青海省近60年气温变化特征分析

2022-08-29董少睿温婷婷来晓玲冯晓莉陈冀青

农业灾害研究 2022年6期

董少睿，温婷婷，来晓玲，冯晓莉，陈冀青

青海省气候中心，青海西宁 810001

为了更好地掌握气候变化规律，我国诸多学者对气温、降水量和日照时数等气象要素变化进行了研究，并得出了很多有意义的结论。例如，祁英华等[1]通过分析青海省共和盆地近60年气温变化特征，得出了青海省共和盆地年内气温具有明显的月和季节变化特征，平均气温、最高气温和最低气温月际变化趋势一致；近60年来共和盆地年平均气温、最高气温、最低气温上升趋势较为显著，且呈现非对称性升温趋势；陈海莲等[2]分析青海省河南地区近35年来气候变化特征，得出了近35年来河南地区气温年际、年代际变化特征较为明显，且呈线性上升，尤以春季升温幅度最大，夏季最弱；年降水量呈线性减少，夏季减少幅度最大；年日照时数呈线性增加，四季变化幅度不尽相同；杨延志等[3]分析玉林60年来的年平均气温和各季平均气温气候变化特征，得出了该市平均气温年代际变化特征较为明显，且上升趋势显著，冬季和夏季平均气温变化趋势不明显，春季和秋季年平均气温上升趋势显著。

青海省位于我国西北地区，在青藏高原东北侧，全省范围内的平均海拔在3 000 m左右。青海省地处高原腹地，其地形、走向基本与青藏高原保持一致，海拔从西向东逐渐倾斜降低，部分地区落差显著。青海三江源地区对全球气候变暖响应较为敏感，是整个高原增温幅度较大的地质。青海地区气候表现可以将整个青藏高原在气候方面的变化情况反映出来。对青海省近60年气温变化特征进行分析，可为当地社会经济发展提供针对性的理论依据。

1 资料来源和处理

采用青海国家地面气象观测站1961—2021年的年平均气温、最高气温、最低气温观测数据资料，通过线性回归、距平计算等方法进行分析，其中四季按春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月—翌年2月）划分。

2 结果与分析

2.1 气温年变化和年代际变化特征

2.1.1 年平均气温的变化1961—2021年，青海省年平均气温呈升高趋势，升温率为0.39℃/10年（图1a）。年平均气温的阶段性变化明显，进入21世纪以来，气候变暖加速，2001—2021年平均气温较1961—2000年偏高1.4℃，其中2016年全省年平均气温最高，为3.8℃。

从空间分布来看，1961—2021年全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在-0.05℃/10年~0.80℃/10年，柴达木盆地升温尤为明显，升温变化率为0.45℃/10年，东部农业区、青南牧区、环青海湖地区相对较小，升温变化率分别为0.39℃/10年、0.38℃/10年和0.36℃/10年，其中同德为升温变化率最大的站点，达0.80℃/10年（图1b）。

图1 1961—2021年青海省年平均气温变化趋势（a）及年平均气温变化率空间分布（b）

2.1.2 年最高气温的变化青海省年平均最高气温在1961—2021年呈升高趋势，气温在8.7℃～11.8℃之间变化，升温率为0.34℃/10年（图2a）。年平均最高气温的阶段性变化明显，21世纪以来，气候变暖加速，2001—2021年平均最高气温较1961—2000年偏高1.2℃，其中2010年和2016年全省年平均最高气温最高，为11.8℃。

从空间分布来看，1961—2021年全省大部地区平均最高温度变化率以增加为主，各地变化率在-0.04℃/10～0.83℃/10年之间，东部农业区变化尤为明显，变化率为0.38℃/10年，其中互助为变化率最大的站点，达0.83℃/10年，柴达木盆地、环青海湖地区和青南牧区相对较小，变化率分别为0.36℃/10年、0.28℃/10年和0.31℃/10年，其中甘德为变化率最大的站点，达到0.52℃/10年（图2b）。

图2 1961-2021年青海省年平均最高气温变化趋势（a）及年平均最高气温变率空间分布（b）

2.1.3 年最低气温的变化青海省年平均最低气温在1961—2021年呈升高趋势，气温在-6.1℃~-2.5℃之间变化，升温率为0.51℃/10年（图3a）。年平均最低气温的阶段性变化明显，21世纪以来，气候变暖加速，2001—2021年平均最低气温较1961—2000年偏高1.7℃，其中1962年全省年平均最低气温最低，为-6.1℃。

从空间分布来看，1961—2021年全省大部地区平均最低温度变化率以增加为主，各地变化率在-0.06℃/10年~1.12℃/10年之间，柴达木盆地、环青海湖地区、东部农业区和青南牧区变化率分别为0.62℃/10年、0.48℃/10年、0.50℃/10年和0.47℃/10年，其中河南为唯一变化率减少的站点，为-0.06℃/10年，同德为变化率最大的站点，达1.12℃/10年（图3b）。

