!《高原气象学进展》课程论文-3130103063-白雪梅

成都信息工程学院研究生课程论文评阅表 （ 2013 至 2014 学年第 二 学期） 专 业 大气科学 班 级 2013 课程名称 青藏高原气象学进展 课程性质 非学位 学生姓名 白雪梅 学 号 3130103063 论文题目 青藏高原气候变化综述 教师评阅意见： 论文成绩： 评阅老师签名： 青藏高原的近代气候研究综述 白雪梅 (成都信息工程学院大气科学学院,成都 610225) 摘 要 利用可靠的气象资料，近年来青藏高原的研究变得深入，细致。分别从温度、降水、辐射、以 及对未来气候的预测来叙述。温度从 50 年代到 20 世纪初，温度呈波动上升趋势，并且从气候模型 模拟中得出，为了温度继续升高。利用 TRMM 卫星资料，分析得出了包括阿里喀喇昆仑山少雨区、 高原腹地相对湿润区、横断山脉中心相对干旱区等。特别是高原腹地相对湿润区的发现具有比较重 要的意义，因为它是羌塘高原高寒草原发育的自然基础。从气候模型模拟中得出，也为增加的趋势。 青藏高原 OLR 在 5-6 月和 9-11 月分别达到 2 个峰值阶段，在 7-8 月却处于相对的低谷阶段。地表 有效辐射全年均为正值，在西南部最大，西北部次之，东南部最小。 关键词 青藏高原；气候； 1 引言 青藏高原气候状况与全球气候变化紧密相连。是全球气候变化的关键区，并对东亚夏季风环流 起到建立和维持的重要作用。同时也对全球气候变化产生强烈的反馈, 并且由于高原的高海拔和对 气候变化反映敏感的冰冻圈环境,使得其在不同时段的气候变化同其它区域相比具有幅度大, 频率 高, 变化提前的特点。 1, 2 因此研究青藏高原地区气候变化, 对于了解该地区气候背景状况及其与全球尺度的气候变化的 联系, 预测未来气候变化形势和全球自然环境的变化, 都是十分必要的。近年来很多学者对青藏高 原的气候变化做了详尽的研究，本文主要综述的是从20世纪青藏高原有记录开始的气候变化研究。 古气候研究不包含其中。在近代，由于气象资料的完善。对于青藏高原的研究变得更加详细。这些 文章中多数采用站点观测资料进行分析；但高原上气象观测站点极为稀少，降水资料奇缺，难以完 整、深刻地认识高原降水的时空分布格局，因此也有使用卫星反演资料进行分析。 2 分析 2.1 温度 由于有可靠的气象资料, 青藏高原近代气候变化的研究涉及到了由于季节和纬度，海拔不同所 造成的差异。对气温的变化分析更加详尽。 近50 年来高原的气温倾向率达到0.37/10a，远高于全国的增暖水平(0.16/10a)，且研究 时段距今越近，气温倾向率越大，表明近期增暖更为明显。3-5青藏高原年均气温呈现波动上升。 60年代初为暖期, 60年代中期至80年代初气候转冷,80年代中后期以来高原各地先后进入一个气温 持续升高的时期。 2, 6在20世纪80年代后期和90年代后期均出现了快速显著变暖的现象，其中在 1998年以来的增温尤为显著。90年代已经成为近50年气温最高的时期。 7, 8 20 世纪60 年代以来，高原整体呈现一致升温的趋势，东北部地区和西南部地区升温较强，东 南部较弱。以唐古拉山脉为界，冬春西藏区升温强烈，汛期青海升温强烈，具有南北反相关系。夏、 秋气温变化升温趋势与幅度存在地区差异，升温趋势不明显。 7, 9, 10刘晓东等分析了高原近30 年 台站的资料发现: 青藏高原及邻近地区平均增温率及平均温差在同一高度范围内, 从春、夏到秋、 冬, 增温率依次递增, 冬季温度增幅为最大; 而在同一季节或年平均上, 增温率又随海拔高度上升 而增大。青藏高原地区年和冬、春、秋三季的气温倾向率和站点高程呈显著的正相关关系，海拔每 上升1000 m，站点年平均气温倾向率增加0.1 /10a，冬季更为显著（每1000 m增加0.2 /10a）。 11青藏高原地区夏季气温倾向率的空间分布具有显著的经向差异，纬度每增加10，气温倾向率 增加0.33 /10a。 12, 13 冯松等发现20世纪80年代开始的暖期和1955年以来10年尺度的温度波动都是高原东南部的林芝、 波密等站最先开始, 然后逐渐向东向北传播的。 14高原气温的变化主要以准60 年周期为主, 同时 还有30 年准周期振荡, 存在多个突变点. 高原各个区域近百年来气温都处于上升状态,在气候变化 气势看来，中部区和北部区相似, 而东部区正负交替比较频繁. 