近30年青藏高原上空大气温度变化特征
- 格式:pdf
- 大小:333.70 KB
- 文档页数:5
近30年青藏高原上空大气温度变化特征王荣英;周顺武;闫巨盛;王莉萍;王颉【期刊名称】《高原山地气象研究》【年(卷),期】2011(031)001【摘要】根据青藏高原地区16个探空站近30a(1979~2008年)的月平均温度资料对该地区高空年、季平均温度演变特征进行了分析.结果表明:(1)高原上空年、季平均温度均具有较高的空间一致性,其中夏季的一致性特征最弱;(2)高原上空250hPa层及以下和50hPa层及以上平均温度的季节变化特征为冬季最冷、夏季最热,100~70hPa层与其相反;(3)近30a来高原地区对流层中上层(500~250hPa)年平均温度是上升的,对流层上层至平流层下层(150hPa层及以上)以降温为主,高层的降温普遍始于1984年,且变冷显著.【总页数】5页(P1-5)【作者】王荣英;周顺武;闫巨盛;王莉萍;王颉【作者单位】南京信息工程大学大气科学学院,南京,210044;河北省衡水市气象局,衡水,053000;南京信息工程大学大气科学学院,南京,210044;河北省衡水市气象局,衡水,053000;河北省衡水市气象局,衡水,053000;河北省衡水市气象局,衡水,053000【正文语种】中文【中图分类】P434【相关文献】1.1979~2013年青藏高原上空温度变化特征 [J], 段思汝;范广洲;华维;张永莉2.近30年青藏高原雪深时空变化特征分析 [J], 除多;洛桑曲珍;林志强;杨勇3.近30年青藏高原年平均0cm地温的分布和变化特征 [J], 建军;余锦华;达琼4.青藏高原上空平流层和对流层臭氧季节和年际变化特征分析 [J], 鲁亓5.近30年青藏高原降雪量的时空变化特征研究 [J], 郑铧;孙嘉敏;施红霞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
青藏高原的气候特征与变化青藏高原是世界上海拔最高的高原,拥有独特的气候特征和变化。
本文将从降水、温度和风力三个方面探讨青藏高原的气候特征与变化。
一、降水青藏高原地处喜马拉雅山、昆仑山和冈底斯山的腹地,是亚洲大陆内陆极地气团和热带气团相互作用的区域。
由于高原的高海拔和复杂的地形,青藏高原的降水分布呈现出明显的地域差异。
东南部和中部地区年降水量较多,呈现出春夏季集中、秋冬季稀少的特点,降水主要以夏季的暴雨和冬季的雪为主。
而西部和北部地区降水相对较少,主要以冬季的降雪为主。
近年来,由于气候变暖等因素的影响,青藏高原的降水分布出现了一些变化,部分地区的降水量有所增加,导致山区的冻土融化、冰川萎缩等现象加剧。
二、温度青藏高原的气温差异较大,表现出明显的垂直分布特点。
高原的平均气温随着海拔的升高而逐渐下降,呈现出从南到北、从东到西逐渐降低的趋势。
由于高原地处亚洲大陆内陆,受到季风气候和副热带高压的共同影响,北部和西部地区的气温较低,冬季极端低温可达到零下40摄氏度以上。
而东南部地区的气温较高,夏季最高气温可达30摄氏度以上。
另外,由于青藏高原的高海拔和绝对高度,高原上的日照时间较长,辐射量较大,气温的日较差也较大。
三、风力青藏高原是世界上风速最大的地区之一,也是风力资源丰富的地区之一。
由于高原地处喜马拉雅山脉、昆仑山脉和冈底斯山脉的交汇点,青藏高原形成了独特的地形气候条件,导致强风频繁出现。
每年春季到秋季,高原上经常出现强烈的西南风和西北风,尤其是昆仑山脉和喜马拉雅山脉之间的山谷地带,风速可达每秒30米以上。
这种强风不仅对高原地区的气候产生影响,也为风能利用提供了巨大的潜力。
总结而言,青藏高原的气候特征与变化主要表现在降水、温度和风力三个方面。