图3 1961-2021年青海省年平均最低气温变化趋势（a）及年平均最低气温变率空间分布（b）

2.2 气温季节变化特征

2.2.1 季平均气温的变化1961—2021年，青海省季节平均气温皆呈升高趋势，春夏秋冬四个季节升温率分别为0.28℃/10年、0.35℃/10年、0.41℃/10年、0.51℃/10年（图4）。季节平均气温的阶段性变化明显，21世纪以来，气候变暖显著，春季2001—2021年平均气温较1961—2000年偏高1.0℃，其中2018年全省春季平均气温最高为4.9℃；夏季2001—2021年平均气温较1961—2000年偏高1.3℃，其中2016年全省夏季平均气温最高为14.8℃；秋季2001—2021年平均气温较1961—2000年偏高1.4℃，其中2015年全省秋季平均气温最高为4.2℃；冬季2001—2021年平均气温较1961～2000年偏高1.7℃，其中2016年全省冬季平均气温最高为-6.7℃。由此可以得出，21世纪以来，青海省冬季温度较其他季节温度在1961—2000年的升高幅度更大。

图4 1961-2021年青海省季节平均气温变化趋势

从空间分布来看，1961—2021年春季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在-0.13℃/10年~0.69℃/10年之间，柴达木盆地在春季的升温尤为明显，升温变化率为0.37℃/10年，其中茫崖升温变化率最大，为0.69℃/10年；1961—2021年夏季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在0.11℃/10年~0.80℃/10年之间，环青海湖地区在夏季升温较小，升温变化率为0.33℃/10年，其中西宁地区升温变化率最小，为0.11℃/10年；1961—2021年秋季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在0.01℃/10年~0.86℃/10年之间，柴达木盆地在秋季升温较大，升温变化率为0.45℃/10年，其中同德升温变化率最大，为0.86℃/10年；1961—2021年冬季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在-0.22℃/10年~1.14℃/10年之间，省内大部分地区在冬季升温较大，其中同德升温变化率最大，为1.14℃/10年，河南地区升温变化率最小，为-0.22℃/10年。

2.2.2 季最高气温的变化1961—2021年，青海省季节平均最高气温皆呈升高趋势，升温率分别为0.22℃/10年、0.31℃/10年、0.37℃/10年、0.40℃/10年。季节平均最高气温的阶段性变化明显，21世纪以来，气候变暖加速，春季2001～2021年平均最高气温较1961—2000年偏高1.0℃，其中2013年全省春季平均最高气温最高为12.9℃；夏季2001—2021年平均最高气温较1961—2000年偏高1.1℃，其中2016年全省夏季平均最高气温最高为21.9℃；秋季2001—2021年平均气温较1961—2000年偏高1.2℃，其中2015年全省秋季平均最高气温最高为12.3℃；冬季2001—2021年平均最高气温较1961—2000年偏高1.5℃，其中2016年全省冬季平均最高气温最高为2.6℃。由此可以得出，21世纪以来，青海省冬季温度较其他季节温度在1961—2000年的升高幅度更大。

从空间分布来看，1961—2021年春季全省大部地区以增暖为主，各地最高温度升温变化率在-0.2℃/10年~0.87℃/10年之间，东部农业区在春季的升温尤为明显，升温变化率为0.38℃/10年，其中平安升温变化率最大，为0.87℃/10年；1961—2021年夏季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在0.09℃/10年~0.80℃/10年之间，环青海湖地区在夏季升温较小，升温变化率为0.26℃/10年，其中德令哈地区升温变化率最小，为0.09℃/10年；1961—2021年秋季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在0.01℃/10年~0.86℃/10年之间，柴达木盆地在秋季升温较大，升温变化率为0.40℃/10年，其中互助地区升温变化率最大，为0.86℃/10年；1961—2021年冬季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在-0.07℃/10年~0.84℃/10年之间，省内大部分地区在冬季升温较大，其中互助地区升温变化率最大，为0.84℃/10年，河南地区升温变化率最小，为-0.07℃/10年。

2.2.3 季最低气温的变化1961—2021年，青海省季节平均最低气温皆呈升高趋势，春夏秋冬四个季节升温率分别为0.41℃/10年、0.49℃/10年、0.51℃/10年、0.64℃/10年。季节平均最低气温的阶段性变化明显，21世纪以来，气候变暖加速，春季2001—2021年平均最低气温较1961—2000年偏高1.3℃，其中2018年全省春季平均最低气温最高为-1.9℃；夏季2001—2021年平均最低气温较1961—2000年偏高1.7℃，其中2018年全省夏季平均最低气温最高为9.1℃；秋季2001—2021年平均气温较1961—2000年偏高1.8℃，其中2019年全省秋季平均最低气温最高为-1.6℃；冬季2001—2021年平均最低气温较1961～2000年偏高2.1℃，其中2016年全省冬季平均最低气温最高为-13.7℃。由此可以得出，21世纪以来，青海省冬季温度较其他季节温度在对比1961—2000年冬季温度的升高幅度更大。

从空间分布来看，1961—2021年春季全省大部地区以增暖为主，各地最低温度升温变化率在-0.10℃/10年~0.96℃/10年之间，柴达木盆地在春季的升温尤为明显，升温变化率为0.55℃/10年，其中同德升温变化率最大，为0.96℃/10年；1961—2021年夏季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在0.08℃/10年~1.06℃/10年之间，青南牧区在夏季升温较小，升温变化率为0.41℃/10年，其中西宁地区升温变化率最小，为0.08℃/10年；1961—2021年秋季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在-0.04℃/10年~1.15℃/10年之间，东部农业区在秋季升温较小，升温变化率为0.43℃/10年，其中同德地区升温变化率最大，为1.15℃/10年；1961—2021年冬季全省大部地区以增暖为主，各地升温变化率在-0.3℃/10年~1.54℃/10年之间，省内大部分地区在冬季升温较大，其中同德地区升温变化率最大，为1.54℃/10年，河南地区升温变化率最小，为-0.3℃/10年。