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2007—2022年川藏铁路昌都段气候变化特征分析

2023-03-22次珍益西拉姆白玛曲西西绕卓玛

农业灾害研究 2023年12期
关键词:气候变化

次珍 益西拉姆 白玛曲西 西绕卓玛

摘要 选用昌都段沿线卡若、洛隆、八宿三站2007—2022年的平均气温、降水量、日照时数和极大风速数据,选择线性倾向估计法对川藏铁路昌都段气候变化特征进行分析,得出了2007—2022年卡若区、洛隆县、八宿县的平均气温、降水量、日照时数和极大风速变化趋势。

关键词 卡若区;洛隆县;八宿县;气候变化

中图分类号:P467 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–0-04

Analysis of Climate Change Characteristics in the Changdu Section of the Sichuan-Xizang Railway from 2007 to 2022

Ci Zhen et al(Changdu Meteorological Bureau, Changdu, Xizang 854000)

Abstract Using the average temperature, precipitation, sunshine hours, and maximum wind speed data from Karuo, Luolong, and Basu stations along the Changdu section from 2007 to 2022, the linear tendency estimation method was used to analyze the climate change characteristics of the Changdu section of the Sichuan-Xizang Railway. The average temperature, precipitation, sunshine hours, and maximum wind speed trends of Karuo, Luolong, and Basu counties from 2007 to 2022 were obtained.

Key words Karuo District; Luolong County; Basu County; Climate Change

全球气候变化是关系到人类命运的关键性问题,近年来得到越来越多学者、组织的关注。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第五次评估报告(AR5)中指出,1880—2012年,全球平均地表温度上升0.85 ℃,全球气候变暖导致冰川及冰盖消融、海平面上升等一系列问题。川藏铁路属于一条快速铁路,可连接四川与西藏自治区,该铁路以东西走向为主,其中东部起始点是四川成都,西部终点则是西藏拉萨,是我国第二条进入西藏的铁路,也是西南地区的主要干线铁路。沿途地形落差极大,全路段最高海拔4 400 m,全线海拔落差3 000 m,线路八起八伏,累计爬升高度14 000 m,在全球气候变化的预警区和敏感区内,由于地形差异大、海拔较高,有明显的气候带分布,极端地理环境及气候特征多样,人们将其称之为“最南建的铁路”。全面掌握川藏地区的气候特征,在确保川藏铁路沿线建设和未来交通运输安全方面均具有十分重要的作用。当前,针对各地气候变化的研究较多,并得出了具有重要意义的结论,而针对铁路沿线气候特征的研究相对较少[1-5]。因此,以川藏铁路昌都段为例,分析各站气温、降水、日照时数、风的变化特征,为川藏铁路建设和铁路列车运行、防灾减灾及实时动态监测预警和风险评估提供科学依据。

1 研究资料和方法

选用昌都段沿线卡若、洛隆、八宿三站2007—2022年的月平均气温、降水量、日照时数和极大风速数据,选择线性倾向估计法对川藏铁路昌都段气候变化特征进行分析。季节划分采用常规划分标准:春季为3—5月、夏季为6—8月、秋季为9—11月、冬季为12月至翌年2月。

2 昌都气候的变化特征

2.1 卡若区

2.1.1 平均气温 (1)年际变化。2007—2022年卡若区多年气温平均值为8.4 ℃,整体呈现出上升的趋势,气候变化倾向率为0.070 ℃/10年,但上升趋势不太显著(图1)。2007—2012年卡若区年平均气温呈现出快速下降的趋势;2012—2021年则呈现出波动上升的趋势;从2021年往后继续下降。

(2)四季变化。2007—2022年卡若区春、夏、秋、冬气温变化倾向率分别为-0.209、0.499、0.339、-0.481 ℃/10年,除春季和冬季外,其余两季气温均呈现出升高趋势,同年平均气温变化趋势保持一致,且上升趋势均较为显著;冬季气温升高趋势也极为显著。

2.1.2 降水量 (1)年际变化。2007—2022年卡若区多年降水量平均值为473.9 mm,整体呈现出增加的趋势,气候变化倾向率为16.328 mm/10年,共增加26.1 mm,增加趨势较为显著(图2)。结合曲线图,2007—2011年卡若区年降水量呈现出波动增加的趋势;而2011—2020年则呈现出小幅度波动下降的趋势,从2020年往后继续上升。

(2)月季变化。2007—2022年卡若区年内降水量整体呈现出单峰型变化特征,年内降水主要出现在4—10月,该阶段的降水量超过全年降水量的95%,而每年6—9月的降水最为集中(图3)。通过分析卡若区四季平均降水量,年内降水主要集中在夏季,占57.3%;其次是秋季和春季,分别占年降水量的23.8%、17.3%,冬季降水量最少,只有1.6%。