15 2.2 降水 青藏高原降水的空间格局呈现自东南向西北递减、自南向北逐渐减少的基本分布规律，包括喜 马拉雅山北坡雨影区、高原西北部“寒旱核心”的存在。利用TRMM卫星资料研究，还发现了，包括 阿里喀喇昆仑山少雨区、高原腹地相对湿润区、横断山脉中心相对干旱区等。特别是高原腹地相对 湿润区的发现具有比较重要的意义，因为它是羌塘高原高寒草原发育的自然基础。 16研究还得出 高原北区( 青海地区) 与南区( 西藏地区) 的年降水以南北反相变化为主。 17 青藏高原北区年降 水量呈减少趋势，南区年降水量呈增加趋势，青藏高原年降水的分布自雅鲁藏布江河谷向西北逐渐 递减，雅鲁藏布江下游地区降水最多，柴达木盆地西北部降水最少。 17 从1961-2005青藏高原年均降水量变化整体呈上升趋势。 17-2220世纪60年代相较于 50年代，降水是增加的， 18但是80年代中期前，降水呈现出偏少的状况，在中期以后 降水偏多为主，1985 1991 年(除1986 年)降水持续偏多,90年代中期降水偏少，但在1998 年 降水量是达到了近30 年的最大值。在21世纪初期，降水量偏小。 19-21 图3.青藏高原年降水量变化趋势图 高原雨季多从4、5 月由高原东南部开始，之后降水中心逐渐西移，至6、7 月高原全境进入雨 季，在910 月自西向东高原雨季结束。齐文文等利用TRMM卫星资料详细分析了青藏高原降水的季 节变化，得出高原降水的季节分配不均匀，其中，西、北部春（35 月）、秋（911 月）和冬 （122 月）的降水占全年降水比例均为20%30%，夏季（68 月）降水稍多，比例为30%40%；东 南部降水主要集中在夏季，比例高达40%60%，春、秋降水比例为20%30%，冬季降水比例低于 10%。高原西北部雨季开始晚、结束早，降水量较少，但全年降水季节分配较均匀。拉萨、日喀则 区域及横断山区东部68 月的降水比例高达50%60%，而35 月和911 月的降水比例仅为 10%20%，12 月至次年2 月降水比例不足10%，这些区域的降水集中程度较为突出。 16 2.3 辐射 蒋兴文等利用卫星反演资料分析了青藏高原地表辐射的气候特征得出：青藏高原地表有效辐射 全年均为正值，在西南部最大，西北部次之，东南部最小。青藏高原地表有效辐射的季节变化存在 较大的区域差异，高原西部的季节变化比高原东部小。云的地表净辐射强迫春、夏季在整个高原均 为负值，秋季在高原东南部为负值、西北部为正值，冬季在整个高原均为正值并且水平变化小。 23武 荣盛等利用测站观测资料分析了青藏高原不同地区辐射特征得出：高原不同地区晴天向上短波辐射 的月际变化基本与总辐射一致, 只是在变化特征上有微小差异, 在个别月份由于高原积雪造成地表 反照率较高, 从而使晴天向上短波辐射全年较高。向上长波辐射的大小主要决定于地表温度。由于 各站的下垫面状况不完全相同, 引起地表温度变化的差异, 导致向上长波辐射在不同地方表现出不 同的结果, 但各站晴天向上长波辐射基本都是夏季为全年最大, 冬季为全年最小。这与地表温度的 年变化情况相一致。 24 蒋兴文等以及武荣盛等都得出相似结果： 高原不同地区晴天向下短波辐射均有明显的日变化 和月际变化, 太阳高度角是主要影响因子。各站各季节晴天向下短波辐射基本为春、夏季最大, 且 差异不大, 秋季次之, 冬季最小。青藏高原云的地表净辐射强迫存在很强的区域和季节差异。晴天 向下长波辐射存在基本的季节变化, 最大值出现在天空总云量较多的夏季(68 月) , 最小值出现 在冬季(12月和1 月) , 冬、夏季向下长波辐射相对稳定, 而春、秋季由于环流形势处于转换阶段, 向下长波辐射较多变。地表净辐射由南向北逐渐减少，夏季最大，冬季最小。 23, 24 王园香等在做5-8月对青藏高原OLR年际变化及其对中国气候变化的影响时发现，从青藏高原 OLR气候月平均变化值分析中，得出青藏高原OLR在5-6月和9-11月分别达到2个峰值阶段，在7-8月 却处于相对的低谷阶段。5-6月和7-8月分别是青藏高原OLR的峰值和谷值阶段，而在7-8月又是中国 大部分地气的雨季。青藏高原OLR1989-208年5-6月及7-8月都为增长的趋势，大部分负距平出现在 1989-2002年，而正距平出现在2003-2008年。得出青藏高原5-6月OLR对中国东部地区7-8月气候有 滞后影响，青藏高原7-8月OLR对中国西南部7-8月气候有同步的相关影响。 