王敏?王慶莉?易蘭?劉小波?鐘華劍?劉成剛






摘 要:采用相關線性回歸分析法對雅礱江流域(甘孜州段)近30年降水、氣溫、日照等氣象要素時空變化進行研究。結果表明:雅礱江流域年降水量呈增加趨勢,秋季降水量增加顯著;平均溫度呈極顯著上升趨勢,春季氣溫變化平穩,其余季節均升高;年、季日照時數變化不明顯;年相對濕度呈下降趨勢,夏季平均相對濕度變化不明顯,春、秋、冬季則顯著下降;年平均蒸發量呈減少趨勢,除冬季趨于遞增外,春、夏、秋季均為下降趨勢;總體上雅礱江流域表現為雨熱同季。
關鍵詞:雅礱江流域;降水;氣溫;日照時數;回歸分析法
中圖分類號:P467 文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2021)34-0-04
Study on the Characteristics of Climate Change in Ecological Region
Yalong River Basin
WANG Min WANG Qingli YI Lan LIU Xiaobo ZHONG Huajian LIU Chenggang
(Ganzi Meteorological Office, Kangding Sichuan 626000)
Abstract: The temporal and spatial changes of meteorological elements such as precipitation, temperature and sunshine in Yalong River Basin (Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture Section) in recent 30 years were studied by correlation linear regression analysis. The results show that the annual precipitation in Yalong River Basin? increases, and the precipitation in autumn increases significantly; the average temperature showed a very significant upward trend, the temperature changed steadily in spring and increased in other seasons; annual and seasonal sunshine hours did not change significantly; the annual relative humidity showed a downward trend, the average relative humidity in summer did not change significantly, and tended to decrease significantly in spring, autumn and winter; the annual average evaporation showed a decreasing trend. Except that it tended to increase in winter, it decreased in spring, summer and autumn; on the whole, the Yalong River Basin? shows the same season of rain and heat.
Keywords: Yalong River Basin;precipitation;temperature;sunshine hours;regression analysis
青藏高原氣候復雜多變,是全球氣候變化最敏感的區域之一。高聳的地形造就其獨有的動力和熱力特征,這對我國乃至全球氣候都有顯著影響[1-4]。雅礱江流域是我國重要的水電能源基地。在全球氣候變化背景下,研究雅礱江流域氣候變化規律具有重要意義。
雅礱江發源于青海省巴顏喀拉山南麓,位于96°52′—102°48′E、26°32′—33°58′N,地處青藏高原東部、四川省西部,是金沙江最大的支流,流域整體上呈南北向條帶狀,緯度跨度及地勢高差大,地形變化復雜。雅礱江干流長1 571 km,流域面積為12.8 萬km,占長江流域面積的7.1%。雅礱江(甘孜州段)總長1 019.44 km,起點為石渠縣呷衣鄉,流經德格、甘孜、新龍、理塘、雅江、康定,在九龍縣三巖龍鄉田埂村出甘孜州境,是金沙江最大支流。年徑流量約為316.2億m,流域面積約9萬km。
