【《青藏高原地区极端降水的变化趋势分析案例》5400字】

青藏高原地区极端降水的变化趋势分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u1986青藏高原地区极端降水的变化趋势分析案例 1118721.1极端降水变化趋势的空间分布规律 1231881.1.1青藏高原极端降水变化 13801.1.2长江源和黄河源极端降水变化 10100301.2区域平均极端降水变化趋势 131.1极端降水变化趋势的空间分布规律1.1.1青藏高原极端降水变化采用线性回归方法,分别对1963-2019年青藏高原49个气象站的极端降水特征量进行趋势检验。所研究的特征量包括95%和99%分位数对应的极端降水量、极端强降水频率和极端降水强度（表3-3）。表4-1给出了各站点趋势系数和倾向率的计算结果，并统计了各个极端降水特征量变化趋势的对比结果（见表4-2）。表4-1青藏高原气象站点极端降水特征量线性趋势系数和倾向率站点线性趋势系数倾向率95%分位99%分位95%分位99%分位R95PR95DR95IR99PR99DR99IR95PR95DR95IR99PR99DR99I酒泉0.130.170.060.00-0.05-0.022.240.170.310.04-0.02-0.17冷湖0.010.090.03-0.040.03-0.040.030.040.08-0.130.01-0.13武威0.160.110.190.110.070.183.580.120.821.990.031.81乌鞘岭0.33*0.31*0.230.180.120.2111.860.550.493.420.081.66格尔木0.070.01-0.010.190.190.100.520.01-0.020.990.060.48诺木洪0.190.050.260.38*0.38*0.40*1.930.040.912.860.132.05都兰0.180.23-0.050.40*0.39*0.30*1.600.29-0.115.540.202.43共和0.52*0.49*0.240.010.030.1011.290.570.720.200.020.93西宁0.240.220.240.250.28*0.217.380.260.665.260.162.28贵德0.010.020.100.110.160.090.290.020.331.820.090.79民和0.140.22-0.06-0.05-0.02-0.021.370.25-0.16-1.21-0.01-0.29五道梁0.52*0.55*0.051.00*0.35*0.1111.861.000.135.620.270.82兴海0.270.190.130.30*0.260.097.790.290.286.080.180.77贵南0.34*0.33*0.120.260.240.1611.660.570.336.600.181.70同仁0.100.080.120.060.06-0.073.620.120.191.440.04-0.66狮泉河0.000.02-0.09-0.08-0.09-0.07-0.010.02-0.39-0.71-0.04-0.41那曲0.060.06-0.210.010.00-0.081.920.10-0.370.170.00-0.53当雄-0.10-0.09-0.03-0.10-0.07-0.22-3.57-0.15-0.10-2.29-0.05-2.01泽当-0.02-0.020.050.050.060.09-0.55-0.030.080.990.030.86沱沱河0.150.23-0.18-0.050.00-0.031.090.41-0.32-0.760.00-0.23杂多0.030.000.160.150.14-0.020.980.000.173.200.12-0.11曲麻莱0.100.060.090.180.140.132.550.100.103.050.100.85玉树0.040.05-0.02-0.05-0.020.001.250.09-0.02-0.71-0.01-0.01玛多0.200.180.190.160.160.045.010.280.222.940.140.22清水河0.030.010.020.010.010.011.100.030.030.200.010.05石渠0.140