李红梅
中国大气本底基准观象台
本文利用三江源区1961—2020年气象台站的观测气温、降水、冻土、资料以及卫星遥感的冰川、积雪及湖泊资料,对该区域近60年来的气候变化特征及其对环境的影响进行分析,以期为今后合理利用气候资源、开展生态环境保护、防灾减灾等工作提供基础。
逐日最高、最低气温是一日内气温的最高值和最低值,利用逐日最高、最低气温的年平均值表示年平均最高、最低气温。冻土活动层年最大深度为逐日冻土活动层深度的最大值。
冰储量计算方法采用Grinsted提出的冰储量计算公式。
根据世界气象组织规定,选取最近1个30年平均值作为气候值,本文在分析气象要素距平和距平百分率变化时以1991—2020年平均值为气候值。
采用标准偏度系数和峰度系数描述气温概率分布形态特征(魏凤英,2008),采用利氏(Lillifors)检验方法对样本进行正态性检验,显著性水平为0.05,通过检验的即认为此样本遵从正态分布。样本的概率密度分布采用核密度估计方法(何正风等,2012)。
极端气候指数采用由WMO气候委员会等组织联合成立的气候变化监测和指标专家组定义的极端天气气候指数标准(翟盘茂和刘静,2012)。
(1)1961—2020年三江源区气温明显向高温方向漂移,年平均、最高和最低气温升温率分别为0.38 ℃·(10a)-1、0.28 ℃·(10a)-1和0.45 ℃·(10a)-1(P<0.01),最高和最低气温升温幅度存在不对称现象。同时极端气温暖事件(暖昼日数、暖夜日数)明显增多,极端气温冷事件(冷昼日数、冷夜日数)迅速减少。(2)与前一气候态(1961—1990年)相比,1991—2020年平均、最高和最低气温分别上升了1.28 ℃、1.12 ℃和1.60 ℃,且概率密度分布更加扁平,说明气温离散程度更大,气候不稳定性增强。(3)近60年来,三江源区降水量总体呈增多趋势,增加率为10.3 mm·(10a)-1,且随着降水量级的增加,降水量变化趋势越来越明显。进入21世纪以来,降水增多趋强表现更加明显。(4)在气温显著升高、降水量增多影响下,与第二次冰川编目相比,2019—2020年格拉丹东冰川和阿尼玛卿冰川面积分别减少5.51%和4.96%,冰储量分别减少23.43%和4.39%;三江源区年最大冻土活动层深度迅速减小,变化率为7.1 cm·(10a)-1,冻结期平均每10年缩短12.0天;积雪日数和累计积雪面积增多。受冰川冻土融水和降水量增多等因素的影响,三江源区湖泊面积总体呈增大趋势。
(1)1961—2020年,三江源区气温显著上升,升温率为0.38 ℃·(10a)-1(P<0.01);最高和最低气温升温幅度存在不对称现象,升温率分别为0.28 ℃·(10a)-1和0.45 ℃·(10a)-1。同时从利用百分位法统计的极端气温指数变化趋势也可以发现,基于最低气温统计的冷夜和暖夜日数变化幅度要大于基于最高气温统计的冷昼和暖昼日数变化。
(2)对比1961—1990年和1991—2020年两个气温气候态变化特征,与前一气候态(1961—1990年)相比,当前气候态(1991—2020年)年平均、最高和最低气温分别上升了1.28 ℃、1.12 ℃和1.60 ℃,且概率密度分布更加扁平,说明气温向高温方向漂移,气温离散程度更大,气候更不稳定。
(3)近60年来,三江源区降水量总体呈增加趋势,变化率为10.3 mm·(10a)-1,且随着降水量等级的增加,降水量变化趋势越明显。极端降水指数包括中雨日数、强降水量、1日最大降水量和降水强度均呈增加趋势,变化率分别为每10年增加0.38 d、9.67 mm、0.38 mm和0.063 mm·d-1,且进入21世纪以来,强降水不断增多趋强表现更加明显。
(4)在气温显著升高、降水量增多影响下,与第二次冰川编目相比,2019—2020年三江源地区格拉丹东冰川和阿尼玛卿冰川面积分别减少5.51%和4.96%,冰储量分别减少23.43%和4.39%;三江源区年最大冻土活动层深度迅速减小,变化率为7.1 cm·(10a)-1,冻结期平均每10年缩短12.0天;积雪日数和累计积雪面积增多。受冰川冻土融水和降水量增多等因素的影响,三江源区湖泊面积总体呈增大趋势。