四郎措姆　洛松桑鄧　洛桑卓嘎　日增　次珍

摘要 應(yīng)用線性擬合方程、滑動(dòng)平均以及小波分析法，選取尼木縣1975—2015年的降水、氣溫、日照等觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)其氣候變化分析，小波分析中年降水的資料時(shí)間段為1973—2020年，尼木臺(tái)站在2015年完成局站分離，目前來(lái)看在氣溫方面存在一定的差異。結(jié)果表明：20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)初，尼木縣降水量屬于豐水期，此后有減弱趨勢(shì)，在減弱過程中表現(xiàn)出豐枯周期變化，降水主要集中在5—9月;尼木縣年平均氣溫為5.6℃，氣溫年際變化呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，1997年的氣溫上升明顯，升溫異常;近40年的年最低氣溫小于0℃日數(shù)遞減，氣候傾向率為-0.4183 d/10年，說(shuō)明氣候變暖趨勢(shì)較為突出。

關(guān)鍵詞 線性擬合方程;小波分析;雅江河谷

中圖分類號(hào)：P467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2022）02–0071–03

在全球溫室效應(yīng)的大背景下，氣候變暖日益突出，高原氣候也隨之呈現(xiàn)出蝴蝶效應(yīng)，帶來(lái)的系列影響有目共睹。秦波等[1]研究認(rèn)為，高原夏季降水量時(shí)空分布差異較顯著。高海拔地區(qū)夏季降水量以0.106 2 mm/a的速率遞增，強(qiáng)降水是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的決定性誘發(fā)因素。尼木縣地質(zhì)災(zāi)害頻繁，每年6—9月為各類氣象災(zāi)害的集中期，特別是泥石流災(zāi)害發(fā)生與尼木夏季強(qiáng)降水有著密切關(guān)系。王秀明等[2]指出，大氣降水是控制泥石流以及次生災(zāi)害的主要因素。但目前對(duì)尼木縣降水、氣溫、日照等氣候特征方面研究甚少，科學(xué)防范強(qiáng)降水引發(fā)的一系列地質(zhì)災(zāi)害具有一定的難度。鑒于此，本文利用尼木縣近40年的降水、氣溫、日照等資料，對(duì)尼木縣的氣候特征進(jìn)行研究，以期能夠?yàn)楫?dāng)?shù)厝罕娞峁└玫臍庀蟊Ｕ戏?wù)。

1 資料來(lái)源

1.1 研究區(qū)域概況

尼木縣地處雅魯藏布江中游河谷區(qū)域，89°45' E～90°29' E，29°18' N～ 29° 59' N，全縣面積3 275.8 km2，人口數(shù)36 110（2019年底）。尼木縣氣候?qū)俑咴瓬貛О敫珊导撅L(fēng)，四季鮮明，紫外線強(qiáng)，年日照時(shí)數(shù)2 947.8 h，光熱資源豐富，潛在開發(fā)價(jià)值大。太陽(yáng)輻射、地貌、季風(fēng)等共同作用導(dǎo)致氣候要素變化鮮明，降水時(shí)空分布不均衡，集中在7—9月，在這段時(shí)間容易形成山洪、泥石流、霜凍和冰雹等災(zāi)害，其余時(shí)段干旱時(shí)常出現(xiàn)。

1.2 數(shù)據(jù)與方法

利用尼木縣國(guó)家級(jí)自動(dòng)站1975—2015年的各類氣象要素的數(shù)據(jù)，運(yùn)用趨勢(shì)分析法、算術(shù)平均法、滑動(dòng)平均法，對(duì)尼木縣1975—2015年的氣溫、降水量、日照等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。四季劃分為：春季（3—5月），夏季（6—8月），秋季（9—11月），冬季12月—翌年2月，選取1973—2020年的年降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列的尺度分析，鄭治真[3]指出使用MATLAB實(shí)現(xiàn)小波分析的幾種方法，本文主要參考Morlet小波分析，匡正[4]等運(yùn)用小波分析對(duì)華北降水時(shí)間序列資料進(jìn)行分析得出6～7年，21～22年和35～36年的時(shí)間周期規(guī)律，孫然好[5]等研究表明甘肅河西走廊近50 a來(lái)的水資源具有多尺度振蕩的特點(diǎn)，姜曉艷[6]等指出東北地區(qū)近百年降水量存在著區(qū)域性的多重時(shí)間尺度下的周期變化特征，因此，利用小波變換時(shí)域局部性特點(diǎn)可以分析尼木降水量時(shí)間尺度。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫變化特征

