青藏高原年降水量的气候变化及其异常类型研究-气象科学.PDF

维普资讯 第 23卷 第 4期 气 象 科 学 Vo1．23。NO．4 2003年 12月 SCIENTIA METEOROLOGICA SINICA Dec．，2003 青藏高原年降水量的气候变化及其 异常类型研究 朱 西德 李 林 秦 宁生 周陆生 江青春 (青海省气候资料 中心 ，西宁 810001) 摘 要 利用青藏高原的8O个气象台站近 34a来年 降水量资料 ，采用 EOF、 REOF、气候趋势线性趋势分析 以及累积距平法等方法对青藏高原年 降水量 的时空 分布特征及其异常进行 了分析 。结果表 明：EOF分解 的前 三个主 向量 的累积方差 贡献 占总方差 的44．9 ，地形特别是高原主体 的阻挡和抬升作用对年 降水量 的空 间变化影响显著 ；年降水量 的时间变化在缓慢减少 的过程 中于 1982年和 1995年 发生 了2次突变 ，并经历 了减少 、增 多和再次减少 的 3个变化 阶段 ；青藏 高原年 降 水量 的空间异常类型均可分 为高原 中东区、高原南部区、高原北部 区、高原腹地 区 和西藏西南区共 5个 区，其分区主要受地形和低涡的影响较明显 。 关键词 青藏高原 气候变化 气候异常 FOF REOF 分类号 P46l 文献标识码 A 引 言 青藏高原地处 “世界屋脊 ”，平均海拔在 4000rll以上 ，地域包括青海 、西藏两省 (区)和新 疆疆 、甘肃 、四川及 云南等省 (区)的一部分 ，总面积约 占全 国陆地面积 的四分之一 ，是世界上最 高大 、地形最复杂的高原 ，也是全球气候上 的一个独特 的区域 。它 的存在不仅对我 国，对亚洲 乃至北半球 的大气环流均具有极为重要 的影响 ，且直接影响着我 国季风气候的形成和演变。 有关研究表明口]，青藏高原气候变化较我 国各地气候变化早 ，是 中国以至世界气候变化 的敏感 区和启动区。同时，青藏高原也是我 国少数 民族聚居 区，是全 国经济发展 的滞后地 区，并随着 西部大开发特别是青藏铁路二期工程这一举世瞩 目的跨世纪工程 的建设越来越受到世人的关 注 。因此 ，研究该地 区的气候变化及其异常问题是极为必要 的。 1 资料和方法 本文选用青藏高原西宁、拉萨等 8O个气象台站 1967～2000年 34a年降水量资料 ，运用 EOF方法进行展开 ，并对展开后 的第 l、2、3载荷向量代表 的空间典型场 以及可 以代表 的主 收稿 日期 ：2002—06—28；修改稿 日期 ：2002—10-18 基金项 目：本文受 中国科学 院知识创新项 目(kzcxl—SW一04)和科技部社会公益研 究项 目(2001DIB10085)共 同资助 第一作者简介 ：朱西德 (1973一)，男 (土族)，青海省民和县 ，工程师，学士，现在青海省气候资料 中心，主要研究气候分析 维普资讯 4期 朱西德等 ：青藏高原年降水量 的气候变化及其异常类型研究 453 分量的时间变化进行 了分析 ，在 时 间变化 的分析 当 中，还应用 了线性趋 势分析法和 累积距平 法 ，在此基础上 ，研究了青藏高原年降水量 的气候变化及其异常规律 ，最后利用 REOF方法对 年 降水量的空间进行 了分 区嘲 。需要指 出的是 ，由于青藏高原地形十分复杂 ，且气象站点分布 极不均匀 (多数站点分布在河谷 、平地)，故采用 EOF分析具体 降水 的时空变化特征 的可行性 可能较我国东部地 区差一些 。 1．1 EOF分解法 设年 降水量资料矩 阵为 x 其 中 i(i一1，2，…，n)为样本数 ，j(j一1，2…，n)为空间点数 ，则 EOF展开可表示成下列矩 阵运算形式 ： 式 中x为 m×n的标准化资料矩阵，阵中元素满足