| 新疆近50年自然降水量气候变化特征分析 |
| 送交者: x-file 2016月10月15日16:26:17 于 [世界时事论坛] 发送悄悄话 |
| 回 答: 我好几年前就在这里说了，变暖将使我国干旱地带降雨增加 由 x-file 于 2016-10-15 16:24:14 |
新疆近50年自然降水量气候变化特征分析发布者: j0702071011 文档类型: doc 纯文本预览：(跳过预览，直接下载格式良好doc版) 新疆近50 年自然降水量气候变化特征分析 第29 卷第6 期 2011 年12 月 石河子大学(自然科学版) JournalofShiheziUniversity(NaturalScience) Vo1.29No.6 Dec.2O11 文章编号:1007-7383(2011)06—0737—05 新疆近50 年自然降水量气候变化特征分析 叶尔克江,阿帕尔,尹建新,李玲杰 (1 新疆信息工程学校,乌鲁木齐 830013;2 新疆维吾尔自治区昌吉市 气象局,昌吉831100; 3 兰州大学大气科学学院,兰州730000) 摘要:运用气象统计学和气象学的原理和方法,分析新疆地区 5O 年 来自然降水变化的基本特征.结果表明:1)50 年来新疆各地降水量都呈逐年递增趋势;其中,北疆年降水量的变化 振幅较大,增加的趋势也较快;南疆降水量变 化振幅较小,增加的趋势也较慢;2)新疆降水量上世纪8O年代开始明 显偏多,而且,近10 年增加量较快;3)近50 年 来,新疆地区年平均降水量变化有明显的季节差异,其中,北疆冬季降 水量和南疆秋季降水量增长贡献较大,北疆 秋季和南疆春季降水贡献较小.南疆和北疆各季度降水量均为逐年 持续增加的趋势,对应各季度增率北大南小. 关键词:南疆;北疆;自然降水量;气候变化;趋势 中图分类号:P333 文献标识码:A CharacteristicAnalysisthePrecipitationinXinjianginthePast50Years Erkejan,Apar.,YINJianxin.,LILingjie (1InformationProjectSchoolofXinjiang,Urumqi830013,China;2Changji MeteorologicalBureauofXinjiang, Changji831100,China;3CollegeofAtmosphericSciences,LanzhouUniver sity,Lanzhou730000,China) Abstract:Theprecipitationdataoftheresent5OyearsinXinjiangareanalyzed bymeansoftheprincipalsandmethodsofmete— orologicalstatisticalandmeteorology.Theresultsshowedthat:1)Theannual precipitationhasbeeninanincreasetrendinre— cent50years.thechangeswingandtheincreasetendencywashigherNorthern XinjiangthanSouthernXinjiang.2)Theresults showthatanincreasetrendinprecipitationinthestudyareahasbeenoccurring since1980.especiallysince2000.3)Inrecent50 years,precipitationchangewassignificantlydifferentfromdifferentseasons :thecontributionofprecipitationincreaseinwinter oftheNorthernXiniiangandinautumnoftheSouthernXinjiangtotheannualo newasthehighest,andthenthatinautumnthe