2.1.1 逐年變化特征 尼木縣1975—2015年的平均氣溫為7.18℃，歷史最高值出現(xiàn)在1995年6月10日，為29.3℃;歷史最低值出現(xiàn)在1978年11月1日，為-19.8℃。從氣溫變化圖來(lái)看（圖1），尼木縣1975—2015年的年平均氣溫表露出逐年遞增的趨勢(shì)，線性關(guān)系為y = 0.027 9x + 6.568 3，R2 =0.451 3，線性關(guān)

系較為明顯;增溫速率為0.279℃/10 a，增溫明顯，高于全國(guó)平均增溫率0.25℃/10 a[3]，說(shuō)明尼木縣平均氣溫增溫幅度略高于全國(guó)總體水平。

尼木縣年均氣溫變化呈現(xiàn)波動(dòng)性，20世紀(jì)70～90年代初，平均氣溫相對(duì)較低，處于相對(duì)冷期，19年中有12年的年平均氣溫低于平均值，在1984—1985年間有小幅增長(zhǎng)，80年代至今氣溫一直呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，40年氣溫遞增了2.79℃;1998—2011年尼木縣氣溫處于最高段，14年中有12年的年平均氣溫超過平均值7.15℃。

2.1.2 不同季節(jié)平均氣溫變化特征 尼木縣各年代不同季節(jié)的平均氣溫變化中發(fā)現(xiàn)（表1），春季、夏季、冬季平均氣溫呈遞增趨勢(shì)，遞增幅度較為明顯，尤其是夏季，從1975—1979年的14.1℃上升到了2010—2015的15.6℃，升幅1.5℃;20世紀(jì)70～80年代春季的平均氣溫相對(duì)較穩(wěn)定，全面平均來(lái)看，處于小幅度上升的趨勢(shì);80年代四季的平均氣溫和全年平均氣溫都相對(duì)較低，處于相對(duì)冷期。

2.1.3 年日最低氣溫小于0℃日數(shù)的變化特征 1975—2015年的年日最低氣溫小于0℃的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可以看出，尼木縣年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)處于逐年變少的態(tài)勢(shì)，氣候傾向率為-0.4183 a/10 a，相關(guān)系數(shù)較高，每10 a的年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)就少4 d，減少趨勢(shì)明顯。自2000年開始年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)逐漸減少，2010年出現(xiàn)了近40年中年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)最少，為157 d，此后稍有回升，但都均低于平均值，在全球變暖的氣候下，尼木縣的年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)減少較為突出（圖2）。

2.2 降水量變化特征

2.2.1 降水量年變化特征 尼木縣近40 a的年平均降水量為342.4 mm，1998年出現(xiàn)年降水量最高值為534.9 mm，最低值出現(xiàn)在1975年，為210.1 mm。從尼木縣年降水量趨勢(shì)（圖2）可以看出，年降水量呈波動(dòng)變化，20世紀(jì)80年代屬于枯水期，近40年中降水最少的10年中有8年的降水量低于平均值;90年代波動(dòng)較大，處于上升期，1998—2007年屬于豐水期，是近40年中降水量最多的10年，且處于波動(dòng)上升階段;2008年后降水量呈現(xiàn)波動(dòng)下降;2014年出現(xiàn)小的峰值，為405.1 mm;2015年降水量?jī)H為211.3 mm，最少的年降水量為210.1 mm，相差僅1.2 mm。

2.2.2 不同季節(jié)降水量逐年變化 冬季降雪量一般較小，量級(jí)與其他季節(jié)不同，因此進(jìn)行單獨(dú)研究。從其他3個(gè)季節(jié)降水逐年變化趨勢(shì)圖來(lái)看，夏季降水在年降水量中占有比重最大，其次為秋季，春季和冬季最少，20世紀(jì)90年代春季、夏季、秋季降水量呈現(xiàn)上升的態(tài)勢(shì)，屬于降水偏多的年代?？傮w來(lái)看，春季、秋季降水量呈略上升，但這2個(gè)季節(jié)的固有的降水量本少，對(duì)整年的降水?dāng)?shù)據(jù)影響甚微，夏季降水從1998年開始呈現(xiàn)波動(dòng)下降，與尼木縣近40年總降水的走向一致（圖4）。