.120.040.220.22-0.015.080.240.041.770.19-0.09玛沁-0.03-0.04-0.050.01-0.02-0.20-0.92-0.07-0.070.12-0.02-1.43达日0.120.14-0.040.010.040.001.060.26-0.060.320.04-0.01河南0.030.03-0.100.060.050.001.350.06-0.181.480.040.03久治-0.23-0.220.05-0.24-0.24-0.08-11.44-0.500.07-6.85-0.22-0.67若尔盖0.01-0.020.13-0.04-0.080.060.33-0.030.22-1.27-0.070.60合作-0.03-0.070.14-0.02-0.08-0.06-1.21-0.130.27-0.60-0.06-0.62囊谦0.020.06-0.12-0.05-0.03-0.060.580.10-0.17-1.15-0.03-0.49德格0.000.02-0.09-0.12-0.160.140.060.04-0.10-2.75-0.131.16甘孜0.180.200.040.050.04-0.027.120.370.041.100.04-0.13色达0.250.23-0.010.170.180.089.350.42-0.023.840.130.57马尔康0.120.100.010.150.150.165.340.180.021.310.121.50红原0.070.07-0.070.00-0.030.023.210.14-0.090.00-0.030.17小金0.240.210.30*0.200.210.177.840.300.291.330.151.31松潘0.31*0.30*0.150.180.190.1213.710.620.171.810.160.93都江堰0.050.020.02-0.01-0.160.006.400.040.14-0.93-0.14-0.11波密0.010.07-0.16-0.09-0.04-0.130.750.17-0.39-3.97-0.04-1.46新龙0.200.160.160.190.130.147.910.290.201.440.091.19林芝0.060.020.200.130.110.112.610.030.263.940.090.90稻城-0.03-0.02-0.07-0.07-0.090.07-1.53-0.04-0.13-1.93-0.070.72康定0.33*0.100.200.36*0.35*0.2116.270.590.2110.740.321.89德钦0.060.08-0.110.010.010.033.470.17-0.230.250.010.38木里0.180.100.45*0.29*0.250.39*11.130.160.9610.600.195.23九龙-0.08-0.13-0.04-0.04-0.03-0.02-3.27-0.11-1.58-0.97-0.02-0.15注:*表示该趋势系数通过了显著性水平a=0.05表4-2青藏高原气象站点极端降水特征量变化趋势95%分位日极端降水量95%分位日极端降水频率95%分位日极端降水强度99%分位日极端降水量99%分位日极端降水频率99%分位日极端降水强度显著增加站点个数及百分比612.24%510.20%21.08%612.24%510.20%36.12%增加站点个数及百分比3571.43%3571.43%2857.14%2657.14%2653.06%2551.02%减少站点个数及百分比816.33%918.37%1938.78%1530.61%1632.65%1731.69%注：显著增加表明趋势系数通过了显著性水平a=0.05从表4-2和图4-1（a）中可以看出，95%分位极端降水量呈增加趋势的站点数远大于呈减少趋势的站点数，共有41个站点95%分位极端降水量呈增加趋势，占青藏高原站点数的80%以上，其中有6个站点增加趋势显著，占青藏高原站点总数的12.24%（表4-2），主要位于青藏高原的东部，分别是乌鞘岭、共和、五道梁、贵南、松潘、康定6个站点。仅有8个站点95%分位极端降水量是减少的，零星分布在青藏高原的南部和东部地区。95%分位极端降水频率呈现出与极端降水量相同的变化趋势（见表4-1和图4-1（b）），仅有个别站点二者趋势不同。