川西高原氣候變化特征分析

魏邦憲　張玉宬　苗婷

摘要 利用川西高原紅原和諾爾蓋1971—2010年逐日觀測資料，研究了2個站點的氣候變化。結果表明，紅原和諾爾蓋這2個地區氣溫明顯升高，其中紅原約以每10年0.26 ℃的傾向率增高，諾爾蓋約以每10年0.27 ℃的傾向率增高；降水量則呈現減少趨勢，紅原降水減少傾向率為每10年16.34 mm，諾爾蓋降水減少傾向率為每10年4.72 mm。通過研究氣候變化的特征，可以更全面地了解生態環境變化的根源，進而從氣候方面采取適當措施緩解生態環境退化對人類造成的影響。

關鍵詞 氣候變化特征；降水；氣溫；紅原；諾爾蓋；川西高原

中圖分類號 P467 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）16-0176-03

川西高原的地理位置和生態環境獨特，具有豐富的自然資源與生物種類。川西高原屬于典型的生態脆弱區，抵御外界環境擾動和人為干擾的能力低下且保護、改善、治理區域生態環境的經濟成本和生態成本明顯高于低海拔地區。

隨著人口的迅速增長和社會經濟的加速發展，人們對資源的過度開發及對環境的破壞，導致生態系統退化成為普遍現象[1-5]。特別是在生態環境本來就十分脆弱的地區，這一現象表現得更明顯。據初步統計，我國退化生態系統面積已占國土面積的45%以上[6]。同時，有研究表明，川西高原自然植被破壞嚴重，生物多樣性降低，水土流失嚴重，農業生態環境惡化，災害頻繁，貧困與環境退化相互影響[7]。因此，對退化生態系統的研究成為我國生態環境建設和可持續發展面臨的重大課題，刻不容緩。而近30年來，川西高原大部分區域氣溫升高，氣候變暖[8]，導致凍土環境和植被發生變化，土地沙化、草地嚴重退化等生態環境問題對當地的社會經濟與環境發展產生了重要影響[9-10]。氣候系統與生態系統處在動態平衡之中，一個系統的變化會引發另一系統的響應。因此，對紅原和諾爾蓋氣候變化的分析將有助于生態環境的影響評價，從而更好地保護、改善、治理、恢復和重建該區生態體系。

1 資料與方法

川西高原地區紅原和諾爾蓋2個氣象觀測站（表1）1971—2000年的資料包括日平均氣溫、日降水量和日照時長。由于川西高原地區氣象站點稀少，各站海拔、氣候差異極大，無法對站點進行空間平均或平滑以進行面上的研究，故本文分別描述各站的氣候及其變化，以最大限度地反映其本質，找到2站共有的特征，以獲得面上的規律。

通過研究這些觀測要素的年代際變化，做直線擬合（采用擬合直線斜率的10倍稱為氣候傾向率，分別代表每10年氣溫、降水、日照的變化值），并利用觀測站資料的5年滑動平均研究氣候變化趨勢，包括資料的年際變化滑動平均和資料的距平年際變化的滑動平均。同時，還從10年尺度對要素資料進行分析，進而更好地研究在全球氣候變暖背景下川西高原的紅原和諾爾蓋這2個站點的生態氣候變化特征，并為分析其對生態環境的影響提供依據。

2 紅原、諾爾蓋氣候變化分析

2.1 降水變化趨勢

2.1.1 降水的動態變化特征及降水傾向率。從圖1可以看出，紅原與諾爾蓋的年降水量的年際變化較大，20世紀70年代初及90年代，紅原和諾爾蓋這2個站點降水較為豐富。而90年代以來，這2個站點的降水普遍較少，其中，諾爾蓋在90年代初有一極小值。從平滑后的曲線可以看出，90年代末期，這2個站點降水均出現小幅度回升；從變化趨勢看，二者降水量趨于一致，均呈現下降趨勢。通過對降水的分析可見，20世紀70年代中期及80年代是多雨時段，而90年代以來，降水呈減少趨勢，是少雨時段。另外，圖中也顯示了多年夏季降水的年際變化，可以看出，多年夏季降水與年降水的分布曲線趨勢較相似。

從圖2可看出，紅原和諾爾蓋1971—2000年30年時間序列的10年年降水量平均值的變化基本一致，這2個站點20世紀70—80年代降水量均增加，其中紅原增加130.5 mm，諾爾蓋增加289 mm；80—90年代降水量減少，其中紅原減少499.6 mm，諾爾蓋減少321.5 mm；從整個30年來看，70—90年代，紅原減少369.1 mm，諾爾蓋減少32.5 mm，即2個站點均呈現下降趨勢，其中紅原較明顯。

2.1.2 年代際平均降水量特征。從表2可看出，這2個站點的夏、秋季節從20世紀70—80年代季降水量一直在增加；80年代后，這2個季節的季降水又均表現為下降趨勢，春季則相反。紅原冬季降水量變化為70—80年代一直在減少，80年代以后降水量增加；諾爾蓋的冬季降水量從70年代開始則一直在增加。由以上分析可知，80年代的降水最多。

2.2 氣溫變化趨勢

2.2.1 氣溫動態變化特征及氣溫傾向率。從圖3可以看出，紅原與諾爾蓋的年平均氣溫的年際變化趨勢較相似，這2個站點的最高氣溫均出現在1998年和1999年，而最低氣溫也均出現在1977年。從5年滑動曲線可以看出這2個站點在20世紀70年代中后期、80年代中期和90年代初氣溫均呈下降趨勢，且每次下降均比前次下降要小，其他年份則呈現逐漸上升趨勢。從圖3可以看出，紅原和諾爾蓋這2個站點70—90年代氣溫均增加，其中紅原增加了0.48 ℃，諾爾蓋增加了0.52 ℃，諾爾蓋比紅原多增加了0.04 ℃，2個站點均呈現明顯的上升趨勢。從紅原和諾爾蓋的年平均氣溫擬合曲線圖可以看出，2個站點的氣溫均呈上升趨勢，其中，紅原的年平均氣溫傾向率為0.26 ℃/10年，諾爾蓋的年平均氣溫的傾向率為0.27 ℃/10年，諾爾蓋比紅原的增溫趨勢略明顯，這與以上分析的年代際氣溫一致。在全球氣溫上升趨勢明顯的背景下，紅原與諾爾蓋也呈現明顯的增溫趨勢。

2.2.2 年代際平均氣溫特征。從圖4可以看出，這2個站點的夏、秋和冬季3個季節20世紀70—90年代季平均氣溫持續增加，春季變化趨勢為先降低后升高。

3 結論endprint

綜上所述，紅原和諾爾蓋2個站點的年降水量均呈減少趨勢，紅原降水傾向率為每10年減少16.34 mm，諾爾蓋降水傾向率為每10年減少4.72 mm；季節降水中，秋季減少明顯。紅原和諾爾蓋地區氣溫呈明顯升高的變化趨勢，其中紅原以約0.26 ℃/10年的傾向率增高，諾爾蓋以約0.27 ℃/10年的傾向率增高；季節變化中，4個季節均呈增加的趨勢，以秋季增溫最為明顯。

由于站點資料不全和時間尺度不夠長，只對川西高原地區的紅原和諾爾蓋2個站點30年的氣候資料進行研究，并不能完全反映整個川西高原的演變趨勢；而對影響該地區生態環境的要素資料未進行統計和分析，主要是從理論上分析了氣候變化對生態環境的影響。

4 參考文獻

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