1961-2010年西藏季节性冻土对气候变化的响应

利用西藏1961-2010年17个站点最大冻土深度、 土壤解冻日期等资料, 采用气候倾向率、 累积距平、 信噪比和R/S分析等方法, 分析了近50 a西藏季节性冻土的年际和年代际变化特征, 预估了未来50 a和100 a最大冻土深度变化. 结果表明: 近50 a林芝最大冻土深度以1.4 cm·(10a)^-1的速度增大, 其他站点均呈减小趋势, 为-0.7~-21.3 cm·(10a)^-1, 以那曲减幅最大. 近30 a来大部分站点最大冻土深度减幅更大, 为-0.92~-37.2 cm·(10a)^-1, 并随着海拔升高, 最大冻土深度减幅在加大. 近40 a来当雄、 江孜和林芝土壤解冻日期表现为推迟趋势, 为2.1~5.2 d·(10a)^-1, 其他站点呈提早趋势, 平均每10 a提早1.8~12.7 d. 在10 a际尺度变化上, 近40 a大部分站点年最大冻土深度呈逐年代变浅趋势, 土壤解冻日趋于提早. 那曲、 安多和泽当年最大冻土深度分别在1984、 1987年和1979年发生了突变, 从一个相对偏深期跃变为一个相对偏浅期. 近40 a来各站点年最大冻土深度的Hurst值均大于0.5, 说明未来大部分站点年最大冻土深度仍将变薄. 如果未来气候按升温率0.044 ℃·a^-1变化, 50 a后西藏最大冻土深度减小1.1~77.3 cm, 未来100 a可能减小1.2~91.4 cm; 气候按升温率0.052 ℃·a^-1变化, 50 a后最大冻土深度减小2.1~155 cm, 未来100 a可能减小2.5~183 cm. 最大冻土深度变浅显然与气温、 地温的显著升高直接有关.     

吉林近50a来气候的年代际变化特征及其突变分析

利用吉林省50个地面气象站的观测资料对近50 a来吉林气候的年代际变化进行了诊断分析, 结果表明: 吉林省的年平均气温在20世纪50年代呈下降趋势, 60年代为相对低温期, 70年代开始表现出逐渐增温的趋势; 20世纪50年代降水量逐渐减少, 60-70年代为相对降水少的时期, 80年代降水略有增加, 进入90年代以后, 降水量又表现为逐渐减少的趋势. 近50 a来气候的年代际变化经历了一个"冷湿-冷干-暖湿-暖干"的过程.吉林省的最高、最低气温在近50 a内的总体趋势都是上升的, 但从增温率来看, 最低气温大约是最高气温的2.3倍.采用分段线性拟合的方法对吉林省年降水量和年平均气温进行气候突变的检验, 发现年降水量在1977和1987年各有一次突变, 年平均气温只在1969年发生了一次突变.     

我国东北及邻近地区年平均气温异常及其对北半球气候变暖和欧亚雪盖面积的响应

根据我国东北及邻近地区201个常规气象台站的年平均气温资料,利用EOF和分段线性拟合等方法分析了该地区气温异常的年代际特征及其对北半球气温和欧亚雪盖面积的响应.结果表明:我国东北及邻近地区年平均气温异常主要有全区一致型和南北反向型两种.近50 a来气温总体呈单调上升趋势,尤其是1990年代后期增温趋势更加明显,时间上东部早于西部.结合降水,1980年代起东北北部由冷干向暖湿转变,而华北区则由暖湿向暖干转变.东北北部升温单调、剧烈、显著,南部在1968和1985年曾两次发生突变,经历过1970-1980年代初的低温后增温趋势更加剧烈,其增温率几乎是第一次突变前的两倍.分析认为,我国东北及邻近地区大范围整体变暖与北半球平均气温的升高相一致;东北部气温的年际变化还受到欧亚雪盖面积的影响.     

