前沿动态

西北地区气候变暖变湿了吗？

2021-09-25

中国西北干旱区是欧亚大陆最大的干旱区，也是东亚和我国气候变化的上游地区。近年来，西北干旱区的降水发生了一些引人关注的变化，引起了科学界和公众的普遍关注。那么，西北地区降水的气候态在过去几十年间发生了什么样的变化？出现了哪些变化特征？我们利用1961~2018年西北地区144个观测站的降水资料，分析了西北地区降水的年、季时空变化特征，检验了西北干旱区盛行的降水三年周期的变化，主要结论为：

（1）过去近60年来，西北地区92%站点的年降水量呈现增加的趋势，只有甘肃东南部不到10%的站点降水呈减少趋势；

（2）季节尺度上，主要的降水增多出现在春、夏、秋季，超过75%站点的降水出现了增加的趋势。这反映出夏季风边缘地区的降水受到夏季风活动的影响显著，呈现出局地性和年际变化较大的特点。最显著的是，几乎所有站点在冬季的降水为增加趋势，但秋、冬季降水量的增加相对较少，反映了冬季风对西北地区降水影响的特点；

（3）进入21世纪以来，西北地区夏季和年降水量仍然维持准3 a周期特征，但春、秋季的周期出现了明显的阶段性，冬季降水量近3 a周期相对稳定。这表明自然周期变化对降水增加的贡献并不大。

图1  1961～2017 年西北地区（a）春季、（b）夏季、（c）秋季、（d）冬季、（e）年降水量[绿（红）色箭头表示降水趋势增加（减少）]、气温（圆圈，单位：℃/a）的变化趋势和降水量标准差（等值线，单位：mm）。N 表示站点数，黑色加号表示降水量趋势通过95%信度水平的显著性检验，所有站点的气温变化趋势均通过95%信度水平的显著性检验。图e中虚线框表示标准差较大的两个区域A、B
 

图2  1961～2018年年降水变率较大的新疆北部（图1中的A区域）（a）,甘肃东南部（图1中的B区域）（b）月降水量（黑色柱状，单位：mm）、月降水量标准差（灰色柱状，单位：mm）、月平均气温（折线，单位：℃）

 

本文初步表明，过去几十年间，西北地区的降水量的确出现了增加的情况，但是，西北地区大部分地区的降水的基本特征基本维持稳定，因此，其干旱半干旱的气候特征也不会改变； 降水增加的区域处于西北内陆河流域，而黄河流域的降水则呈现出减少的趋势，因此，西北干旱区中内陆河流域的降水增加，既不能简单地用单一的大尺度水汽来源来解释，也不能归因为夏季风变化的结果，需要进一步深入探讨。研究结果为探讨西北地区降水变化的成因、机理提供了事实依据。

研究结果以题为“1961～2018年西北地区降水的变化特征”发表在最近出版的《大气科学》杂志。该工作受到国家自然科学基金（91837205, 41975111）、国家重点研究发展计划项目2020YFA0608404、甘肃省重大研究计划20ZD7FA005的资助。

 

论文信息：王澄海, 张晟宁, 李课臣, 张飞民, 杨凯. 2021. 1961～2018年西北地区降水的变化特征[J]. 大气科学, 45(4): 713−724. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2101.20216