25 2.4 未来气候模拟结果 程志刚等利用11 个模式集合模拟了青藏高原未来的气候，结果表明: 在假设未来大气CO2等温 室气体保持中等排放的情景下，相对于2008 年而言， 21 世纪中期青藏高原年均气温和降水变化 幅度为1 98 和0.06 mm/d，而21 世纪末，增温幅度达到3.93 ，海西地区降水增加11 64%，而阿里地区降水减少3 69%，年平均降水率变幅为0.24mm/d。在中期和末期，增温幅度最大 地区为格尔木市。动力降尺度资料分析显示，未来100 年高原气候总体预估增温趋势明显，有显著 变湿的趋势，但四季变化并不均衡，春、夏季均出现降水增加趋势，秋、冬季降水变化虽然存在增 加趋势，同时也有可能出现负增长的现象。降水变化的空间分布也十分不均匀，且模拟的不确定性 较大。模式集合与动力降尺度对高原气温和降水变化的预估也存在较大差异，但是总的变化趋势还 是一致的。 26 3 总结 (1)近 50 年来高原的气温倾向率达到 0.37/10a，远高于全国的增暖水平(0.16/10a)，且研 究时段距今越近，气温倾向率越大，表明近期增暖更为明显。青藏高原及邻近地区平均增温率及平 均温差在同一高度范围内, 从春、夏到秋、冬, 增温率依次递增, 冬季温度增幅为最大。青藏高原 地区年和冬、春、秋三季的气温倾向率和站点高程呈显著的正相关关系，海拔每上升 1000 m，站 点年平均气温倾向率增加 0.1 /10a，冬季更为显著（每 1000 m 增加 0.2 /10a）。 (2)利用 TRMM 卫星资料研究发现了，包括阿里喀喇昆仑山少雨区、高原腹地相对湿润区、横断 山脉中心相对干旱区等。高原降水的季节分配不均匀，其中，西、北部春（35 月）、秋（911 月）和冬（122 月）的降水占全年降水比例均为 20%30%，夏季（68 月）降水稍多，比例为 30%40%。青藏高原地表有效辐射全年均为正值，在西南部最大，西北部次之，东南部最小。青藏 高原 OLR 在 5-6 月和 9-11 月分别达到 2 个峰值阶段，在 7-8 月却处于相对的低谷阶段。 (3)在假设未来大气 CO2 等温室气体保持中等排放的情景下，相对于 2008 年而言， 21 世纪中 期青藏高原年均气温和降水变化幅度为 1 98 和 0.06 mm/d，而 21 世纪末，增温幅度达到 3.93 。未来 100 年高原气候总体预估增温趋势明显，有显著变湿的趋势。 参考文献 1. 李潮流, 康世昌 . 青藏高原不同时段气候变化的研究综述 . 地理学报. 2006(03):327-35. 2. 林振耀, 赵昕奕 . 青藏高原气温降水变化的空间特征. 中国科学(D 辑:地球科学). 1996(04):354-8. 3. 刘, 侯萍. . 高原气象. 1998,17(3): 5. 4. 蔡英, 李栋梁 , 汤懋苍, 白重瑗. 青藏高原近 50 年来气温的年代际变化. 高原气象. 2003(05):464-70. 5. 李林, 陈晓光 , 王振宇, 徐维新, 唐红玉. 青藏高原区域气候变化及其差异性研究. 气候变化研究进 展. 2010(03):181-6. 6. 牛涛, 陈隆勋, 王文. 青藏高原冬季平均温度、湿度气候特征的 REOF 分析. 应用气象学报. 2002(05): 560-70. 7. 周宁芳, 秦宁生, 屠其璞, 李栋梁. 近 50 年青藏高原地面气温变化的区域特征分析. 高原气象. 2005(03):344-9. 8. 姜永见 1, 2，李世杰 1, 炜 1，金传芳 1 沈陈. 青藏高原近 40 年来气候变化特征及湖泊环境响应. 地理科学. 2012. 9. 韦志刚, 黄荣辉 , 董文杰. 青藏高原气温和降水的年际和年代际变化. 大气科学. 2003(02):157-70. 10. 王堰, 李雄 , 缪启龙. 青藏高原近 50 年来气温变化特征的研究. 干旱区地理. 2004(01):41-6. 11. 刘晓东, 侯萍 . 青藏高原及其邻近地区近 30 年气候变暖与海拔高度的关系. 高原气象. 1998(03):24-8. 12. 王朋岭, 唐国利, 曹丽娟, 刘秋锋, 任玉玉. 19812010 年青藏高原地区气温变化与高程及纬度的关 系. 气候变化研究进展. 2012(05):4-10. 13. 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