分負(fù)距平出現(xiàn)在1989-2002年，而正距

20、平出現(xiàn)在2003-2008年。得出青藏高原5-6月OLR對中國東部地區(qū)7-8月氣候有滯后影響，青藏高原7-8月OLR對中國西南部7-8月氣候有同步的相關(guān)影響。[25]</p><p>　　2.4 未來氣候模擬結(jié)果</p><p>　　程志剛等利用11 個模式集合模擬了青藏高原未來的氣候，結(jié)果表明: 在假設(shè)未來大氣CO2等溫室氣體保持中等排放的情景下，相對于2008 年而言， 21 世紀(jì)中期

21、青藏高原年均氣溫和降水變化幅度為1． 98 ℃和0.06 mm/d，而21 世紀(jì)末，增溫幅度達(dá)到3.93 ℃，海西地區(qū)降水增加11． 64%，而阿里地區(qū)降水減少3． 69%，年平均降水率變幅為0.24mm/d。在中期和末期，增溫幅度最大地區(qū)為格爾木市。動力降尺度資料分析顯示，未來100 年高原氣候總體預(yù)估增溫趨勢明顯，有顯著變濕的趨勢，但四季變化并不均衡，春、夏季均出現(xiàn)降水增加趨勢，秋、冬季降水變化雖然存在增加趨勢，同時也有可能出現(xiàn)負(fù)增

22、長的現(xiàn)象。降水變化的空間分布也十分不均勻，且模擬的不確定性較大。模式集合與動力降尺度對高原氣溫和降水變化的預(yù)估也存在較大差異，但是總的變化趨勢還是一致的。[26]</p><p><b>　　3 總結(jié)</b></p><p>　　(1)近50 年來高原的氣溫傾向率達(dá)到0.37℃/10a，遠(yuǎn)高于全國的增暖水平(0.16℃/10a)，且研究時段距今越近，氣溫傾向率越大，表

23、明近期增暖更為明顯。青藏高原及鄰近地區(qū)平均增溫率及平均溫差在同一高度范圍內(nèi), 從春、夏到秋、冬, 增溫率依次遞增, 冬季溫度增幅為最大。青藏高原地區(qū)年和冬、春、秋三季的氣溫傾向率和站點高程呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，海拔每上升1000 m，站點年平均氣溫傾向率增加0.1 ℃/10a，冬季更為顯著（每1000 m增加0.2 ℃/10a）。</p><p>　　(2)利用TRMM衛(wèi)星資料研究發(fā)現(xiàn)了，包括阿里喀喇昆侖山少雨區(qū)、

24、高原腹地相對濕潤區(qū)、橫斷山脈中心相對干旱區(qū)等。高原降水的季節(jié)分配不均勻，其中，西、北部春（3~5 月）、秋（9~11 月）和冬（12~2 月）的降水占全年降水比例均為20%~30%，夏季（6~8 月）降水稍多，比例為30%~40%。青藏高原地表有效輻射全年均為正值，在西南部最大，西北部次之，東南部最小。青藏高原OLR在5-6月和9-11月分別達(dá)到2個峰值階段，在7-8月卻處于相對的低谷階段。</p><p>　　

25、(3)在假設(shè)未來大氣CO2等溫室氣體保持中等排放的情景下，相對于2008 年而言， 21 世紀(jì)中期青藏高原年均氣溫和降水變化幅度為1． 98 ℃和0.06 mm/d，而21 世紀(jì)末，增溫幅度達(dá)到3.93 ℃。未來100 年高原氣候總體預(yù)估增溫趨勢明顯，有顯著變濕的趨勢。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].李潮流, 康世昌. 青

26、藏高原不同時段氣候變化的研究綜述. 地理學(xué)報. 2006(03):327-35.</p><p>　　[2].林振耀, 趙昕奕. 青藏高原氣溫降水變化的空間特征. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 1996(04):354-8.</p><p>　　[3].劉, 侯萍. <青藏高原及其鄰近地區(qū)近30年氣候變暖與海拔高度的關(guān)系.pdf>. 高原氣象. 1998,17(3):5.

27、</p><p>　　[4].蔡英, 李棟梁, 湯懋蒼, 白重瑗. 青藏高原近50年來氣溫的年代際變化. 高原氣象. 2003(05):464-70.</p><p>　　[5].李林, 陳曉光, 王振宇, 徐維新, 唐紅玉. 青藏高原區(qū)域氣候變化及其差異性研究. 氣候變化研究進(jìn)展. 2010(03):181-6.</p><p>　　[6].牛濤, 陳隆勛,

28、 王文. 青藏高原冬季平均溫度、濕度氣候特征的REOF分析. 應(yīng)用氣象學(xué)報. 2002(05):560-70.</p><p>　　[7].周寧芳, 秦寧生, 屠其璞, 李棟梁. 近50年青藏高原地面氣溫變化的區(qū)域特征分析. 高原氣象. 2005(03):344-9.</p><p>　　[8].姜永見1, 2，李世杰1, 煒1，金傳芳1 沈陳. 青藏高原近 40 年來氣候變化特征及湖