高原地区的降水分布呈现明显的地域差异,而近年来的气候变暖导致部分地区降水量有所增加。
高原的气温差异较大,山地地区气温较低,平原地区气温较高,而日照时间较长的高原气温的日较差也较大。
青藏高原现代气候特征及大地形气候效应一、本文概述本文旨在深入研究和探讨青藏高原现代气候特征及其大地形气候效应。
青藏高原,作为地球上最高的高原,其独特的地形和地理位置赋予了其特殊的气候特性,对全球气候系统产生了深远的影响。
本文将首先概述青藏高原的基本气候特征,包括温度、降水、风速等主要气候要素的现代变化趋势。
在此基础上,我们将进一步分析这些气候特征如何受到大地形气候效应的影响,以及这种影响如何在全球范围内传递和放大。
通过本文的研究,我们希望能够更深入地理解青藏高原在现代气候变化中的角色和作用,为应对全球气候变化提供科学依据和参考。
二、青藏高原现代气候特征青藏高原,作为地球上最高、最大、最年轻的高原,其独特的地理位置和地形地貌对现代气候特征产生了深远的影响。
青藏高原的现代气候特征主要表现在以下几个方面。
青藏高原的气候类型以高原山地气候为主,具有明显的高原特色。
由于海拔高,大气压低,气温低,降水形式以雪为主,雪线低,冰川广布。
这种气候类型使得青藏高原的气候条件恶劣,生态环境脆弱,但同时也为高原生物提供了独特的生存环境。
青藏高原的气温变化具有显著的季节性和日较差大的特点。
夏季,太阳辐射强,地面加热迅速,气温高;冬季,由于高海拔和地形的影响,青藏高原的气温较低。
同时,由于高原地区的大气稀薄,白天太阳辐射强,地面升温快,夜晚地面散热快,降温迅速,因此日较差大。
再次,青藏高原的降水分布不均,主要集中在夏季。
夏季,随着季风的推进,青藏高原的南部和东南部地区降水较多,而冬季则降水稀少。
这种降水分布不均的特点对高原的生态环境和农业生产产生了重要影响。
青藏高原的气候变化受到全球气候变化的深刻影响。
近年来,随着全球气候变暖的趋势加剧,青藏高原的气温也在逐渐升高,降水模式也在发生变化。
这些气候变化对高原的生态环境、冰川融化、水资源分布等方面产生了深远的影响,也对人类的生存和发展提出了新的挑战。
青藏高原的现代气候特征主要表现为高原山地气候、气温变化的季节性和日较差大、降水分布不均以及受到全球气候变化的影响。
青藏高原东南部山地气候立体分布特征青藏高原东南部地区,由于地形复杂,海拔高差大,气候在垂直方向上呈现出鲜明的分层特征,以下分别从温度、降水、风力三个方面进行描述。
一、温度分布特征青藏高原东南部地区,温度分布特征呈现出明显的海拔带状分布。
高山区气温普遍较低,平均年温度低于0℃,而且上升100米,平均气温下降0.6℃至1℃以上。
在海拔2000米以内的山区,气温较低,冬季寒冷,夏季凉爽,适合不同种植业和畜牧业的发展。
在海拔2000-3000米的山区,平均年温度为6℃-8℃,而且大多数高山地带的冰川和积雪都是在这个海拔范围内形成。
在海拔3000-4000米的山区,温度更低,但在阳坡高处气温明显较高,可以种植更多的经济作物。
在海拔4000-5000米的山区,温度低于0℃,大多数区域为雪线以上区域,一年四季气温非常低,不适宜人类居住。
青藏高原东南部地区,因地势的高低和风向的影响,降水也呈现出海拔带状分布的特点。
在南北向的山地脊线上,经常形成云雾,这样就更容易发生降水。
从北向南,气温慢慢升高,湿度增加,以及风向的改变,使得降水变得较为平均。
海拔1000米以下的平原和山区,雨水较为充足,南部平原最为丰沛。
海拔1000-4000米之间的山区,由于地势高,湿气易于被抬升,形成云雾和降水,这一带多为森林和草原。
在海拔4000米以上的高山地带,因空气干燥缺少水汽,降水较少。