NorthernXinjiangandinspringoftheSouthernXinjiangwasthelowest,annu alprecipitationintheXinjiangwasinanincrease trend,andtheincreasetrendwashighestNorthernXinjiangthanSouthernXin jiangineveryseason. Keywords:SouthernXinjiang;NorthernXinjiang;precipitation;climatecha nge;tendency 新疆位于北半球中纬度欧亚大陆中心,丝绸之 路的交汇点,祖国的西北边陲,面积160 多万km., 东西长2200km,南北宽1500km,约占全国面积的 1/6,是我国最大的省区_】],也是典型的干旱地 区[1].新疆的90 以上的农田必须依靠灌溉,而 灌溉用水的根本来源为大气降水.因此弄清降水 量,降水性质,降水分布规律和季节变化,不仅是了 解新疆气候的需要,也是为了合理开发利用新疆水 资源提供气候依据[1].随着新疆工业生产的不断发 展,人口的日益增长,以及长期的传统灌溉方法(大 水淹灌),使土地次生盐渍化面积不断扩大,农业的 投入不断提高,而产出却持续的徘徊,造成绿洲农业 生态环境的恶性循环,水的供水矛盾日益突出.加 上全球气候的变暖,极端气象灾害发生的频率增加, 水资源紧缺的危机更为明显. 新疆是典型的大陆性干旱气候,气候干燥,光照 充足,热量丰富,年蒸发量大,年降水量少,年降水量 全疆多年平均为134.0rflm,其农业是典型的绿洲 收稿日期:2011-09—16 作者简介:叶尔克江(1979 一),女,哈萨克族,助理讲师,从事应用气象 研究;e—mail:erke-ap@sohu.corn. 通讯作者:阿帕尔(1978 一),男,维吾尔族,工程师,从事气候变化研 究;e-mail:apar-ek@sohu.corn. 738 石河子大学(自然科学版)第29 卷 农业,而降水是制约其农业生产的关键因素之一. 降水是一个很重要的气候资源,新疆大气降水多少 是决定新疆农业是否干旱的关键,有必要对新疆降 水量统计特征进行详细分析. 本文研究分析新疆地区年降水量,各季度以及 各年代降水量变化特征,并把南疆和北疆进行了比 较,研究成果有望能为新疆流域的综合治理规划,生 产力合理布局,水资源开发与保护,防灾减灾和制定 全球变化背景下区域社会经济可持续发展模式供科 学依据,为有关部门制定有关政策和决策,提供可供 选择参考的对策措施. 1 研究方法 为了研究分析新疆地区降水变化的共同特点和 相互间的差异,对新疆地区进行了分区处理. 本文资料选用新疆北疆和南疆地区有代表性的 16 个测站历年1-12 月的自然降水量,其中阿勒泰, 塔城,博乐,北塔山,乌兰乌苏,奇台,伊犁,乌鲁木齐 8 个站代表北疆,吐鲁番,阿克苏,喀什,塔什于,莎 车,和田,且末,哈密8 个站代表南疆,其资料时间为 1960-2009 年共5O 年. 本文采用的实时资料由新疆维吾尔自治区气象 局信息中心提供. 统计方法[3]:用一元线性回归方程,求其线性 趋势变化率,>O 表示降水量随时间变化成上升趋 势,dO 表示其变化呈下降趋势;10 年称为每1O 年 降水量随时间变化的倾向率. 2 结果与分析 2.1 新疆降水量空间分布的年和年代际变 化特征 结果见表1. 由表1 可知:新疆地区的降水量变化较大.全 区多年平均降水量约为134.0mm,其中,北疆多年 平均降水量为221.5mm,降水量最多的年份是 1987 年,为335.4Inm;最少的是1962 年,为135.6 mm.南疆多年平均降水量为47.31Tim,降水最多 的年份是1996 年,为88.51Tim;最少的是1985 年, 为27.8mm. 表1 新疆地区年,季降水量最大,最小值及出现年份比较 Tab.1Emergenceyearsofmaximumandminimumprecipitationineachannu alandseasonalinXinjiang 新疆地区年降水量的年际变化较为显着,旱涝 交替发生,同时伴有总体趋势上升.