西藏東部大氣可降水量5月和12月氣候變化對比分析

趙永麗 洛桑平措 拉珍

（1.山南市氣象局，西藏 山南 856000；2.曲水縣氣象局，西藏 拉薩 850000）

西藏地區由于東西部地表特征的不同，使得東西部地區降水（雪）呈現不同的特征，西部降水以單峰型降水為主，東部降水以雙峰型降水為主［1］，東部地區是西藏農牧業主要的經濟區，降水（雪）與大氣可降水量有十分密切的關系，所以有必要對東部地區大氣的可降水量進行氣候變化分析。以往對西藏地區的研究中，均以整個西藏地區的大氣可降水量為主［2-5］，西藏大氣可降水量時空分布不均勻，空間分布由東南至西北遞減，大氣可降水量在夏季7、8月份最大，在冬季12月到次年1月最小，但是西藏降水量有明顯的區域特征，應該分開研究西藏東西部的大氣可降水量的區域特征。

1 數據和研究方法

使用ERA-interim再分析數據中的風場、比濕場、地表氣壓場數據，考慮到高原海拔高度，分別計算低層（地面到500hPa）和高層（500-300hPa）整層大氣可降水量。

整層大氣可降水量的計算公式：

PW代表大氣可降水量，g表示重力加速度，q為比濕，PS和PT代表地表和大氣頂處的氣壓。

2 西藏東部大氣可降水量的季節變化

圖1是1979-2012年平均的西藏地區500-300hPa大氣可降水量逐月分布圖，在1-3月（圖1（a-c）），西藏東部地區存在一個大氣可降水量的中心區，量值在0.5-1mm；在4-6月（圖1（d-f）），在那區、昌都和林芝地區的交界處，中心區大氣可降水量量值增大，西藏東部地區的大氣可降水量逐漸增多，量值在1-4mm；在7-9月（圖1（g-i）），西藏東部地區大氣可降水量大值中心繼續維持，量值增加到3-4.7mm，但與此同時，西藏西部日喀則北部地區出現一個大氣可降水量大值中心，最大中心值比東部地區還要大一些，9月份西部大值中心消失，東部大氣可降水量中心仍然存在，數值減小；在10-12月（圖1（j-l））東部大氣可降水量大值中心逐漸減小。

3 西藏東部大氣可降水量季節變化的氣候變化

選取東經92-99°E，北緯28-32.5°N區域為西藏東部地區（圖1黑色方框所示區域）計算東部地區的500-300hPa各月大氣可降水量區域平均值，再計算每個月東部地區大氣可降水量的氣候傾向率，其分布如圖2所示，大氣可降水量在1月和3-11月是增加的，在2月和12月是減少的，只有5月和12月大氣可降水量的氣候傾向率通過了顯著性檢驗，這說明5月和12月大氣可降水量氣候變化顯著，并且其與降水的氣候傾向率變化相一致，降水的氣候傾向率逐月分布如圖3，在5月和12月，降水增多和減少分別通過了98%和99.5%的顯著性檢驗，這和大氣可降水量在5月和12月的氣候傾向率相一致，說明東部地區降水的氣候變化在5月和12月與大氣可降水量密切相關。