2.1.3 日照时数 (1)年际变化。2007—2022年卡若区年均日照时数为2 548.0 h,整体以增加趋势为主,气候变化倾向率为281.74 h/10年,研究时段内共增加450.78 h,增加趋势极为显著。结合曲线图,2007—2015年卡若区年日照时数呈现出小幅度增加的趋势;2015—2019年则呈现出波动下降趋势,只是前期下降不明显,后期下降幅度较大;从2019年往后呈现出大幅度增加趋势(图4)。

(2)月季变化。2007—2022年卡若区年内各月日照时数没有太大差异,各月平均日照时数呈现出增加—下降的趋势,月平均日照时数处于199.7~231.3 h(图5)。通过对卡若区四季平均日照时数进行分析,可以发现四季平均日照时数基本没有太大差异,各季日照时数大都在600 h左右,其中春、夏、秋、冬四季日照时数分别占年内日照时数的25.8%、24.7%、24.8%、24.7%,其中秋季和冬季平均日照时数基本相当。

2.1.4 极大风速 2007—2022年卡若区年极大风速平均值为18.7 m/s,平均每年以-0.095 1 m/s的速率递减,研究时段内共减少1.52 m/s,减少趋势较为显著。结合曲线图,2007—2012年卡若区年极大风速呈现出波动增加的趋势;2014—2016年呈现出直线下降的趋势;从2016年往后则继续直线上升(图6)。

2.2 洛隆县

2.2.1 平均气温 (1)年际变化。2007—2022年洛隆縣年平均气温为6.6 ℃,整体以上升趋势为主,气候变化倾向率为0.444 ℃/10年,上升趋势极为显著。结合曲线图,2007—2009年洛隆县年平均气温波动上升趋势为主;2009—2012年呈现出快速下降的趋势;从2012年往后以波动增加趋势为主。

(2)月季变化。2007—2022年洛隆县春、夏、秋、冬四季气候变化倾向率分别为0.224、0.694、0.879、-0.076 ℃/10年,除了冬季外,洛隆县其余三季的平均气温均呈现出不同程度的上升趋势,同年平均气温变化趋势保持一致,以夏季和秋季气温升高对年平均气温的贡献最大。

2.2.2 降水量 (1)年际变化。2007—2022年洛隆县多年降水量平均值为399.9 mm,变化倾向率为15.984 mm/10年,研究时段内共增加25.6 mm,增加趋势不太显著。结合曲线图,2007—2018年洛隆县年降水量呈现出小幅度波动增加的趋势;2018年-2020年则快速下降。

(2)月季变化。2007—2022年洛隆县年降水量呈现出单峰型变化特征,峰值高达75.5 mm(7月),谷值只有2.1 mm

(12月)。年内降水主要出现在4—10月,超过了年降水量的90%,以6—9月最为集中(图7)。通过对四季降水量进行分析,洛隆县年内降水主要集中在夏季,占52.0%,其次是秋季和春季,分别占年降水量的23.0%、22.0%,两季基本相当,冬季降水量最少,只有年降水量的3.0%。

2.2.3 日照时数 (1)年际变化。2007—2022年洛隆县年均日照时数为2427.7 h,气候变化倾向率为-302.76 h/10年,下降趋势极为显著。结合曲线图,除了2011年之前洛隆县年日照时数呈现出波动增加趋势外,其余年份的日照时数整体以快速下降趋势为主。

(2)月季变化。2007—2022年洛隆县年内日照时数除6—9月外,其余月份的平均日照时数均在200 h左右,基本没有太大的波动变化。春季平均日照时数为633 h,占年日照时数的26.1%;夏季平均日照时数为536.6 h,占年日照时数的22.1%;秋季平均日照时数为618.8 h,占年日照时数的25.5%;冬季平均日照时数为639.2 h,占年日照时数的26.3%(图8)。

2.2.4 极大风速 2007—2022年洛隆县年极大风速平均值为22.4 m/s,年极大风速整体呈现出增加的趋势,平均每年以0.218 5 m/s的速率递增,且增加趋势极为显著。结合滑动平均曲线;2007—2011年洛隆县年极大风速呈现出快速下降的趋势,且极大风速在2011年降到最低,只有18.4 m/s;2011—2015年呈现出直线增加的趋势;2015—2019年呈现出下降趋势;从2019年往后稍有上升。

2.3 八宿县

2.3.1 平均气温 (1)年际变化。2007—2022年八宿县年平均气温为11.1 ℃,气候变化倾向率为-0.434 ℃/10年,平均气温共减少6.944 ℃/10年,下降趋势极为显著。结合曲线图,2007—2013年八宿县平均气温呈现出波动减少的趋势;2013—2017年以快速增加趋势为主;从2017年往后则继续大幅度波动下降。

(2)月季变化。2007—2022年八宿县春、夏、秋、冬四季平均气温变化倾向率分别为-0.815、-0.257、0.089、-0.814 ℃/10年,除秋季外,其余三季气温均呈现出不同程度的下降趋势,尤以春季和冬季平均气温下降对年平均气温的贡献最大。