50 a来我国东北及邻近地区年降水量的年代际异常变化

利用中国东北地区195个和蒙古国6个气象台站的年降水量资料, 利用EOF、 REOF和分段线性拟合等方法, 分析了50 a来东北及其邻近地区年降水量的年代际异常变化. 结果表明: 1)50 a来的降水变化, 东北演变过程为多-少-多; 华北的演变过程为多-少. 自1980年代起, 东北地区由干变湿, 而华北地区则由湿变干. 2)降水主要呈3种分布形式: 全区一致型; 南北反向型; 南北部一致与中部相反分布型. 3)降水量总体呈下降趋势, 但近30 a来东北北部有增湿趋势, 而南部的干旱化一直在加剧. 4)大部分地区的降水量在1970年代中期和1980年代初期经历了一次突变, 但是变化的方向、范围及时间各地不尽一致.     

祁连山及河西走廊地表干湿变化的时空分布

利用20个气象站1960-2006年的逐日气象资料, 采用FAO Penman-Monteith模型, 计算出祁连山及河西走廊各气象站的月潜在蒸发量, 在此基础上计算各气象站的月湿润指数, 然后进行季节、年地表湿润指数的统计, 进而对研究区地表干湿状况的时空变化进行分析.结果表明: 祁连山及河西走廊在20世纪80年代之前地表相对干旱, 之后相对湿润, 自60年代以来地表湿润指数有逐年增大的趋势; 年地表湿润指数的年际变化率为0.001 4 a-1, 相关系数为0.428 1, 通过了0.01的置信度检验, 表明地表湿润状况有明显改善, 其中春季和冬季增加趋势明显, 夏季增加趋势和秋季减小趋势不太明显.地表干湿变化趋势在空间上有差异, 东部表现为东西差异, 自东向西逐渐变湿, 乌鞘岭以东呈变干趋势, 其他大部分地区显著变湿, 中部大部分地区呈不明显的变干趋势, 而托来南山以北地区显著变干, 张掖绿洲显著变湿, 西部除敦煌以西呈不显著的变湿趋势, 其他大部分地区显著变湿.      

1971-2005年西藏主要农区农田蒸散量变化特征及其与环境因子的关系

利用1971—2005年西藏"一江两河"主要农区4个气象站点月平均最高气温、最低气温、降水量、风速、相对湿度、日照时数等资料,应用Penman-Monteith模型计算了农田蒸散量,分析其空间分布、年际和年代际变化特征,并讨论了影响蒸散量变化的气象因子.研究表明:近35a西藏主要农区年蒸散量表现为不同程度的减小趋势,为-16.5～-71.6mm.(10a)-1,以泽当减幅最大;四季蒸散量均呈现为减小趋势,以冬季减幅最明显.土壤水分年亏缺量呈明显的减少趋势,平均每10a减小59.6mm,特别是近25a(1981—2005年)减幅更明显.20世纪70年代至90年代年、季蒸散量均为逐年代减小趋势.90年代与80年代比较,主要农区各季土壤水分亏缺量都有不同程度的减小,尤其是夏季由亏缺转为盈余.日照时数和平均风速的显著下降,以及平均相对湿度的明显增加可能是蒸散量显著下降的主要原因,平均气温日较差的显著减小和降水量的增加在蒸散量减少趋势中也起着重要作用.     