雅礱江徑流由降水、地下水和融雪水組成,水利資源豐富,是南水北調西線工程水源池。雅礱江流域氣候變化將對下游氣候造成影響,直接影響流域及其下游的生態環境變化[5]。當前,甘孜藏族自治州(簡稱甘孜州)人民政府按照黨中央、國務院和四川省委、省政府重大決策部署,推進生態環境治理體系和治理能力現代化,加快建設美麗生態和諧社會主義現代化新甘孜,筑牢長江黃河上游重要屏障,協同推進甘孜經濟社會高質量發展和生態環境高水平保護,圍繞全面打造川西北生態示范區,立足甘孜州區域特征發展定位及突出生態問題。通過對雅礱江流域(甘孜州段)生態示范區開展氣候變化研究,以科學數據為基礎,從而為推進甘孜經濟社會高質量發展和生態環境高水平保護提供決策依據。
1 研究資料情況
選取1991—2020年石渠、甘孜、道孚、新龍、爐霍、雅江、九龍7個國家氣象站氣象要素代表雅礱江流域(甘孜州段)及其周邊地區背景氣象要素值(見圖1),采用線性傾向估計回歸系數,分析雅礱江流域(甘孜州段)30年氣候變化特征。根據北半球氣候特征對全年進行季節劃分,分為春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)和冬季(12月至次年2月)。
2 雅礱江流域(甘孜州段)降水特征分析
2.1 年降水量
雅礱江流域年平均降水量變化如圖2所示。從圖2可知,雅礱江流域多年平均降水量為719.6 mm,呈現波動性變化,年平均降水量變幅大,旱澇交替明顯,以1993年和1994年尤為顯著,全流域平均降水量1993年為823.0 mm、1994年為560.8 mm,差值為262.2 mm,變幅為近30年全州年平均降水量的36.5%。2008年是降水由少變多的轉折點,2008年之前,年降水低于平均值,2008年之后,年降水高于平均值。雅礱江流域30年平均降水量整體呈上升趨勢,氣候傾向率為22.98 mm/10 a(R=0.263,P<0.05,R為相關系數,P為顯著性系數,下同)。在空間分布上,甘孜州東南部的九龍、雅江等站的降水量相對較多,九龍站年平均降水量為925.8 mm,為全流域最多;西北部的石渠站降水量相對較少,年平均降水量為612.9 mm,為全流域最少。雅礱江流域降水在空間上差異大,從上游到下游明顯遞增。
2.2 季降水量
通過研究雅礱江流域四季降水逐年趨勢變化情況可知:雅礱江流域30年來各季降水量均有上升趨勢,其中秋季顯著上升(相關系數R=0.323,顯著性系數P<0.05),回歸方程為y=1.157 7x +149.48,表明每10年上升約11.6 mm。
2.3 月降水量
通過對降水量進行月際分析可知:干季是當年11月到次年3月,雨季是當年5—9月,而4、10月是干濕兩季交替時期。4—10月降水量占年平均降水量的95%;11月至次年3月,降水量僅為年平均降水量的5%;1月與12月降水為谷值,且只有一個波谷。最大降水量為6月(150.4 mm),最小降水量在12月(2.6 mm)。月降水有兩個波峰(6月、9月),兩個波峰間波谷降水大于100 mm,均高于多年降水平均,沒有表現出顯著的雙雨季特征。
3 雅礱江流域(甘孜州段)溫度分析
3.1 年平均溫度
統計分析了雅礱江流域1991—2020年年平均氣溫序列變化情況,結果見圖3。由圖3可知,近30年來,雅礱江流域多年平均氣溫為7.3 ℃,年際變化顯著,總體上雅礱江流域年平均溫度遞增率為0.368 ℃/10 a(R=0.683,P<0.01),增溫是1991—2020年氣候變化的顯著特征。雅礱江流域氣溫空間分布差異大,從上游到下游遞增。
3.2 季平均溫度
統計分析雅礱江流域1991—2020年各季節平均氣溫變化趨勢可知,1991—2020年,各季節溫度均呈上升趨勢,其中春季、秋季和冬季均通過P=0.01顯著性檢驗,呈現出極顯著上升趨勢。夏季(R=0.607,P<0.01)、秋季(R=0.535,P<0.01)、冬季(R=0. 541,P<0.01)每年分別增加0.035 ℃、0.043 ℃、0.053 ℃。
3.3 月平均溫度
在月際分布上,7月的平均氣溫最高(15.0 ℃),1月平均氣溫最低(-1.9 ℃)。月平均溫度峰(谷)值大于10 ℃,且只有一個波谷(峰),說明雅礱江流域每年是單一的冷暖兩季。
4 雅礱江流域(甘孜州段)日照時數分析
4.1 年日照時數
雅礱江流域年平均日照時數變化情況見圖4。從圖4可知,1991—2020年,雅礱江流域多年平均日照時數為
