青海湖流域地区近50年气温变化趋势分析

精品文档-下载后可编辑青海湖流域地区近50年气温变化趋势分析选取青海湖流域7个气象站点，对青海湖流域地区1961―2022年的气温要素的变化趋势进行了分析，采用Mexhat小波方法对其进行了周期分析。结果表明：研究区1961―2022年间年平均气温均呈波动上升趋势，其中流域西部的德令哈和北部的门源两地区增幅最为明显，增加速率分别为0.05℃/a、0.04℃/a；气温变化存在7a的主周期。

一、引言

青海湖位于青藏高原东北部，地处北纬36?21′～37?12′、东经99?38′～100?45′。流域总面积约29661km2，是我国最大的内陆封闭湖，湖面面积近4473km2。由于其处于我国东部季风区、西北干旱区和西南高寒区的交汇地带，是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体。属于生态系统典型脆弱地区和全球气候变化的敏感地区，是典型的高原半干旱高寒气候，具有常年干寒、少雨、多风、太阳辐射强、气温日差较大的特点。多年平均降水量为268.6～415.8mm，全年降水主要集中在夏、秋两季。受全球变暖和高原季风趋强的共同影响，1961～2022年青海湖流域气候变化表现出气温升高、降水增多的暖湿化趋势，这一变化趋势在进入21世纪后显得尤为突出。其中，年平均气温在以0.40℃/10a的速率递增，50年间上升了1.8℃；年降水量增幅为8.1mm/10a，夏季降水量增加尤为显著。

目前，众多学者对青海湖流域近40a或47a来降水和温度的变化和土壤水变化进行了研究，认识到年降水量呈略微增加趋势且年际变化较大，平均气温呈明显上升趋势，1980s为暖湿期，1990s为暖干期，春季降水和冬季温度有增加趋势。也有学者研究了青海湖流域气候变化及其对湖水位的影响、气候变化对荒漠化的影响、气候变化特点及水文生态响应等。但是，流域内年降水量增加和流域地区气温和降水变化有何关系，流域内的降水增加来自哪个方向这一非常重要的问题是缺少研究。因此，本文针对这一问题，通过流域地区近50年年气温资料分析气候变化特征和周期变化研究。

二、资料与研究方法

本文选取青海湖流域地区西宁、贵德、兴海、都兰、德令哈、门源、祁连共7个气象观测站1961～2022年50年的气温资料，采用逐年平均值，5年滑动曲线分析、气候倾向率分析、Mexhat小波分析，对青海湖地区气候变化趋势及周期变化进行研究。

三、结果与讨论

（一）青海湖流域地区近50年气温变化趋势

根据西宁、贵德、兴海、都兰、德令哈、门源、祁连7县1961～2022年平均气温绘制出近50年气温变化曲线（图1）。近50年气温变化曲线表明，青海湖流域各地区50年气温变化（图1）均呈波动上升趋势，根据线性拟合，流域西宁、贵德、兴海、都兰、德令哈、门源、祁连的年平均气温分别以0.01℃/a、0.02℃/a、0.03℃/a、0.03℃/a、0.05℃/a、0.04℃/a、0.03℃/a的速率增加。其中以德令哈和门源两地区增幅最为明显，与全国平均气温增长率0.03℃/a相比，青海湖流域东部增幅最小其它地区增幅接近或明显高于全国水平，这可能与青藏高原对全球变化反应敏感有关。由多项式拟合结果可知，流域各地区20世纪60年代至80年代中期趋势线在平均值以下，年平均气温多为负距平，为温度较低阶段，80年代后期气温开始转暖。这与有关专家的研究认为1987年是西北地区西中部气候转向暖湿型的突变年是一致的。

（二）青海湖流域地区近50年气温变化周期

气温变化存在一定的时间尺度和周期性。图2为青海湖流域地区1961-2022年年平均气温距平的Morlet小波变换图和小波方差图，图2（a）中虚线为负等值线，代表气温偏低，实线为正等值线，代表气温偏高。由图2（a）可知，研究区气温在5a以下尺度上周期震荡剧烈，表现为无明显的规律。随着时间尺度的增加，周期震荡趋于平缓，规律比较清晰。在靠近7a的尺度上，经历了低―高的7个循环交替。在29a尺度上，经历了低―高的1个交替，且到2022年气温增高等值线仍未闭合，表明气温增高的趋势有可能还将继续。从图2（b）中可以得出，2个小波方差峰值为7和29年尺度。说明青海湖地区的气温变化以7a的周期为最强，是第1主周期，第2主周期为29a。

四、结论

本文以气候要素气温主要研究对象，对青海湖地区近50年的气候变化趋势特征和周期变化进行了分析，得到的基本结论如下：

（一）青海湖流域年平均气温均呈波动上升趋势，其中流域西部的德令哈和北部的门源两地区增幅最为明显，分别以0.05℃/a、0.04℃/a的速率增加，青海湖流域东部增幅最小其它地区增幅接近或明显高于全国气温平均增幅。

（二）年气温存在多时间尺度特征，不同的