95%分位极端降水频率呈增加趋势的站点数为40个，占站点总数的80%左右，其中康定站95%分位极端降水量呈显著增加趋势，而95%分位极端降水频率增加趋势不显著。5个站点95%分位极端降水频率呈显著增加趋势，9个站点95%分位极端降水频率呈减少趋势。有3个站点变化规律较为复杂，狮泉河站的95%分位极端降水量呈增加趋势但其95%极端降水频率为减少趋势；杂多站和若尔盖站的95%分位极端降水量呈减少趋势，但95%分位极端降水频率呈增加趋势。从表4-2和图4-1（c）中可以看出，95%分位极端降水强度与极端降水量、极端降水频率的变化趋势不一致。95%分位极端降水强度增加的站点为30个，占青藏高原站点数的60%左右，95%分位极端降水强度显著增加的站点仅有2个，分别是木里站和小金站，位于青藏高原的东南部。95%分位极端降水强度减少的站点多达19个，占青藏高原站点数的40%左右，增加的站点和减少的站点在青藏高原交错分布。从表4-2和图4-2（a）中可以看出，99%分位极端降水量呈增加趋势的站点数与95%分位极端降水量呈增加趋势的站点数相比减少了10%，占青藏高原总站点数的70%左右，显著增加的站点个数相同，依旧是6个，但是站点分布的位置不同，99%分位极端降水量呈显著增加趋势的站点是诺木洪、都兰、五道梁、兴海、康定、木里。其中，五道梁的线性趋势系数较大，远远超出其他站点，变化最为明显。相应地，99%分位极端降水量呈减少趋势的站点数比95%分位极端降水量多了10个，主要位于青藏高原的中南部和东部。99%分位极端降水频率与99%分位极端降水量变化趋势大致相同，仅有个别站点存在差异（表4-2和图4-2（b））。99%分位极端降水频率呈增加趋势的站点数占青藏高原站点总数的63.26%，其中有5个站点是显著增加的，分别是诺木洪、都兰、西宁、五道梁和康定站。99%分位极端降水频率呈减少趋势的站点共有18个，是95%分位极端降水频率呈减少趋势站点数的2倍，占青藏高原站点总数的36.73%，主要分布在青藏高原的中南部和东部。99%分位日极端降水强度呈增加趋势的站点数占青藏高原总站点数的59.18%（表4-2和图4-2（c））。从表4-2和图4-2（c）中可以看出，呈显著增大趋势的站点有3个，分别是诺木洪、都兰、木里；呈减少趋势的站点主要位于青藏高原中部。99%分位日极端降水强度呈增加趋势、显著增加趋势和减少趋势的站点数与95%分位极端降水强度呈相应趋势站点数目大致相同，但是空间分布也有一定差异性。综上所述，青藏高原1963-2019年间6个极端降水指数变化趋势特征是极端降水量、综上所述，青藏高原1963-2019年间6个极端降水指数变化趋势特征是极端降水量、极端降水频率和日极端降水强度总体增加的，没有显著减少的站点。95%分位极端降水强度、99%分位极端降水频率、99%分位极端降水强度呈增加趋势的站点数占青藏高原站点总数的60%左右，95%分位极端降水量呈增加趋势的站点数占青藏高原总站点数的70%左右，而95%分位极端降水量、95%分位极端降水频率呈增加趋势的站点数占青藏高原总站点数的80%以上。经过比较发现，在95%分位的极端降水特征量中，极端降水量和极端降水频率的变化趋势和空间分布大致相同，与之相比，极端降水强度变化趋势则呈现出明显差异性，呈增加趋势的站点数减少，呈减少趋势的站点增加；在99%分位的极端降水指数中，变化趋势呈增加和减少的站点数相差不大，但是空间分布有很大的差异性。青藏高原6个极端降水特征指数的线性趋势系数总体是在-0.24-0.60之间，只有五道梁的95%分位极端降水量的趋势系数达到了1，变化最为明显。极端降水指数中呈现出显著增加的站点包括乌鞘岭、诺木洪、都兰、共和、西宁、五道梁、兴海、贵南、小金、潘松、康定和木里。这些站点主要位于青藏高原中北部和东南部一带。图4-1青藏高原极端95%分位极端降水特征量的趋势系数分布图（“+”表示趋势显著）图4-2青藏高原极端99%分位极端降水特征量的趋势系数分布图（“+”表示趋势显著）1.1.2长江源和黄河源极端降水变化本文选择长江源区和黄河源区作为典型流域研究极端径流变化对气温升高的响应，为分析极端降水变化与极端径流变化的关系，本文首先对两个典型流域极端降水特征量的变化趋势进行分析。