2.3.2 降水量 (1)年际变化。2007—2022年八宿县多年降水量平均值为227.7 mm,整体呈现出下降的趋势,降水量变化倾向率为-26.694 mm/10年,下降趋势较为显著。结合滑动平均曲线图,在2018年前,八宿县年降水量整体呈现出波动下降的趋势,从2018年往后开始快速增加。

(2)月季变化。2007—2022年八宿县年降水量呈现出单峰型变化特征,峰值达到60.6 mm(7月),谷值只有0.5 mm(1月)。每年1—7月八宿县平均降水量呈现出递增的趋势,从8月往后则开始逐月递减。通过对四季降水量进行分析,八宿县春、夏、秋、冬四季平均降水量分别为51.8、138.4、34.9、2.7 mm,分别占年降水量的22.7%、60.7%、15.3%、1.3%,年内降水量的季节性变化特征明显,以夏季降水量最高,其次是春季和秋季,冬季降水量相对较少(图9)。

2.3.3 日照时数 (1)年际变化。2007—2022年八宿县年均日照时数为2 642.6 h,气候变化倾向率为-312.76 h/10年,下降趋势极为显著。结合曲线图,2007—2018年八宿县年日照时数呈现出快速下降的趋势,且2018年的日照时数降到最低,只有2 144.6 h;2018—2020年日照时数呈现出直线增加的趋势,且2020年的日照时数达到最大,为3 297.1 h,这段时间的日照时数增加幅度达到1 152.5 h;从2020年往后,八宿县日照时数又开始快速下降,只是该阶段的下降幅度较大。

(2)月季变化。2007—2022年八宿县年内各月日照时数几乎没有太大差异,除7月外,其余各月平均日照时数大都在200 h左右。在7月前后,八宿县各月日照时数均呈现出先增加后减少的趋势。通过对八宿县四季日照时数进行分析,除春季平均日照时数较高外,其余三季的日照时数大都在620 h左右,差异不太明显,春、夏、秋、冬四季日照时数分别占年日照时数的27.9%、23.7%、24.6%、23.8%(图10)。

2.3.4 极大风速 2007—2022年八宿縣年平均极大风速为14.6 m/s,整体增加的趋势,平均每年以0.060 6 m/s的速率递增,研究时段内共增加0.944 m/s,增加趋势并不显著。结合滑动平均曲线图,2007—2017年八宿县年极大风速呈现出快速下降的趋势;而2014—2017年极大风速没有太大变化,几乎持平;从2017年往后极大风速开始快速上升。

3 结论

(1)2007—2022年卡若区、洛隆县、八宿县平均气温变化倾向率分别为0.007、0.444、-0.434 ℃/10年,其中洛隆县平均气温上升趋势极为显著,八宿县平均气温下降趋势极为显著;

(2)卡若区、洛隆县、八宿县的年降水量变化倾向率分别为16.382、15.984、-26.694 mm/10年,只有卡若区与八宿县的年降水量下降趋势较为显著,洛隆县的增加趋势并不显著;

(3)卡若区、洛隆县、八宿县的年日照时数变化倾向率分别为281.74、-302.76、-312.76 h/10年,三地的日照时数均呈现出显著的变化趋势;

(4)2007—2022年卡若区、洛隆县、八宿县的年极大风速每年的变化倾向率分别为-0.095 1、0.218 5、0.606 0 m/s,除八宿县外,其余两地的变化趋势均较为显著;

(5)2007—2022年川藏铁路沿线昌都段的卡若区、洛隆县和八宿县年内各月降水量均呈现出单峰型变化特征,年内降水量的季节性变化特征显著,3个区域的降水量以夏季降水量最高,其次是春季和秋季,冬季降水量相对较少;

(6)2007—2022年川藏铁路沿线昌都段的卡若区、洛隆县和八宿县年内各月平均日照时数基本没有太大差异,四季平均日照时数也基本相当,大都是年内平均日照时数的25%左右。

参考文献

[1] 刘明浩,孙志忠,牛富俊,等.气候变化背景下青藏铁路沿线多年冻土变化特征研究[J].冰川冻土,2014,36(5):1122-1130.

[2] 王振宇,李林,李栋梁,等.青藏铁路沿线永冻土区近千年的气候演变特征[J].高原气象,2005,24(3):338-343.

[3] 姜永见,李世杰,沈德福,等.青藏高原近40年来气候变化特征及湖泊环境响应[J].地理科学,2012,32(12):1503-1512.

[4] 朱飙,张强,李春华,等.我国干旱半干旱区气候变化特征及其对干湿波动的影响[J].大气科学学报,2023,46(1):42-54.

[5] 周天财,孙建,于欢.1980—2013年青藏高原气候时空变化特征研究[J].成都信息工程大学学报,2017,32(5):524-531.

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