15世纪中叶火山喷发对青藏高原和北极水热组合的影响

国际耦合模式比较计划第五阶段（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5,简称CMIP5）多模式集合平均与过去2000年全球变化网络（Past Global Changes 2k Network,简称PAGES2k）代用记录重建的15世纪中叶全球温度年代际变化特征非常一致,规避了模式和气候代用记录由于各自的不确定性而导致两者的不匹配现象,为揭示自然因素主导气候变化的机理提供了完美时间窗口。而火山喷发作为15世纪中叶气候变化最主要的外强迫,其对区域气候变化在年代际尺度的影响仍不清楚。本文利用通用地球系统模式过去千年集合模拟（Community Earth System Model-Last Millennium Ensemble,简称CESM-LME）,分析了15世纪中叶连续火山喷发对北半球"两极"（青藏高原和北极）温度、降水和水热组合年代际变化的影响。结果表明,15世纪中叶连续的火山喷发对青藏高原和北极夏季气候年代际变化的直接强迫作用,导致青藏高原和北极地区的温度和降水发生年代际尺度的下降和减少、水热组合趋于同向变化,而火山活动的间接作用可能通过影响气候系统内部变率北极涛动（Arctic Oscillation,简称AO）和大西洋经圈翻转环流（Atlantic Meridional Overturning Circulation,简称AMOC）来调控冬季温度和降水的变化。     

藏东北构造古地理特征及冈瓦纳北界的时空转换

研究区位于南北向三江构造带与东西向羌塘构造带的衔接处,是特提斯构造域的重要组成部分。研究区包含金沙江、澜沧江、双湖-昌宁、班公湖-怒江4条古特提斯洋壳带及昌都-芒康、羌北、索县-左贡、多玛-安多4个微陆块的相关部位。4条缝合带时分时合,其间的微陆块则"藕断丝连"。前奥陶纪金沙江带属于泛冈瓦纳"泛非软基底"的北界,早古生代它还是"泛非"混合生物群与扬子区系的界线。泥盆纪—石炭纪,古特提斯形成南北2支,即金沙江带和双湖-昌宁带,与其间亲扬子的中间岛块群(昌都-芒康、羌北、索县-左贡)形成"多岛海"格局,此间,双湖-昌宁转换为冈瓦纳的北界,多玛-安多微陆块为亲冈瓦纳相。早、中二叠世,中间岛块(群)裂解为亲扬子的昌都-芒康和亲冈瓦纳的羌北、索县-左贡三岛块,形成多岛洋,冈瓦纳北界转换到澜沧江带。晚二叠世,古特提斯消亡,形成Pangaea联合古陆,研究区为陆间多岛海。晚三叠世印支运动阶段,金沙江、澜沧江和双湖-昌宁带相继转换为陆内造山带;与此同时,班公湖-怒江带与雅鲁藏布江带形成中特提斯北、南2支,其间为中间陆块群(基墨里),班公湖-怒江带是晚侏罗世—早白垩世消亡的,"基墨里"岛块群是晚白垩世增生在亚洲大陆之上的。喜马拉雅地块是喜马拉雅运动阶段才最后俯冲到亚洲大陆之下,转换为亚洲大陆。     

1971-2015年青藏高原东北边坡降水特征及主要影响因子分析

利用1971-2015年青藏高原东北边坡20个站的降水观测资料和美国国家环境预报中心（NCEP）再分析资料,分析了青藏高原东北边坡年、季降水量空间分布和变化趋势,并采用相关系数法分析和讨论其所受的影响因素。结果表明：青藏高原东北边坡地区的年、季平均降水量空间分布极为不均,总体上是从南向北递减,东北部最少;青藏高原东北边坡年、夏、秋季平均降水量北部呈上升趋势,南部呈下降趋势;青藏高原东北边坡地区年平均降水量呈下降趋势,气候倾向率为-3.1 mm·（10a）^-1,其中春、秋、冬季平均降水量呈上升趋势,夏季平均降水量呈明显下降趋势;青藏高原东北边坡地区年、季降水量的显著周期为2～3 a、4～5 a及10～15 a;南亚季风对青藏高原东北边坡地区降水量影响显著,为明显的正相关,西风指数对高原东北边坡地区降水量有一定影响,相关不是很明显,与其北部降水量呈正相关,南部降水量呈负相关。     