圖1 1979-2012年平均500-300hPa大氣可降水量逐月分布圖（單位：mm）

圖2 1979-2012年西藏東部500-300hPa大氣可降水量氣候傾向率的季節變化（5月：通過99.5%顯著性檢驗，12月：通過98%顯著性檢驗）

圖3 1979-2012年西藏東部降水氣候傾向率的季節變化（5月：通過98%顯著性檢驗，12月：通過99.5%顯著性檢驗）

4 西藏東部5月和12月大氣可降水量變化的可能原因

大氣可降水量的變化在很大程度上來源于水汽輸送，水汽輸送使得遠離西藏東部地區的水汽得以經過風場的輸送，聚集在西藏東部地區。

由于西藏地區高海拔屬性，將西藏東部地區大氣可降水量的來源分地面到500hPa和500-300hPa考慮。分別計算5月和12月西藏東部地區大氣可降水量與地面到500hPa大氣可降水量的相關系數分布，如圖4，5月（圖4（a）），西藏東部大氣可降水量與阿拉伯海、印度半島、孟加拉灣和中南半島的北部的大氣可降水量顯著相關，同時與菲律賓到西北太平洋地區的大氣可降水量顯著相關；12月（圖4（b）），西藏東部地區的大氣可降水量與印度洋西部、阿拉伯半島、伊朗高原地區的大氣可降水量顯著相關。在計算5月和12月西藏東部地區大氣可降水量與500-300hPa大氣可降水量的相關系數分布后（圖5（a）），發現高原東部大氣可降水量與周圍地區500-300hPa大氣可降水量的相關系數分布圖（圖5（b））和與地面到500hPa大氣可降水量的相關系數分布圖相似，這說明東部地區大氣可降水量的氣候變化是周圍大氣高低層共同作用的結果。

分別計算西藏東部地區大氣可降水量與低層（圖6）和高層（圖7）整層水汽通量的相關系數。如圖6，5月（圖6（a））在西藏南側有顯著的從阿拉伯海和孟加拉灣向高原東部地區的水汽輸送帶；12月（圖6（b））在西藏的西南側有顯著的從阿拉伯海北部向高原東部地區的水汽輸送帶，兩個月份，雖然水汽輸送都經過阿拉伯海，但是兩個月份的水汽源區是不同的，這在圖5中西藏東部大氣可降水量與周圍地區大氣可降水量的分布圖中可以看出來。在圖7中，5月（圖7（a）），可以發現雖然西藏東部地區大氣可降水量在高低層與周圍地區大氣可降水量的分布圖相似，但是與高低層水汽通量的相關系數矢量圖卻不同，東部地區大氣可降水量與高層水汽通量相關系數的矢量圖表明，沒有顯著的水汽輸向高原地區，存在一個顯著的從高原東部地區向華南地區的水汽輸送帶；12月（圖7（b）），西藏東部地區大氣可降水量與高層水汽通量相關系數矢量圖和與低層水汽通量相關系數矢量圖相似，這說明東部大氣可降水量在5月與低層的水汽輸送相關，在12月與高低層水汽輸送均相關。

5 結論

圖4 1979-2012年西藏東部降水與地面到500hPa大氣可降水量的（a）5月（b）12月同期相關系數分布圖

圖5 1979-2012年西藏東部降水與500-300hPa大氣可降水量的（a）5月（b）12月同期相關系數分布圖

通過計算歐洲中心1979-2012年ERA-interim再分析數據的西藏大氣大氣可降水量，分析西藏東部地區大氣可降水量的季節和氣候變化特征，進而對比分析西藏東部地區5月和12月大氣可降水量的不同氣候變化特征。發現在季節變化上，西藏東部地區大氣可降水量由冬至夏均存在一個大值中心，且在春季西藏東部地區大氣可降水量就開始增多，而在西藏西部地區，僅在7-8月存在一個大氣可降水量的大值中心。在氣候變化上，西藏東部地區大氣可降水量在5月顯著增加，在12月顯著減少，這與降水的氣候變化相一致，5月西藏東部地區大氣可降水量的增加主要與與阿拉伯海、印度半島、孟加拉灣和中南半島地面到500hPa的大氣可降水量和水汽輸送顯著相關，而12月西藏東部地區大氣可降水量的減少與印度洋西部、阿拉伯半島、伊朗高原地區地面到300hPa的大氣可降水量和水汽輸送顯著相關。

圖6 1979-2012年西藏東部降水與地面到500hPa水汽通量的（a）5月（b）12月同期相關系數矢量圖

圖7 1979-2012年西藏東部降水與500-300hPa水汽通量的（a）5月（b）12月同期相關系數矢量圖