董少睿,溫婷婷,來曉玲,馮曉莉,陳冀青
青海省氣候中心,青海西寧 810001
為了更好地掌握氣候變化規律,我國諸多學者對氣溫、降水量和日照時數等氣象要素變化進行了研究,并得出了很多有意義的結論。例如,祁英華等[1]通過分析青海省共和盆地近60年氣溫變化特征,得出了青海省共和盆地年內氣溫具有明顯的月和季節變化特征,平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫月際變化趨勢一致;近60年來共和盆地年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫上升趨勢較為顯著,且呈現非對稱性升溫趨勢;陳海蓮等[2]分析青海省河南地區近35年來氣候變化特征,得出了近35年來河南地區氣溫年際、年代際變化特征較為明顯,且呈線性上升,尤以春季升溫幅度最大,夏季最弱;年降水量呈線性減少,夏季減少幅度最大;年日照時數呈線性增加,四季變化幅度不盡相同;楊延志等[3]分析玉林60年來的年平均氣溫和各季平均氣溫氣候變化特征,得出了該市平均氣溫年代際變化特征較為明顯,且上升趨勢顯著,冬季和夏季平均氣溫變化趨勢不明顯,春季和秋季年平均氣溫上升趨勢顯著。
青海省位于我國西北地區,在青藏高原東北側,全省范圍內的平均海拔在3 000 m左右。青海省地處高原腹地,其地形、走向基本與青藏高原保持一致,海拔從西向東逐漸傾斜降低,部分地區落差顯著。青海三江源地區對全球氣候變暖響應較為敏感,是整個高原增溫幅度較大的地質。青海地區氣候表現可以將整個青藏高原在氣候方面的變化情況反映出來。對青海省近60年氣溫變化特征進行分析,可為當地社會經濟發展提供針對性的理論依據。
采用青海國家地面氣象觀測站1961—2021年的年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫觀測數據資料,通過線性回歸、距平計算等方法進行分析,其中四季按春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋 季(9—11月)、冬 季(12月—翌 年2月)劃分。
2.1.1 年平均氣溫的變化1961—2021年,青海省年平均氣溫呈升高趨勢,升溫率為0.39℃/10年(圖1a)。年平均氣溫的階段性變化明顯,進入21世紀以來,氣候變暖加速,2001—2021年平均氣溫較1961—2000年偏高1.4℃,其中2016年全省年平均氣溫最高,為3.8℃。
從空間分布來看,1961—2021年全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在-0.05℃/10年~0.80℃/10年,柴達木盆地升溫尤為明顯,升溫變化率為0.45℃/10年,東部農業區、青南牧區、環青海湖地區相對較小,升溫變化率分別為0.39℃/10年、0.38℃/10年和0.36℃/10年,其中同德為升溫變化率最大的站點,達0.80℃/10年(圖1b)。

圖1 1961—2021年青海省年平均氣溫變化趨勢(a)及年平均氣溫變化率空間分布(b)
2.1.2 年最高氣溫的變化青海省年平均最高氣溫在1961—2021年呈升高趨勢,氣溫在8.7℃~11.8℃之間變化,升溫率為0.34℃/10年(圖2a)。年平均最高氣溫的階段性變化明顯,21世紀以來,氣候變暖加速,2001—2021年平均最高氣溫較1961—2000年偏高1.2℃,其中2010年和2016年全省年平均最高氣溫最高,為11.8℃。
從空間分布來看,1961—2021年全省大部地區平均最高溫度變化率以增加為主,各地變化率在-0.04℃/10~0.83℃/10年之間,東部農業區變化尤為明顯,變化率為0.38℃/10年,其中互助為變化率最大的站點,達0.83℃/10年,柴達木盆地、環青海湖地區和青南牧區相對較小,變化率分別為0.36℃/10年、0.28℃/10年和0.31℃/10年,其中甘德為變化率最大的站點,達到0.52℃/10年(圖2b)。

圖2 1961-2021年青海省年平均最高氣溫變化趨勢(a)及年平均最高氣溫變率空間分布(b)