29、泊環(huán)境響應(yīng). 地理科學(xué). 2012.</p><p>　　[9].韋志剛, 黃榮輝, 董文杰. 青藏高原氣溫和降水的年際和年代際變化. 大氣科學(xué). 2003(02):157-70.</p><p>　　[10].王堰, 李雄, 繆啟龍. 青藏高原近50年來氣溫變化特征的研究. 干旱區(qū)地理. 2004(01):41-6.</p><p>　　[11].劉曉東,

30、侯萍. 青藏高原及其鄰近地區(qū)近30年氣候變暖與海拔高度的關(guān)系. 高原氣象. 1998(03):24-8.</p><p>　　[12].王朋嶺, 唐國利, 曹麗娟, 劉秋鋒, 任玉玉. 1981—2010年青藏高原地區(qū)氣溫變化與高程及緯度的關(guān)系. 氣候變化研究進(jìn)展. 2012(05):4-10.</p><p>　　[13].Liu B, Jin H, Sun L, Su Z, Sun

31、 Z, Zhao S, et al. Spatial–temporal differences in climate change at different altitudes, northeastern Qinghai-Tibetan Plateau during the Holocene period. International Journal of Earth Sciences. 2014.</p><p&g

32、t;　　[14].馮松, 湯懋蒼, 王冬梅. 青藏高原是我國氣候變化啟動區(qū)的新證據(jù). 科學(xué)通報. 1998(06):633-6.</p><p>　　[15].任余龍, 石彥軍, 王勁松, 張宇, 王式功. 英國CRU高分辨率格點資料揭示的近百年來青藏高原氣溫變化. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06):63-8.</p><p>　　[16].齊文文, 張百平, 龐宇,

33、趙芳, 張朔. 基于TRMM數(shù)據(jù)的青藏高原降水的空間和季節(jié)分布特征. 地理科學(xué). 2013(08):999-1005.</p><p>　　[17].李亞琴. 青藏高原年降水的變化特征研究. 高原山地氣象研究. 2011(03):39-42.</p><p>　　[18].湯懋蒼, 李存強(qiáng), 張建. 青藏高原及其四周的近代氣候變化. 高原氣象. 1988(01):39-49.</

34、p><p>　　[19].姚莉, 吳慶梅. 青藏高原氣候變化特征. 氣象科技. 2002(03):163-4+43.</p><p>　　[20].吳紹洪, 尹云鶴, 鄭度, 楊勤業(yè). 青藏高原近30年氣候變化趨勢. 地理學(xué)報. 2005(01):3-11.</p><p>　　[21].李生辰, 徐亮, 郭英香, 錢維宏, 張國慶, 李川. 近34a青藏高原年降

35、水變化及其分區(qū). 中國沙漠. 2007(02):307-14.</p><p>　　[22].格桑, 唐小萍, 路紅亞. 近35年青藏高原雨量和雨日的變化特征. 地理學(xué)報. 2008(09):924-30.</p><p>　　[23].蔣興文, 李躍清. 青藏高原地表輻射的氣候特征. 資源科學(xué). 2010(10):1932-42.</p><p>　　[24]

36、.武榮盛, 馬耀明. 青藏高原不同地區(qū)輻射特征對比分析. 高原氣象. 2010(02):251-9.</p><p>　　[25].王園香, 李貴才, 吳曉, 王成. 5—8月青藏高原OLR年際變化及其對中國氣候變化的影響. 蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05):47-51+60.</p><p>　　[26].程志剛, 劉曉東, 范廣洲, 白愛娟, 王炳赟. 21世紀(jì)青藏

37、高原氣候時空變化評估. 干旱區(qū)研究. 2011(04):669-76.</p><p>　　[27].張彥成, 侯書貴, 龐洪喜. 青藏高原地區(qū)近千年氣候變化的時空特征. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2012(03):135-46.</p><p>　　[28].余蓮, 封彩云. 青藏高原近期氣候變化研究進(jìn)展. 高原山地氣象研究. 2012(03):84-8.</p><

38、;p>　　[29].劉強(qiáng), 杜今陽, 施建成, 蔣玲梅. 青藏高原表層土壤濕度遙感反演及其空間分布和多年變化趨勢分析. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2013(10):1677-90.</p><p>　　[30].王敏, 周才平, 吳良, 徐興良, 歐陽華. 近10a青藏高原干濕狀況及其與植被變化的關(guān)系研究. 干旱區(qū)地理. 2013(01):49-56.</p><p>　　[31].

39、譚春萍, 楊建平, 米睿. 1971-2007年青藏高原南部氣候變化特征分析. 冰川凍土. 2010(06):1111-20.</p><p>　　[32].李義華, 韓志剛, 姚志剛, 趙增亮. 青藏高原及周邊地區(qū)云氣候特征. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(33):8145-8.</p><p>　　[33].馮松, 姚檀棟, 江灝, 康興成, 湯懋蒼. 青藏高原近600年的溫度變化