从图4-3（a）和（b）可以看出，长江源地区4个站点的95%分位阈值极端降水量和极端降水频率都呈增大趋势，极端降水量的趋势系数变化范围是0.03-0.15，极端降水频率的趋势系数变化范围是0.01-0.23，图4-3（c）表明，曲麻莱和清水2个站点的日极端降水强度呈增大趋势，而沱沱河和玉树2个站点变化趋势则相反，其日极端降水强度呈减小趋势。长江源地区99%分位极端降水变化规律与95%分位极端降水变化规律存在差异，从图4-4（a）、（b）和（c）中可以看出，99%分位阈值极端降水量、极端降水频率和极端降水强度变化趋势的空间分布均一致，曲麻莱和清水2个站点各个指数呈增大趋势，沱沱河和玉树2个站点各个指数均呈减小趋势。综上所述，长江源区4个气象站点中，曲麻莱和清水站不同分位的极端降水量和极端降水频率、极端降水强度6个特征量都呈增大趋势，这说明在1963-2019年，长江源地区东部极端降水呈增加趋势。而沱沱河和玉树的95%分位极端降水量和极端降水频率呈增大趋势，而99%分位极端降水量和降水频率呈减小趋势。这说明不同阈值识别的极端降水特征量其变化趋势存在差异。从图4-3（a）中可以看出，黄河源地区大多数站点95%分位阈值极端降水量呈增加趋势，只有玛沁和久治2个站点95%分位阈值极端降水量呈减小趋势，这2个站点位于黄河源的中部；95%分位极端降水频率变化与极端降水量变化趋势相近。玛沁、久治和若尔盖3个站点95%分位极端降水频率呈减小趋势，其余5个站点均为增大趋势。从图4-3（c）可以看出，95%分位极端降水强度呈增大趋势与减小趋势的站点数量一样多，均为4个，呈减小的站点为达日、玛沁、河南和若尔盖站，与极端降水频率的变化情况略有不同。黄河源区99%分位阈值极端降水量变化与95%分位阈值极端降水量变化趋势规律相似，图4-4（a）表明绝大多数站点99%分位极端降水量呈增大趋势，其中兴海站的线性趋势系数为0.30，通过了显著性水平a=0.05黄河源区8个气象站点中，兴海和玛多站不同分位阈值对应的极端降水量、极端降水频率和极端降水强度6个特征量都呈增大趋势，尤其是99%分位极端降水量的线性趋势系数为0.3，为显著增大趋势；其余站点不同的极端降水指标变化趋势也各不相同，总的来说1963-2019年黄河源区的西北部极端降水呈增多趋势，东南部极端降水呈减小趋势。图4-3长江源和黄河源95%分位极端降水特征量趋势系数空间分布图4-4长江源和黄河源99%分位极端降水特征量趋势系数空间分布（“+”表示趋势显著）1.2区域平均极端降水变化趋势图4-5给出了1963-2019年青藏高原49个站点平均的95%及99%分位极端降水量、极端降水频率和极端降水强度的变化。95%分位和99%分位极端降水量最大值都出现在2018年，分别为206.3mm和75.8mm。从图4-5（d）可知，站点平均的95%分位年均极端降水日数为6.3天，2018年达到9.1天，99%分位年均极端降水日数变化较小，多年来集中在1天左右，变化很小。从图4-5（b）可知，各站点99%分位年均极端降水强度比95%分位大95%分位年均极端降水强度为21.70mm/d，99%分位为32.69mm/d，2013年的极端降水强度为历年最高，95%分位极端降水强度达到21.1mm/d，99%分位极端降水强度达到41.7mm/d。从变化趋势来看，站点平均的极端降水量呈现出上升趋势，95%分位和99%分位极端降水量对应的倾向率分别为1.1mm/10a、1.7mm/10a；95%分位对应的站点平均极端降水天数和降水强度分别以0.17d/10a和0.02(mm/d)/10a的速率在上升；99%分位对应的站点平均极端降水天数和极端降水强度的上升速率为0.04d/10a和0.06(mm/d)/10a。青藏高原站点平均的极端降水量呈显著增大趋势，95%分位数对应的站点平均的极端降水量趋势系数为0.40，99%分位数对应的站点平均的极端降水量趋势系数为0.34，均通过了显著性水平α=0.05的统计检验；极端降水天数随着时间变化也呈显著增加趋势，95%和99%分位极端降水天数对应的趋势系数分别为0.39和0.31，同样通过了显著性水平α=0.05的统计检验；以95%分位和99%分位数降水量为阈值的极端降水强度虽然呈增大趋势，但趋势并不显著，经计算其趋势系数为分别为0.05和0.04，未通过显著性水平α=0.05的统计检验。以上分析表明1963-2019年青藏高原地区站点极端降水量和极端降水频率呈显著增大趋势，且95%分位对应的降水比99%分位对应的降水变化更加