青藏高原东南部的山区受到季节性气流和地形的影响,风力呈现出多变的特点。
在冬季,由于季节性的冷空气连接青藏高原和内陆沙漠,形成风力增强的静稳天气,风向多为偏东偏北。
在夏季,印度洋季风的影响使得气温较高,风力也变得不稳定,尤其在平原上更加明显。
在山区,山谷的地形使得风向呈现出较大幅度的变化。
东南部山区的风力主要来自于季节性的低压北移,将气流向山顶推进,形成降雨。
综合来看,青藏高原东南部山地的气候立体分布特征呈现出高山、暖湿、凉爽和干燥等多层次分布特征。
在合理利用和开发这一地区资源的同时,应当考虑并采取相应措施,确保这一地区的生态环境得到有效保护。
第1章 青藏高原的气候特征及高原机场飞行环境青藏高原平均海拔4 000~5 000 m,地域辽阔,面积近240万平方千米,是中国面积最大、世界上海拔最高的高原,被誉为“世界屋脊”,在全球的高原高山区域占有重要的席位。
海拔4 500 m以上的高原腹地年平均气温在0 °C以下,有大片面积最暖月平均气温低于10 °C,这样寒冷的气候也只有地球的两极地区可以与之相比。
它也被称为地球的“第三极”。
特殊的地理环境中保有许多蔚为奇观的地质遗迹和绚丽多彩的自然景观,同时也孕育了其独特的人文景观,使之成为科学探险、考察和生态旅游的胜地。
高原机场的建成和空中航线的开通极大地改善了该地区相对落后的交通面貌,有力地促进了当地经济社会的发展。
然而,青藏高原复杂的地形地貌、中纬西风带,以及印度季风与亚洲大陆季风在高原东部的交汇,构成了高原机场复杂多变的天气气候背景。
高原机场低气压、缺氧、温差大等飞行环境和强烈的风切变、乱流天气则极大地增加了航空安全飞行的难度。
本章综合介绍了青藏高原的大气环流及边界层特征以及高原机场的飞行环境及其对飞行的影响。
1.1 青藏高原地理环境和气候概况1.1.1 地理范围及地形地貌1. 地理区划青藏高原位于我国西南部,其主体部分在我国青海和西藏,高原由此得名。
我国境内的青藏高原地域辽阔,西起帕米尔高原,东接秦岭,横跨31个经度,东西长约2 945 km;南自东喜马拉雅山脉南麓,北迄祁连山西段北麓,纵贯约13个纬度,南北宽达1 532 km,总面积约250万平方千米,占我国陆地总面积的26.8%。
青藏高原范围涉及6个省区、201个县(市),即西藏自治区(错那、墨脱和察隅等3县仅包括少部分地区)和青海省(部分县仅含局部地区),云南省西北部迪庆藏族自治州,四川省西部甘孜和阿坝藏族自治州、木里藏族自治县,甘肃省的甘南藏族自治州、天祝藏族自治县、肃南裕固族自治县、肃北蒙古族自治县、阿克塞哈萨克族自治县以及新疆维吾尔自治区南缘巴音郭楞蒙古族自治州、和田地区、喀什地区以及克孜勒苏柯尔克孜自治州等的部分地区。
高原气候基本天气气候特征青藏高原上空,空气稀薄且杂质少,密度仅为平原上空空气的一半,所以太阳辐射强;地面的季节变化和日变化非常显著;地形的动力和热力扰动也很多。
因此,和同纬度地区相比,青藏高原的天气气候有如下的特点:①就地面气象要素而言,以青藏高原地面气温最低,气压最低,湿度最小,风力最大;但就同纬度同高度的空间区域而言,则青藏高原地区的温度最高(夏),湿度最小(夏),气压最高(夏),风力最小(冬)。
②青藏高原是全球同纬度地带中大气极不稳定的地区之一。
和其他地区相比,对流云终年发展,阵性降水最多,雷暴最多,雹暴最频繁。
③高原地区中间尺度和中尺度的最多,青藏高原是最明显的天气系统产生源地。
上述特征都同青藏高原的动力作用和热力作用有关。
高原的动力作用包括机械作用和摩擦作用两种。
①机械作用。
冬季,西风气流经过高原时,6公里以下的迎风面,被迫明显地分成南北两支,沿地形等高线而绕流。
到达高原背风面之后,这两支西风重新汇合,形成了高原地区对流层中低空极为明显的北脊南槽的环流形势。