图1 给出了新 疆地区年降水量变化曲线,表2 给出了新疆地区多 年和各年代降水量逐年变化气候趋势系数及线性变 化速率. 从图1 可见:新疆地区年降水量的变化特征,北 疆年降水量的变化振幅较大,增加的趋势也较快,南 疆降水量的变化振幅较小,增加的趋势也较慢,表明 了北疆降水量年际变化大于南疆,北疆和南疆降水 量都呈逐段递增趋势,与全球降水量有增加的趋势 结论]一致,与我国降水量逐年减少的结论[7]相 反,与新疆降水变化趋势是增加的结论L1]一致,这 说明新疆地区降水变化趋势与全国不同步,而且降 水量增加的趋势北疆大于南疆,北疆和南疆年降水 量逐段递增趋势方程分别为 —1.3026x+188.33,R 一0.4044,(1) :0.2977x+39.749,R 一0.2787,(2) 上式中:y 为降水量,z 为年份,R 为气候趋势系数. 330 29O 10 l96Ol96619721978l984199Ol99I620o22008 年份 图1 南北疆地区年降水量过程及线性趋势图 Fig.1AnnualPrecipitationprocessandlineartrends innorthernandsouthernXinjiang 第6 期叶尔克江,等:新疆近50 年自然降水量气候变化特征分析739 注:”一”为下降速率;*,**,***和****分别表示 P 一 0.05,P=0.02,P 一 0.O1 和P 一0.001 水平上显着;降水 量线性变化速率单位为mm/lO 年,21 世纪初是2000—2009 年;下同. 由表2 可见,南,北疆近5O 年年降水量明显增 加的趋势,其中,北疆气候趋势系数为0.4044,并通 过P 一0.O1 水平上显着性检验,降水量线性变化速 率为1.3026mm/lO 年;而南疆气候趋势系数为 0.2787,并通过P 一0.05 水平上显着性检验,降水 量线性变化速率为0.2977mm/lO 年.北疆气候趋 势系数和线性变化速率比南疆分别高出0.1257 和 1.0049mm/10 年,由此可以看出,北疆降水量逐年 增加趋势远远大于南疆. 新疆地区地形特征复杂,气候特点差异较大,导 致降水空间分布和降水量各种时间尺度的变化特征 差异也较大.为了进行对比分析,将新疆地区各代 表站降水量趋势方程和气候趋势系数列于表3. 由表3 可知,新疆各地降水量都是逐年增加的 趋势,对应增加率北疆地区大于南疆地区.其中,乌 鲁木齐降水量逐年增加的趋势最快并降水量逐年变 化趋势系数也最大,为0.5712,并通过P 一0.001 水 平上显着性检验,其次为哈密,通过P 一0.O1 显着 性检验;阿勒泰,奇台和伊犁等地气候趋势系数也通 过P 一0.02 显着性检验.降水量逐年增加速度最 慢的是吐鲁番,其次为塔城. 若定义某地区某年降水量平均值超过该地区多 年平均值一个标准差为多雨年份(年代),某年降水 量地区平均值小于该地区多年平均值一个标准差为 少雨年份(年代)[1.由表4 可见,相对于5O 年平 均值,北疆降水量在上世纪60 年代和70 年代偏少, 其余3 个年代偏多;南疆降水量上世纪60—80 年代 偏少,其余2 个年代偏多.同样,各季度各年代降水 量跟各季度5O 年平均值相比,80 年代以前大多偏 少,8O 年代以后偏多;而且,21 世纪初的平均降水量 较多年平均值明显偏多.这说明新疆降水量在上世 纪8O 年代开始明显偏多,而在近10 年增加量较快. 表3 新疆典型地区各站降水量气候趋势方程及气候趋势系数 Tab.3Precipitationtrendsequationandclimate trendcoefficientinXinjiang 740 石河子大学(自然科学版)第29 卷 2.2 新疆降水量季节变化的空间分布 新疆地区降水量季节变化也很大,年内降水基本 集中在夏季,因此,雨季和干季十分明显.由于每年 夏季风的强弱和迟早不同,雨季的早晚,雨量的多寡 也有很大差别,导致新疆地区降水的年际差异较大. 