高原地区气温气候季节性变化规律及相关性分析

发表时间:2021/8/9   来源:《探索科学》2021年6月   作者:白玛曲西 次珍 普布多吉 西绕卓玛
[导读] 针对高原地区极其恶劣气候条件现状,研究高原地区气温气候季节性变化差异性以及研究其影响因素相关性分析具有重要意义。

西藏昌都市气象局气象台  白玛曲西  次珍  普布多吉  西绕卓玛  854000

摘要:针对高原地区极其恶劣气候条件现状,研究高原地区气温气候季节性变化差异性以及研究其影响因素相关性分析具有重要意义。本文主要利用高原地区1961-2015年56个地面气象观测资料,研究气温气候季节性变化规律、突变年差异性,以及各主要气象因子与气温之间的相关性关系。研究指出:高原区域整体、四个季节均呈增温趋势,四个季节每年分别增温0.0298℃、0.0233℃、0.0249℃、0.0239℃;春季气温存在多个突变的年份,1988年分别为夏季、秋季气温突变的年份,1984年为冬季气温突变的年份;通过相关性分析指出,高原气温与降水气候之间存在显著的负相关性的关系。
关键词:高原;季节;突变年;相关性
        1、引言
        近些年随着厄尔尼诺、拉尼娜等气候事件不断发生,促使极端气候出现概率大幅度上升。高原地区位于我国西部,气候条件较为恶劣,极端气候事件也相对较多[1-2]。极端低温对生态系统平衡、人民日常生产均构成了较大威胁。因此,研究高原地区气温气候季节性变化差异性以及研究其影响因素具有重要意义。
        有些学者采用气温时间序列数据,研究高原地区气温变化特征,主要有:李林等[3]利用高原近40年66个地面测站资料,研究其气温变化规律。研究指出,高原地区气温呈逐年增温趋势,且在高原边缘区域增温幅度明显高于其余地区。普布卓玛等[4]主要对青藏高原气候未来发展趋势进行研究,指出高原低温主要集中在西北部区域,且各区域气温均呈上升趋势。周天财等[5]采用空间差值模型,研究了高原气温空间分布趋势,指出极端高温、极端低温在空间分布上均呈东北-西南、东南-西北、中间低温这三种空间分布特征。
        本文主要采用高原地区56个地面气象观测资料,时间范围为1961-2015年,首先研究气温气候季节性变化差异性,其次采用气温、降水、湿度、风速、气压、日照等因子资料,分析各因子与气温之间的相关性关系。
        2、气温气候变化特征分析
        2.1 气温季节年际变化趋势
        根据对高原地区气温统计资料分析,整体上高原地区气温每年增温0.028℃,本文利用线性方程、5年滑动平均法[6]分别研究高原地区不同季节下气温变化趋势。图1为高原地区年平均气温季节变化趋势,图中能直观的看出高原地区气温存在较大的季节变化差异性,但四个季节均呈增温的变化趋势。其中对于春季气温每年增温0.0298℃,略高于高原整体增温趋势,且在1992年之间春季气温相对较低,而在1992年之后气温较高;夏季气温每年增温0.0233℃,略低于高原整体增温趋势,在1962-1980年之间夏季气温距平均为负值,说明在这个时期夏季气温相对较低,而在1990年之后夏季气温相对较高;秋季气温每年增温0.0249℃,略低于高原整体增温趋势,在1961-1992年之间秋季气温距平值主要以负值为主,说明在这个时期秋季气温相对较低,而在1993年之后秋季气温相对较高;冬季气温每年增温0.0239℃,同样略低于高原整体增温趋势,在1961-1984年之间冬季气温距平值主要以负值为主,说明在这个时期冬季气温相对较低,在1985-2000年冬季气温波动幅度较大,距平值呈正-负交替发展规律,而在2000年之后冬季气温相对较大。

       

        2.2气温季节突变规律
        本文采用M-K突变年检验法[7],分别对四个季节气温顺序、逆序序列进行统计计算,研究高原气温不同季节突变差异性。图2为高原地区四个季节气温M-K统计曲线,可以看出高原气温季节性突变同样存在较大差异性。对于春季气温在1995-2004年之间顺序、逆序曲线存在多个交点,说明了在这个时期内春季气温存在多个突变年份;对于夏季气温顺序、逆序曲线仅有一个交点位于1988年,但该交点处于临界线之外,说明了1988年为夏季气温不显著突变年份;同样秋季气温顺序、逆序曲线也仅有一个交点位于1988年,且该交点处于临界线之内,说明了1988年为秋季气温显著突变年份;对于冬季气温顺序、逆序曲线也仅有一个交点位于1984年,且该交点处于临界线之内,说明了1984年为冬季气温显著突变年份。

       

        2.3 相关性分析
        为研究高原地区气温与相关气象因子之间的相关性关系,本文首先对气温、降水量、风速、日照时间、相对湿度、平均气压资料进行无量纲处理,主要为了消除由于变量单位不统一对结果造成的影响,主要的处理方法采用归一化法。
        其次,采用相关性分析法[8]对归一化后的变量数据进行相关性系数计算,本文计算出的高原地区气温与主要气候因子之间的相关性系数统计结果。可以看出,高原地区气温与主要气候因子之间存在一定的相关性的关系,其中气温与降水量之间的相关性最高,求出的相关性系数值为-0.52,这说明了气温越高往往会导致降水量的减少;其次气温与气压之间也存在较高的负相关性的关系,求出的相关性系数值为-0.41,这说明了气温越高往往会导致气压的降低;同样,其次气温与相对湿度之间也存在一定的负相关性的关系,求出的相关性系数值为-0.31,这说明了气温越高往往会导致相对湿度的降低。
        3 结论
        本文利用高原地区1961-2015年56个地面气象观测资料,首先研究气温气候季节性变化、突变年差异性,其次分析各主要气象因子与气温之间的相关性关系。主要有以下结论:高原地区气温每年增温0.028℃,且四个季节均呈增温的变化趋势,每年分别增温0.0298℃、0.0233℃、0.0249℃、0.0239℃;春季气温在1995-2004年存在多个突变年份,1988年为夏季气温不显著突变年份,1988年为秋季气温显著突变年份,1984年为冬季气温显著突变年份;气温与降水量之间相关性最高,相关性系数值为-0.52。
参考文献
[1] 韩国军, 王玉兰, 房世波. 近50年青藏高原气候变化及其对农牧业的影响[J]. 资源科学, 2011, 33(10):1969-1975.
[2] 牛涛, 刘洪利, 宋燕,等. 青藏高原气候由暖干到暖湿时期的年代际变化特征研究[J]. 应用气象学报, 2005,7(6):763-771.
[3] 李林, 陈晓光, 王振宇,等. 青藏高原区域气候变化及其差异性研究[J]. 气候变化研究进展, 2010,2(3):181-186.
作者简介:白玛曲西(1992.12)女,藏族,西藏自治区昌都市人,本科学历,初级,从事研究方向或职业:预报员。

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