夏季,东风气流经过高原时,虽有分支绕流的现象,但不如冬季明显。
由于青藏高原的阻挡作用,西风带的长波槽移到高原西部时,低槽中部被阻挡和填塞,切断成南北两个短波槽,分别绕过高原,沿着高原南北两支西风东移,影响高原及其东部地区的天气。
青藏高原对大气流动的强迫爬坡作用也非常重要。
冬季,高原西坡和北坡出现爬坡气流,而东坡和南坡则为下滑气流;夏季正好相反。
因此,冬季高原西坡和北坡比东坡和南坡降水多,夏季东坡和南坡比西坡和北坡降水多。
当气压系统被迫爬越高原时,因气柱缩短而增压,这将使低压系统减弱或填塞,高压系统更加强大或发展;当气压系统移出高原时,气柱因拉长而减压,低压系统将加深或发展,高压系统则将减弱或消亡。
这就是高原以外的低涡系统(或高压系统)所以不大可能(可以)移进高原,而高原上的低涡(或高压)系统则可以(不能)移出高原又可加强(减弱)或发展(消亡)的原因。
青藏高原高原气象与环境变化青藏高原是世界上海拔最高的高原,同时也是亚洲的最大高原。
由于其特殊的地理位置和高海拔,青藏高原的气候和环境独特而复杂。
近年来,随着全球气候变化的加剧,青藏高原的气象和环境也发生了一系列变化。
本文将深入探讨青藏高原的气象和环境变化,从气候变化、水文循环、生态系统和人类活动等多个方面展开论述。
一、气候变化青藏高原是全球气候变化的重要“晴雨表”,其气候变化对全球气候系统产生了重要影响。
近年来,青藏高原表现出明显的气候变暖趋势,温度上升速度高于全球平均水平。
特别是在青藏高原东部和南部地区,温度升高速度更为显著。
这种气候变化对青藏高原的生态系统和人类活动产生了极大影响。
二、水文循环青藏高原是亚洲最大的水源地之一,其上汇集了亚洲和世界许多重要河流的源头,如长江、黄河、澜沧江、雅鲁藏布江等。
因此,青藏高原的水文循环对亚洲和世界的水资源分配有着重要影响。
近年来,随着全球气候变暖的加剧,青藏高原的冰川和雪水资源出现了减少趋势。
一些重要的山区河流如澜沧江和雅鲁藏布江在过去几十年中,其径流量也出现了明显下降。
这种水文变化对青藏高原的生态系统和人类活动产生了深远影响。
三、生态系统青藏高原是世界上最大的高原草甸和荒漠生态系统,其生态系统对全球生态环境和生物多样性保护具有重要意义。
近年来,青藏高原的生态系统也面临着一系列的压力和挑战。
一方面,气候变暖加剧,高原植被对温度敏感,导致草甸、湿地和冰川的退化,生物多样性遭到破坏;另一方面,过度开发和利用青藏高原的自然资源、超载放牧和矿产开采等活动,也带来了严重的生态环境破坏。
四、人类活动青藏高原是中国西部和西藏自治区的重要经济区域,也是重要的战略区域。
为了满足人类发展的需求,各种大型基础设施建设如铁路、公路、水电站和城镇化等活动快速展开。
这些活动大大改变了青藏高原的生态环境和社会文化环境,带来了很大的环境压力。
同时,过度的人类活动也引发了一系列环境问题,如水土流失、沙漠化、水资源短缺等。
青藏高原东侧地区是中国西部和南亚地区的重要自然资源基地,其气候受青藏高原影响,地形复杂,日照、温度及日较差较大。
近40年来,青藏高原东侧地区的日照量及温度发生了显著变化,汇总统计表明:1978-2017年,年平均日照时数总体呈增加趋势,且有明显的季节变化,夏季日照时数更多,冬季相对较少。
常年平均气温也逐步上升,且有明显的季节差异,从全年来看,夏季
温度较高,冬季温度较低。
另外,近40年来,青藏高原东侧地区的日较差表现为有高温
日较差,年平均最高温度普遍在8-10度以上,有些地区最高温达到16度以上。
从统计来看,青藏高原东侧地区的太阳辐射强度在近40年来有所增加,按季节计算,多数地区的夏季温度增加较快,而冬季的温度增加较慢。
此外,日较差也有明显变化,有