为了更好反映气候变化的全貌,将降水时间序列划分 为春(3-5 月),夏(6-8 月),秋(9—11 月),冬(12 一次年2 月)四季. 图2 是新疆各季度降水量的分布,表4 是各年代 南疆,北疆地区年和各季度降水量的平均值. 由图2 可知:新疆降水量的季节变化明显,冬季 少雨,夏季雨水集中.其中,冬季降水量最少,全疆平 均为19.2mm!夏季降水量最多,全疆平均为47.7 mm. 北疆春季多年的平均降水量为62.1mm,降水 量最多的年份是1998 年,为116.9mm;最少的是 1991 年,为22.2mm.南疆春季多年的平均降水量 为12.3mm,降水最多的年份是1964 年,为34.7 mm;最少的是1976 年,为4.3mm.北疆夏季多年 的平均降水量为72.6mm,降水量最多的年份是 1993 年,为115.4ram!最少的是1974 年,为31.8 mm.南疆夏季多年的平均降水量为23.1mm,降 水最多的年份是1981 年,为49.8mm;最少的是 2009 年,为9.8mm.北疆秋季多年的平均降水量 为53.1mm,降水量最多的年份是1987 年,为93.3 mm;最少的是1997 年,为22.8mm.南疆秋季多 年的平均降水量为6.9mill,降水最多的年份是 1987 年,为20.1mm;最少的是1997 年,为0.5 mm.北疆冬季多年的平均降水量为33.3mm,降 水量最多的年份是2005 年,为59.8mm;最少的是 1967 年,为8.1mm.南疆冬季多年的平均降水量 为5.1mm,降水最多的年份是1975 年,为15.8 mm;最少的是1996 年,为0.5mm. 250 20o 扣 耋1oo 50 表4 新疆地区降水量年代均值 Tab.4TheprecipitationchangesofdifferentdecadesinXinjiang 为了更好反映南疆和北疆各季度降水量逐年变 化趋势,表5 中给出南疆和北疆各季度降水量气候 趋势方程及气候趋势系数. 南疆和北疆各季度降水量逐年持续增加的趋 势,对应各季度增加速度北疆都大于南疆(表5,表 2).其中,北疆冬季降水量的增加趋势最快,并降水 量逐年变化趋势系数也最大,为0.503,并通过P 一 0.001 显着性检验,秋季最慢;南疆秋季降水量的增 加趋势最快,春季最慢.除北疆冬季降水量外,南, 北疆各季度逐年变化趋势不显着. 表5 新疆地区降水量各季度气候趋势方程及气候趋势系数 Tab.5Climatetrendequationandtrendcoefficient ofseasonalprecipitationinXinjiang 3 结论 1)近50 年来,新疆各地降水量都呈逐年递增 趋势;其中,北疆年降水量的变化振幅较大,增加的 趋势也较快,南疆降水量变化振幅较小,增加的趋势 也较慢.北疆气候趋势系数和线性变化速率比南疆 第6 期叶尔克江,等:新疆近5O 年自然降水量气候变化特征分析741 分别高出0.1257 和1.0049mm/10 年,由此可以看 出,北疆降水量逐年增加趋势远大于南疆. 2)上世纪6O 年代和7O 年代北疆的降水量偏少, 其余3 个年代偏多;南疆降水量上世纪60—80 年代偏 少,其余2 个年代偏多.同样,各季度各年代降水量 跟各季度5O 年平均值相比,8O 年以前大多数都是偏 少,8O 年代以后是偏多;而且,21 世纪初的平均降水 量较多年平均值明显偏多.这说明新疆降水量8O 年 代开始明显偏多,而且,近1O 年增加量较快. 3)5O 年来,新疆地区年平均降水量变化较大, 但四季分配不均匀,其中,北疆冬季降水量和南疆秋 季降水量增幅最大,北疆冬季降水量增幅通过了P 一0.001 显着性检验;北疆秋季和南疆春季增幅最 小.南疆和北疆各季度降水量都是逐年持续增加的 趋势,对应各季度增加速度,北疆均大于南疆. 参考文献: [1]李江风.新疆气候[M].北京:气象出版社,1991:1—4,97— 1Oll 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