2.1.3 年最低氣溫的變化青海省年平均最低氣溫在1961—2021年呈升高趨勢,氣溫在-6.1℃~-2.5℃之間變化,升溫率為0.51℃/10年(圖3a)。年平均最低氣溫的階段性變化明顯,21世紀以來,氣候變暖加速,2001—2021年平均最低氣溫較1961—2000年偏高1.7℃,其中1962年全省年平均最低氣溫最低,為-6.1℃。
從空間分布來看,1961—2021年全省大部地區平均最低溫度變化率以增加為主,各地變化率在-0.06℃/10年~1.12℃/10年之間,柴達木盆地、環青海湖地區、東部農業區和青南牧區變化率 分 別 為0.62℃/10年、0.48℃/10年、0.50℃/10年和0.47℃/10年,其中河南為唯一變化率減少的站點,為-0.06℃/10年,同德為變化率最大的站點,達1.12℃/10年(圖3b)。

圖3 1961-2021年青海省年平均最低氣溫變化趨勢(a)及年平均最低氣溫變率空間分布(b)
2.2.1 季平均氣溫的變化1961—2021年,青海省季節平均氣溫皆呈升高趨勢,春夏秋冬四個季節升溫率分別為0.28℃/10年、0.35℃/10年、0.41℃/10年、0.51℃/10年(圖4)。季 節 平 均 氣溫的階段性變化明顯,21世紀以來,氣候變暖顯著,春季2001—2021年平均氣溫較1961—2000年偏高1.0℃,其中2018年全省春季平均氣溫最高為4.9℃;夏 季2001—2021年 平 均氣 溫 較1961—2000年 偏 高1.3℃,其中2016年全省夏季平均氣溫最高為14.8℃;秋 季2001—2021年 平 均氣溫較1961—2000年偏高1.4℃,其中2015年全省秋季平均氣溫最高為4.2℃;冬季2001—2021年平均氣溫較1961~2000年偏高1.7℃,其中2016年全省冬季平均氣溫最高為-6.7℃。由此可以得出,21世紀以來,青海省冬季溫度較其他季節溫度在1961—2000年的升高幅度更大。

圖4 1961-2021年青海省季節平均氣溫變化趨勢
從空間分布來看,1961—2021年春季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在-0.13℃/10年~0.69℃/10年之間,柴達木盆地在春季的升溫尤為明顯,升溫變化率為0.37℃/10年,其中茫崖升溫變化率最大,為0.69℃/10年;1961—2021年夏季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在0.11℃/10年~0.80℃/10年之間,環青海湖地區在夏季升溫較小,升溫變化率為0.33℃/10年,其中西寧地區升溫變化率最小,為0.11℃/10年;1961—2021年秋季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在0.01℃/10年~0.86℃/10年之間,柴達木盆地在秋季升溫較大,升溫變化率為0.45℃/10年,其中同德升溫變化率最大,為0.86℃/10年;1961—2021年冬季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在-0.22℃/10年~1.14℃/10年之間,省內大部分地區在冬季升溫較大,其中同德升溫變化率最大,為1.14℃/10年,河南地區升溫變化率最小,為-0.22℃/10年。
2.2.2 季最高氣溫的變化1961—2021年,青海省季節平均最高氣溫皆呈升高趨勢,升溫率分別為0.22℃/10年、0.31℃/10年、0.37℃/10年、0.40℃/10年。季節平均最高氣溫的階段性變化明顯,21世紀以來,氣候變暖加速,春季2001~2021年平均最高氣溫較1961—2000年偏高1.0℃,其中2013年全省春季平均最高氣溫最高為12.9℃;夏季2001—2021年平均最高氣溫較1961—2000年偏高1.1℃,其中2016年全省夏季平均最高氣溫最高為21.9℃;秋季2001—2021年平均氣溫較1961—2000年偏高1.2℃,其中2015年全省秋季平均最高氣溫最高為12.3℃;冬季2001—2021年平均最高氣溫較1961—2000年偏高1.5℃,其中2016年全省冬季平均最高氣溫最高為2.6℃。由此可以得出,21世紀以來,青海省冬季溫度較其他季節溫度在1961—2000年的升高幅度更大。