较高温度日较差。
综上所述,青藏高原东部地区近40年来,日照、温度及日较差显著变化,夏季温度
增加明显,而冬季温度增加较慢,日较差有较高温度日较差。
这些气候变化对当地植被的
生长有明显的影响,是影响区域发展的重要因素,对植被及气象的有效监测及预测有着重
要意义。
论述青藏高原隆起对中国气候的影响青藏高原是世界上最大的高原,也是中国的重要地理特征之一。
它的隆起对中国的气候产生了深远的影响。
本文将从以下几个方面进行论述。
一、青藏高原隆起对中国气候的影响青藏高原的隆起对中国气候的影响主要表现在以下几个方面:1.影响大气环流青藏高原的隆起使得大气环流发生了变化。
高原上空的气压较低,周围地区的气压较高,形成了一个气压梯度。
这个气压梯度会引起大气环流的变化,使得季风气候更加明显。
同时,高原上的冷空气也会向周围地区流动,影响了气温和降水。
2.影响降水青藏高原的隆起对中国的降水产生了重要影响。
高原上的气流会受到地形的影响,形成了一些气流的上升和下沉。
这些气流的上升会形成云层,从而促进了降水的形成。
同时,高原上的冷空气也会影响到周围地区的降水。
3.影响气温青藏高原的隆起对中国的气温也产生了影响。
高原上的气温较低,周围地区的气温较高,形成了一个温度梯度。
这个温度梯度会引起大气环流的变化,从而影响到周围地区的气温。
二、青藏高原隆起对中国气候的意义青藏高原的隆起对中国气候的影响是多方面的,它对中国的经济、社会和生态环境都产生了深远的影响。
1.促进了农业生产青藏高原的隆起对中国的农业生产产生了积极的影响。
高原上的气候条件适宜牧业和畜牧业的发展,同时也适宜一些特殊的农作物的种植。
这些都为中国的农业生产提供了重要的支撑。
2.影响了水资源的分配青藏高原的隆起对中国的水资源分配产生了影响。
高原上的降水会形成一些河流和湖泊,这些水资源对周围地区的经济和社会发展都产生了重要的影响。
同时,高原上的冰川也是中国重要的水资源之一。
3.影响了生态环境青藏高原的隆起对中国的生态环境产生了影响。
高原上的生态环境独特,有很多珍稀的动植物资源。
同时,高原上的冰川也是全球生态环境的重要组成部分。
因此,保护青藏高原的生态环境对于中国和全球都具有重要的意义。
三、结论青藏高原的隆起对中国的气候产生了深远的影响,它对中国的经济、社会和生态环境都产生了重要的影响。
近50年青藏高原气候变化及其对农牧业的影响近50年青藏高原气候变化及其对农牧业的影响摘要:青藏高原作为世界上最大的高原之一,其气候变化对于该地区的农牧业有着重要的影响。
近50年来,青藏高原的气候呈现出明显的变化趋势,包括温度上升、降水变化以及极端天气事件增多等。
这些气候变化对该地区的农牧业产生了显著的影响,如改变了农牧民的生产方式、影响了生态系统平衡、加剧了草原退化等。
因此,必须加强对青藏高原气候变化的研究,以制定科学合理的农牧业发展战略,确保该地区的可持续发展。
一、引言青藏高原是世界上最大的高原之一,其独特的地理位置和特殊的土地条件赋予了这个地区丰富的农牧资源。
然而,近50年来,青藏高原的气候发生了显著的变化,这对该地区的农牧业产生了深远的影响。
本文旨在分析近50年来青藏高原的气候变化及其对农牧业的影响,以期为该地区的可持续发展提供参考依据。
二、青藏高原的气候变化1. 温度上升:近50年来,青藏高原的气温呈现持续上升的趋势,超过全球平均气温上升幅度。
气温上升会导致冰雪融化加快、山地湖泊水位上升等问题,对该地区的农牧业产生一系列影响。
2. 降水变化:青藏高原的降水呈现出不规律的变化,其中有些地区降水量增加,而有些地区则减少。
频繁的降水变化使得该地区的农牧民生产出现困难,如无法确定合适的播种期和收割期等。