2 201.1 h,呈現波動變化。石渠、甘孜、爐霍、道孚年平均日照時數均在2 300 h以上,雅礱江流域的日照時數從上游到下游明顯遞減。通過對年平均日照時數趨勢進行回歸分析可知,1991—2020年雅礱江流域年平均日照時數呈現遞增的趨勢,氣候傾向率為28.733 h/10 a。
4.2 季、月日照時數
通過分析雅礱江流域1991—2020年各季節平均日照時數變化趨勢可知,1991—2020年,四季平均日照時數均呈現升高的趨勢,變化不顯著。在月際分布上,5月的平均日照時數最多(201.6 h),6月和9月最少(169.3 h和168.2 h),年平均日照時數為184.1 h。可見,雅礱江流域平均每日至少有6 h的日照時數。
5 雅礱江流域(甘孜州段)相對濕度分析
5.1 年平均相對濕度
對1991—2020年年平均相對濕度資料進行分析可知,1991—2020年,雅礱江流域年平均相對濕度為58%,年際變化顯著(見圖5)。對年平均相對濕度變化趨勢進行回歸分析,回歸方程為y=-0.174 0x +60.858。可見,1991—2020年,雅礱江流域年平均相對濕度每年遞減,氣候傾向率為-1.741%/10 a(R=0.767,P<0.01)。造成相對濕度年際差異的主要因素是年降水量、溫度、地面潮濕程度及降水日數。
5.2 季平均相對濕度
通過分析雅礱江流域1991—2020年各季節平均相對濕度變化趨勢可知,夏季平均相對濕度每年遞增0.026 6 mm,變化不顯著,春季、秋季、冬季均為顯著下降趨勢,氣候傾向率分別為2.17%/10 a(R=0.564,P<0.01)、1.58%/10 a(R=0.519,P<0.01)、4.56%/10 a(R=0.8,P<0.01),冬季減少最顯著。
5.3 月平均相對濕度
分析1991—2020年雅礱江流域逐月平均相對濕度發現,各月平均相對濕度月際變化大,月平均相對濕度最大值在7月和9月,為73%,最小值出現在2月,為39%。可見,雅礱江流域夏季多雨濕潤,而冬季風大干燥。
6 雅礱江流域(甘孜州段)蒸發量分析
6.1 年蒸發量
對雅礱江流域1991—2015年平均蒸發量(2015年以后蒸發量改為全自動化,分大小型蒸發觀測,數據無法統一,與前期數據不一致,故使用蒸發量數據到2015年)進行分析可知,1991—2015年平均蒸發量為1 461.5 mm,整體上來看,平均蒸發量逐年遞減(見圖6),氣候傾向率為-101.06 mm/10 a(R=0.622,P<0.01)。
6.2 季蒸發量
對雅礱江流域1991—2015年各季蒸發量資料進行分析可知:春季蒸發量最大,為476.0 mm;夏季次之,為433.4 mm;秋季和冬季均較少,分別為306.1 mm和246.4 mm。蒸發量隨春、夏、秋、冬四季逐漸減少。雅礱江流域四季蒸發量呈逐年波動的變化情況,冬季平均蒸發量顯著遞增,氣候傾向率為15.49 mm/10 a(R=0.546,P<0.01),春、夏、秋季均呈現出顯著下降的趨勢,氣候傾向率分別為-50.63 mm/10 a(R=0.708 7,P<0.01)、-46.27 mm/10 a(R=0.554,P<0.01)、-18.01 mm/10 a(R=0.520 9,P<0.01)。
6.3 月蒸發量
分析1991—2015年雅礱江流域逐月平均蒸發量可知,各月平均相對蒸發量變化大,月平均蒸發量最大值在5月,為155.2 mm,最小值在12月,為67.2 mm。
7 結語
①1991—2020年,雅礱江流域(甘孜州段)年降水量總體呈上升趨勢,氣候變化率為22.98 mm/10 a,存在17 a左右的主周期,秋季降水量增加顯著。
②1991—2020年,年平均溫度總體呈現出極顯著上升趨勢,氣候變化率為0.368 ℃/10 a。存在6 a左右的主周期,氣溫春季變化平穩,其余季節均有升高。
③1991—2020年,年日照時數總體變化不顯著,日照時數季節變化不明顯。
④1991—2020年,年相對濕度總體呈下降趨勢,氣候變化率為-1.74%/10 a,季平均相對濕度除夏季變化不明顯外,春、秋、冬季均為顯著下降趨勢。
⑤1991—2015年,雅礱江流域(甘孜州段)年平均蒸發量逐年遞減,氣候變化率為101.06 mm/10 a,除冬季平均蒸發量每年遞增外,春、夏、秋季均為下降趨勢。
⑥雅礱江流域(甘孜州段)降水、氣溫在空間分布上差異較大,年、季降水量和氣溫都存在周期性,從上游到下游明顯遞增。結合氣溫和降水量變化情況,雅礱江流域(甘孜州段)總體表現為雨熱同季。
參考文獻:
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