大兴安岭区域未来气候变化趋势及其对湿地的影响

基于未来2种排放情景下的RCM-PRECIS输出的大兴安岭区域气温与降水量预测数据,采用Mann-Kendall(简称M-K)非参数检验法和线性倾向率法,分析大兴安岭区域2015-2050年气候变化趋势及其对湿地的影响.结果表明,在未来2种情景下,2015-2050年的年平均气温升高显著,A2情景的增温速率(0.54℃·(10a)^-1)高于B2情景(0.41℃·(10a)^-1),与东北地区增温速率(0.56℃·(10a)^-1)一致,B2情景增温速率低于东北地区增温速率;大兴安岭区域自2032年气温开始出现增暖突变现象,增温幅度显著增大.2种情景下季节平均气温的增温速率大小依次为夏季、冬季、春季和秋季,A2情景夏、冬、春、秋季分别为0.59、0.56、0.56、0.52℃·(10a)^-1,B2情景分别为0.48、0.47、0.42、0.37℃·(10a)^-1;各季突变增温时间点和增温趋势显著时段存在差异.2种情景下2015-2050年的年降水量有微弱的减少趋势,M-K检测基本无显著变化;季节降水总体而言,大兴安岭区域未来36a降水量仍以夏季为主,占全年降水量的60%左右;春季和秋季次之,各占全年降水量的18%~19%.未来大兴安岭区域气候呈现暖干化趋势,其中21世纪20、40年代大兴安岭湿地受到气候暖干化的胁迫相应较强,未来气候暖干化趋势是大兴安岭湿地生态系统萎缩和退化的主要诱因之一,未来大兴安岭湿地生态系统仍将受到气候暖干化趋势的巨大威胁,面临萎缩和严重退化趋势.     

1980-2010年西藏波密地区典型冰川变化特征及其对气候变化的响应

运用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术, 结合波密县1960-2010年气象数据, 分析了西藏波密地区冰川的主要分布特征和典型大冰川1980-2010年的时空变化. 结果显示: 波密县共有冰川数量2 040条, 总面积为4 382.5 km², 其中, 分布在海拔4 000~6 000 m的高山冰川总面积达4 086 km², 占冰川总面积的93.2%; 南坡分布冰川1 504条, 面积3 180.04 km², 分别占波密冰川总量的73.73%和72.56%, 而北坡占还不到三分之一. 提取1980、 1990、 2000和2010年4期面积大于20 km²的24条大冰川面积进行对比分析, 1980-2010年间波密县大冰川面积总体呈减小趋势, 由1980年的1 592.78 km²退缩至2010年1 567.04 km², 共退缩了25.74 km²; 其中, 1980-1990年冰川变化贡献最大, 冰川面积退缩了16.62 km², 占冰川总面积退缩量的64.6%. 波密县气象站数据显示, 50 a来冰川退缩主要受温度持续上升的影响, 降水量变化对冰川变化影响不大.     

1983-2013年西藏自治区气象灾害时空分布特征与变化趋势

西藏自治区地处青藏高原这一独特的孕灾环境中,气象灾害的频发对当地农牧业、生态环境等敏感领域的影响尤为显著。通过收集西藏自治区1983-2013年气象灾害事件,分析了干旱、雪灾、霜冻、冰雹和洪涝五种灾害的年际、月际、空间分布特征。结果表明：在时间分布上,研究区五种气象灾害在1983-1995年发生总频次呈增涨趋势,1995年后趋于稳定,其中干旱多发生在3-6月,雪灾全年均有发生,霜冻多发生在4月、5月和8月,冰雹和暴雨洪涝灾害季节性强,主要发生在6-9月;在空间分布上,气象灾害高发区分布于西藏自治区南部,其中,干旱多发区分布于日喀则市中东部和山南市北部,雪灾多发区分布于那曲、阿里以及西藏自治区南部边缘地区,霜冻多发区分布于西藏自治区东、南部少数地区,冰雹频发区多呈带状且分布于雅鲁藏布江流域,暴雨洪涝多发区分布于西藏自治区中、东部河谷地带。基于历史气象灾害事件,开展西藏自治区气象灾害的时空分布特征及趋势研究,其结果对农业气象灾害预测预报,区域农业防灾减灾等具有重要的意义。