3. 极端天气事件增多:近50年来,青藏高原的极端天气事件如干旱、洪水、暴雨等发生频率增加,造成灌溉困难、农作物损失、牧区草原退化等问题。
三、农牧业的影响1. 生产方式的改变:青藏高原的农牧民由于气候变化的影响,不得不改变传统的农牧业生产方式。
例如,由于降水减少,农民选择种植旱作物来适应干旱的环境。
牧区农牧民也遭受到了不同程度的损失,他们必须调整放牧策略,以适应草原退化等问题。
2. 生态系统平衡破坏:青藏高原的气候变化导致了生态系统平衡的破坏,造成了水土流失、植被退化等问题。
这对农牧民的生产活动造成了许多困难,他们不得不采取相应措施来保护环境和生态系统。
第31卷第1期2011年3月高原山地气象研究Plateau and Mountain Meteorology Research Vol.31No.1Mar.2011收稿日期:2011-01-26资助项目:公益性行业(气象)科研专项经费(GYHY200906014)和中国气象局成都高原气象研究所开放实验室基金LPM2008007作者简介:王荣英,工程师,主要从事天气气候和农业气象工作。
E-mail :wry_1979@163.com 文章编号:1674-2184(2011)01-0001-05近30年青藏高原上空大气温度变化特征王荣英1,2,周顺武1,闫巨盛2,王莉萍2,王颉2(1.南京信息工程大学大气科学学院,南京210044;2.河北省衡水市气象局,衡水053000)摘要:根据青藏高原地区16个探空站近30a (1979 2008年)的月平均温度资料对该地区高空年、季平均温度演变特征进行了分析。
结果表明:(1)高原上空年、季平均温度均具有较高的空间一致性,其中夏季的一致性特征最弱;(2)高原上空250hPa 层及以下和50hPa 层及以上平均温度的季节变化特征为冬季最冷、夏季最热,100 70hPa 层与其相反;(3)近30a 来高原地区对流层中上层(500 250hPa )年平均温度是上升的,对流层上层至平流层下层(150hPa 层及以上)以降温为主,高层的降温普遍始于1984年,且变冷显著。
关键词:青藏高原;高空;温度;时空演变特征中图分类号:P434文献标识码:Adoi :10.3969/j.issn.1674-2184·2011.01.001引言青藏高原(以下简称高原)由于其复杂的地形和独特的气候特点而被成为地球“第三极”,对中国、亚洲甚至全球的大气环流都有非常重要的影响[1],也因此备受科学家们的关注。
近年来,全球发生了以变暖为主要特征的气候变化,关于高原气温变化的时空特征研究已取得了一些重要成果[2 7]。
丁一汇等[7]基于1961 2006年中国地面观测气温资料发现青藏高原地区年和四季地表气温均呈显著增加趋势,冬季的增暖趋势系数最大,其次是秋季,春夏相对较小。
年平均地表气温增加的信号开始于20世纪80年代中期,但增暖的显著突变发生在20世纪90年代中期;马晓波等[3]分析了高原及其周边地区84个气象站自建站至2001年的月平均气温资料,发现青藏高原气温普遍升高,不同区域年平均气温以0.21 0.42ħ/l0a 的速度增加,不同区域、不同季节、平均气温、最高气温和最低气温均有突变发生。
在地面增暖现象普遍得到证实后,人们开始将气候变化的研究延伸到整个大气层[8 11],因为高空大气是气候系统的重要组成部分,确定高空气象要素的变化成为气候变化研究不可缺失的基础。
张人禾、周顺武[12]曾对1979 2002年高原上空温度进行分析,结果表明:平流层低层和对流层上层温度出现降低趋势,降温幅度无论是年平均还是季节平均都比全球平均降温幅度大;对流层中低层温度出现上升趋势,比同纬度中国东部非高原地区的增温趋势更强。
