西藏东部大气可降水量5月和12月气候变化对比分析

2018-10-17赵永丽洛桑平措拉珍

西藏科技 2018年9期

赵永丽洛桑平措拉珍

（1.山南市气象局，西藏山南 856000；2.曲水县气象局，西藏拉萨 850000）

西藏地区由于东西部地表特征的不同，使得东西部地区降水（雪）呈现不同的特征，西部降水以单峰型降水为主，东部降水以双峰型降水为主［1］，东部地区是西藏农牧业主要的经济区，降水（雪）与大气可降水量有十分密切的关系，所以有必要对东部地区大气的可降水量进行气候变化分析。以往对西藏地区的研究中，均以整个西藏地区的大气可降水量为主［2-5］，西藏大气可降水量时空分布不均匀，空间分布由东南至西北递减，大气可降水量在夏季7、8月份最大，在冬季12月到次年1月最小，但是西藏降水量有明显的区域特征，应该分开研究西藏东西部的大气可降水量的区域特征。

1 数据和研究方法

使用ERA-interim再分析数据中的风场、比湿场、地表气压场数据，考虑到高原海拔高度，分别计算低层（地面到500hPa）和高层（500-300hPa）整层大气可降水量。

整层大气可降水量的计算公式：

PW代表大气可降水量，g表示重力加速度，q为比湿，PS和PT代表地表和大气顶处的气压。

2 西藏东部大气可降水量的季节变化

图1是1979-2012年平均的西藏地区500-300hPa大气可降水量逐月分布图，在1-3月（图1（a-c）），西藏东部地区存在一个大气可降水量的中心区，量值在0.5-1mm；在4-6月（图1（d-f）），在那区、昌都和林芝地区的交界处，中心区大气可降水量量值增大，西藏东部地区的大气可降水量逐渐增多，量值在1-4mm；在7-9月（图1（g-i）），西藏东部地区大气可降水量大值中心继续维持，量值增加到3-4.7mm，但与此同时，西藏西部日喀则北部地区出现一个大气可降水量大值中心，最大中心值比东部地区还要大一些，9月份西部大值中心消失，东部大气可降水量中心仍然存在，数值减小；在10-12月（图1（j-l））东部大气可降水量大值中心逐渐减小。

3 西藏东部大气可降水量季节变化的气候变化

选取东经92-99°E，北纬28-32.5°N区域为西藏东部地区（图1黑色方框所示区域）计算东部地区的500-300hPa各月大气可降水量区域平均值，再计算每个月东部地区大气可降水量的气候倾向率，其分布如图2所示，大气可降水量在1月和3-11月是增加的，在2月和12月是减少的，只有5月和12月大气可降水量的气候倾向率通过了显著性检验，这说明5月和12月大气可降水量气候变化显著，并且其与降水的气候倾向率变化相一致，降水的气候倾向率逐月分布如图3，在5月和12月，降水增多和减少分别通过了98%和99.5%的显著性检验，这和大气可降水量在5月和12月的气候倾向率相一致，说明东部地区降水的气候变化在5月和12月与大气可降水量密切相关。

图1 1979-2012年平均500-300hPa大气可降水量逐月分布图（单位：mm）

图2 1979-2012年西藏东部500-300hPa大气可降水量气候倾向率的季节变化（5月：通过99.5%显著性检验，12月：通过98%显著性检验）

图3 1979-2012年西藏东部降水气候倾向率的季节变化（5月：通过98%显著性检验，12月：通过99.5%显著性检验）

4 西藏东部5月和12月大气可降水量变化的可能原因

大气可降水量的变化在很大程度上来源于水汽输送，水汽输送使得远离西藏东部地区的水汽得以经过风场的输送，聚集在西藏东部地区。

由于西藏地区高海拔属性，将西藏东部地区大气可降水量的来源分地面到500hPa和500-300hPa考虑。分别计算5月和12月西藏东部地区大气可降水量与地面到500hPa大气可降水量的相关系数分布，如图4，5月（图4（a）），西藏东部大气可降水量与阿拉伯海、印度半岛、孟加拉湾和中南半岛的北部的大气可降水量显著相关，同时与菲律宾到西北太平洋地区的大气可降水量显著相关；12月（图4（b）），西藏东部地区的大气可降水量与印度洋西部、阿拉伯半岛、伊朗高原地区的大气可降水量显著相关。在计算5月和12月西藏东部地区大气可降水量与500-300hPa大气可降水量的相关系数分布后（图5（a）），发现高原东部大气可降水量与周围地区500-300hPa大气可降水量的相关系数分布图（图5（b））和与地面到500hPa大气可降水量的相关系数分布图相似，这说明东部地区大气可降水量的气候变化是周围大气高低层共同作用的结果。

分别计算西藏东部地区大气可降水量与低层（图6）和高层（图7）整层水汽通量的相关系数。如图6，5月（图6（a））在西藏南侧有显著的从阿拉伯海和孟加拉湾向高原东部地区的水汽输送带；12月（图6（b））在西藏的西南侧有显著的从阿拉伯海北部向高原东部地区的水汽输送带，两个月份，虽然水汽输送都经过阿拉伯海，但是两个月份的水汽源区是不同的，这在图5中西藏东部大气可降水量与周围地区大气可降水量的分布图中可以看出来。在图7中，5月（图7（a）），可以发现虽然西藏东部地区大气可降水量在高低层与周围地区大气可降水量的分布图相似，但是与高低层水汽通量的相关系数矢量图却不同，东部地区大气可降水量与高层水汽通量相关系数的矢量图表明，没有显著的水汽输向高原地区，存在一个显著的从高原东部地区向华南地区的水汽输送带；12月（图7（b）），西藏东部地区大气可降水量与高层水汽通量相关系数矢量图和与低层水汽通量相关系数矢量图相似，这说明东部大气可降水量在5月与低层的水汽输送相关，在12月与高低层水汽输送均相关。

5 结论

图4 1979-2012年西藏东部降水与地面到500hPa大气可降水量的（a）5月（b）12月同期相关系数分布图

图5 1979-2012年西藏东部降水与500-300hPa大气可降水量的（a）5月（b）12月同期相关系数分布图

通过计算欧洲中心1979-2012年ERA-interim再分析数据的西藏大气大气可降水量，分析西藏东部地区大气可降水量的季节和气候变化特征，进而对比分析西藏东部地区5月和12月大气可降水量的不同气候变化特征。发现在季节变化上，西藏东部地区大气可降水量由冬至夏均存在一个大值中心，且在春季西藏东部地区大气可降水量就开始增多，而在西藏西部地区，仅在7-8月存在一个大气可降水量的大值中心。在气候变化上，西藏东部地区大气可降水量在5月显著增加，在12月显著减少，这与降水的气候变化相一致，5月西藏东部地区大气可降水量的增加主要与与阿拉伯海、印度半岛、孟加拉湾和中南半岛地面到500hPa的大气可降水量和水汽输送显著相关，而12月西藏东部地区大气可降水量的减少与印度洋西部、阿拉伯半岛、伊朗高原地区地面到300hPa的大气可降水量和水汽输送显著相关。