從空間分布來看,1961—2021年春季全省大部地區以增暖為主,各地最高溫度升溫變化率在-0.2℃/10年~0.87℃/10年之間,東部農業區在春季的升溫尤為明顯,升溫變化率為0.38℃/10年,其中平安升溫變化率最大,為0.87℃/10年;1961—2021年夏季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在0.09℃/10年~0.80℃/10年之間,環青海湖地區在夏季升溫較小,升溫變化率為0.26℃/10年,其中德令哈地區升溫變化率最小,為0.09℃/10年;1961—2021年秋季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在0.01℃/10年~0.86℃/10年之間,柴達木盆地在秋季升溫較大,升溫變化率為0.40℃/10年,其中互助地區升溫變化率最大,為0.86℃/10年;1961—2021年冬季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在-0.07℃/10年~0.84℃/10年之間,省內大部分地區在冬季升溫較大,其中互助地區升溫變化率最大,為0.84℃/10年,河南地區升溫變化率最小,為-0.07℃/10年。
2.2.3 季最低氣溫的變化1961—2021年,青海省季節平均最低氣溫皆呈升高趨勢,春夏秋冬四個季節升溫率分別為0.41℃/10年、0.49℃/10年、0.51℃/10年、0.64℃/10年。季節平均最低氣溫的階段性變化明顯,21世紀以來,氣候變暖加速,春季2001—2021年平均最低氣溫較1961—2000年偏高1.3℃,其中2018年全省春季平均最低氣溫最高為-1.9℃;夏季2001—2021年平均最低氣溫較1961—2000年偏高1.7℃,其中2018年全省夏季平均最低氣溫最高為9.1℃;秋季2001—2021年平均氣溫較1961—2000年偏高1.8℃,其中2019年全省秋季平均最低氣溫最高為-1.6℃;冬季2001—2021年平均最低氣溫較1961~2000年偏高2.1℃,其中2016年全省冬季平均最低氣溫最高為-13.7℃。由此可以得出,21世紀以來,青海省冬季溫度較其他季節溫度在對比1961—2000年冬季溫度的升高幅度更大。
從空間分布來看,1961—2021年春季全省大部地區以增暖為主,各地最低溫度升溫變化率在-0.10℃/10年~0.96℃/10年之間,柴達木盆地在春季的升溫尤為明顯,升溫變化率為0.55℃/10年,其中同德升溫變化率最大,為0.96℃/10年;1961—2021年 夏季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在0.08℃/10年~1.06℃/10年之間,青南牧區在夏季升溫較小,升溫變化率為0.41℃/10年,其中西寧地區升溫變化率最小,為0.08℃/10年;1961—2021年秋季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在-0.04℃/10年~1.15℃/10年之間,東部農業區在秋季升溫較小,升溫變化率為0.43℃/10年,其中同德地區升溫變化率最大,為1.15℃/10年;1961—2021年冬季全省大部地區以增暖為主,各地升溫變化率在-0.3℃/10年~1.54℃/10年之間,省內大部分地區在冬季升溫較大,其中同德地區升溫變化率最大,為1.54℃/10年,河南地區升溫變化率最小,為-0.3℃/10年。
(1)青海省年和四季平均氣溫均呈現出升高趨勢,尤以秋和冬季對年氣候變化趨勢的貢獻最大,全省大部分地區年平均氣溫以增暖趨勢為主,以柴達木盆地升溫最為明顯。
(2)青海省年和四季平均最高氣溫呈現出上升趨勢,全省大部分地區年平均最高氣溫變化率在-0.04℃/10年~0.83℃/10年之間,東部農業區變化尤為明顯。
(3)青海省年和四季平均最低氣溫呈現出上升趨勢,全省大部分地區年平均最低氣溫變化率在-0.06℃/10年~1.12℃/10年之間,環青海湖地區、青南牧區變化率沒有太大變化,尤以冬季平均最低氣溫上升趨勢最為顯著。