到目前为止,关于高原上空温度变化的研究仍然较少,本文根据高原地区16个探空站近30a (1979 2008年)的各标准等压面月平均温度资料,详细分析了其近30a 各层年、季平均温度的演变特征。
1资料和方法介绍根据国家气象信息中心气象资料室整理的月平均温度资料,选取出高原上空16个探空站(站点位置见图1)近30a (1979 2008年)各标准等压面(500、400、300、250、200、150、100、70、50、30和20hPa )资料,分析了11个标准等压面的年平均和季节平均温度的变化特征。
文中分别以1、4、7和10月表示春、夏、秋和冬季。
使用的统计方法主要有:经验正交(EOF )分解、气候变化倾向率、Morlet 小波分析和Mann -Kendall 突变检验等[13]。
2高原上空温度的变化特征首先利用EOF方法对各探空站近30a各层年平均、季平均温度场进行分解,以了解该区域高空大气温度的空间分布特征。
2.1各层年平均温度的空间分布特征表1给出了各层年平均温度EOF分解的前8个特征向量场的累积方差贡献。
由表可见,50hPa及其以下各高度层的前4个向量场的累积方差贡献均已超过90%,且除20hPa外其它各高度层的第1向量场的方差贡献均超过了70%,表明高原上空各高度层年平均温度的空间分布具有很高的收敛性,这说明在同一大尺度环流系统控制下,高原上空温度升高或降低的步调是比较一致的。
以下选取500hPa(代表对流层)、100hPa(代表对流层顶)和20hPa(代表平流层)EOF分解后的第1模态空间分布(图2)。
500hPa年平均温度空间分布的第1模态见图2a,其方差贡献率为78.3%,整个高原地区均为正荷载,大值中心呈东—西向分布于高原东部地区;图2b 为高原上空100hPa年平均温度EOF分解的第1模态,其方差贡献率为86.4%,大值区位于高原中部、北部,小值中心位于高原东南部的巴塘;从20hPa的第1模态的空间分布(图2c)可以看出大值中心呈西北-东南向分布于高原的中北部,其方差贡献率最低,仅为53.9%。
由此可见,全区一致型是高原上空各层年平均温度变化最主要的空间模态。
表1年平均温度EOF分析的前8个特征向量的累积方差贡献(%)各标准等压面特征向量场12345678 500hPa78.2987.492.7595.0196.4997.4698.1898.67 400hPa79.9187.9793.495.1696.4797.2997.8998.37 300hPa77.2785.3992.1694.3295.8196.8397.6898.31 250hPa80.5187.1693.1295.1296.3297.4498.1798.7 200hPa76.9384.1890.1693.0394.9696.1297.197.87 150hPa74.4484.6788.7891.4293.6495.396.4397.3 100hPa86.4290.7993.8795.5296.7697.898.5498.93 70hPa89.2092.9594.9696.3697.5598.398.7699.13 50hPa81.3786.7790.9793.2495.396.6497.698.43 30hPa74.880.3885.1388.8991.8394.0397.5796.89 20hPa53.9764.6573.3278.9184.1488.7591.8393.982.2各层各季节平均温度的空间分布特征进一步对高原上空各站各层不同季节的温度进行EOF分解,由其第1模态的方差贡献率(表2)可以看出,除20hPa的春季、夏季和30hPa的夏季外,其余各高度层各季节的方差贡献率均在60%以上,表明各季节温度的空间变化同年平均温度一样,具有较高的收敛性,其第1个特征向量能很好地揭示其温度的空间分布特征;还可以看出,夏季的方差贡献率远低于春、秋、冬季和年的方差贡献率。
500、100和20hPa春季平均温度EOF分解第1模态的空间分布(图略)分别与相应高度层上年平均温度EOF分解第1特征向量场的分布相似,其中500hPa大值中心呈东—西向位于高原中东部,100hPa在巴塘有小值中心,大值区位于其西侧、北侧,特征值自高原中部向西递减;20hPa巴塘仍为小值中心,其方差贡献率远低于其它高度层,仅为56.7%。
表2年及各季节平均温度EOF分析的前1个特征向量的方差贡献(%)各标准等压面年春季夏季秋季冬季500hPa78.2975.8261.4575.2574.73 400hPa79.9175.0270.3783.1772.19 300hPa77.2772.4665.0985.5272.57 250hPa80.5175.4366.9288.0382.16 200hPa76.9385.4672.4185.3281.25 150hPa74.4470.1468.7172.3969.5 100hPa86.4282.4566.3785.279.34 70hPa89.2088.7474.4683.1481.17 50hPa81.3783.0767.4865.8181.92 30hPa74.872.4352.0167.1284.42 20hPa53.9756.7133.8864.5977.07平均77.5676.1663.5677.7877.852高原山地气象研究第31卷图3是夏季平均温度EOF 分解第1特征向量场的空间分布图。
500hPa (图3a )的大值中心位于高原东北部,特征值向南、向西递减;100hPa (图3b )大值区呈西南—东北向分布于高原的中东部;20hPa (图3c )大值中心位于高原北部略偏东的位置,其方差贡献率是所有高度层年或季平均温度第1模态中最低的,仅为33.9%。
秋季平均温度EOF 分解第1特征向量场的分布如图4,500hPa (图4a )层上大值中心位于高原东南部,向西北部递减;100hPa (图4b )巴塘为小值中心,分布类似于该高度层年平均温度第1特征向量场;20hPa (图4c )在都兰和昌都各有一个小值中心,呈南—北向分布。
500和100hPa 冬季平均温度EOF 分解第1模态的空间分布(图略)与相应高度层上年平均温度EOF 分解第1模态的空间分布相似,20hPa 第1特征向量场的分布(图略)与100hPa 层冬季平均温度EOF 分解第1模态的空间分布相似。
由上所述,全区一致性是高原上空年、季平均温度变化在空间分布上最主要的空间模态。
此外,从表2还可以看出,夏季的一致性特征最弱。
2.3年平均以及各月平均温度随高度的分布特征既然空间分布的一致性是高原温度变化最主要的空间模态,以下所用到的高原上空各高度层年、季平均温度的时间序列都是通过对高原16个探空站进行算术平均后得到的。
图5a 、5b 分别为高原上空年、季平均温度随高度变化图。
由图5a 可见,年平均温度随高度的变化为:对流层(100hPa 以下)温度随高度递减,其中250hPa 以下温度随高度递减率较大,约为-1.38ħ/10hPa ;年平均温度最低温度出现在对流层顶(100 70hPa ),为-68ħ;在70 20hPa 的平流层下层温度随高度大约以3.48ħ/10hPa 的速率递增。
3第1期王荣英,等:近30年青藏高原上空大气温度变化特征各季节平均温度随高度变化曲线与年平均温度相似:对流层温度随高度递减,递减率相差不大(图5b);平流层温度随高度递增,递增率夏季最大4.54ħ/10hPa,冬季最小为2.36ħ/10hPa。