從冬季降水量變化來(lái)分析，20世紀(jì)80～90年代冬季降雪量最多;1981年冬季出現(xiàn)了最大值達(dá)12.9 mm。這段區(qū)間年平均氣溫在處在相對(duì)冷期，步入21世紀(jì)初以后，冬季降雪量呈現(xiàn)的減少態(tài)勢(shì)，年平均氣溫卻相反，呈增加態(tài)勢(shì)，年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)隨之減少，較好低反映了二者的相互聯(lián)系（圖5）。

2.3 日照時(shí)數(shù)變化特征

從年日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)圖來(lái)看，逐年呈現(xiàn)增多的態(tài)勢(shì)，線性關(guān)系為y = 4.027x +2 921.5，R2 =0.352 8，存在弱的相關(guān)性;20世紀(jì)90年代—21世紀(jì)初，日照時(shí)數(shù)變化不明顯，處在較為穩(wěn)定的波動(dòng)階段，2007年、2008年日照時(shí)數(shù)小于平均值，出現(xiàn)21世紀(jì)以來(lái)最少的日照時(shí)數(shù)，其余時(shí)段的日照時(shí)數(shù)大于平均值（圖6）。

2.4 尼木縣近50年降水氣候特周期特征

本次年降水?dāng)?shù)據(jù)是有限的時(shí)間序列，兩端可能存在“邊界效應(yīng)”。首先利用Matlab小波分析工具中的信號(hào)擴(kuò)展功能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行兩邊擴(kuò)展，然后選用Morlet復(fù)小波函數(shù)計(jì)算小波系數(shù)，去除兩端延展的數(shù)據(jù)的小波系數(shù)，求出復(fù)數(shù)小波系數(shù)的實(shí)部，通過Surfer11畫出實(shí)部等值線圖（圖7），實(shí)部等值線可以反映年降水量序列不同時(shí)間尺度上的周期變化，進(jìn)而預(yù)判不同時(shí)間尺度上的年降水量的未來(lái)趨勢(shì)，1973—2020年降水量存多個(gè)明顯的振蕩周期，分別為5～10 a、10～15 a、25～30 a的周期。20世紀(jì)70～80年代15～20 a的周期振蕩最強(qiáng)，20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初5～10 a的周期變化最為明顯，且貫穿整個(gè)研究區(qū)域，因此5～10 a為尼木縣年降水量變化的第一主周期。

3 結(jié)論

（1）近40年的年平均氣溫為7.18℃，歷史最高值出現(xiàn)在1995年6月10日，為29.3℃，歷史最低值出現(xiàn)在1978年1月11日，為-19.8℃。

（2）才能夠氣溫變化特征來(lái)看，尼木縣近40年的年平均氣溫呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢(shì)，氣候傾向率為0.279℃/10 a，增加趨勢(shì)較為突出，高出全國(guó)平均增溫率0.25℃/10 a。

（3）尼木縣各年代不同季節(jié)的平均氣溫變化的共同特征表現(xiàn)為遞增，春、夏、冬三季平均氣溫隨著時(shí)間上升較為突出，尤其是夏季從1975—1979年的14.1℃上升到了2010—2015的15.6℃，升幅1.5℃。

（4）尼木縣年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)表現(xiàn)出減少趨勢(shì)，氣候傾向率為-0.418 3 d/10 a，相關(guān)系數(shù)較高，每隔十年年日最低氣溫小于0℃的日數(shù)減少4 d，減少趨勢(shì)尤為突出。

（5）尼木縣近40年的年平均降水量為342.4 mm，年降水量最大值出現(xiàn)在1998達(dá)到534.9 mm，最低值出現(xiàn)在1975年，為210.1 mm ，年降水量呈波動(dòng)變化。

（6）從季節(jié)總體看，春季、秋季降水量呈略上升態(tài)勢(shì)，但這2個(gè)季節(jié)的降水量本身較小，對(duì)整年的影響不大，夏季降水自1998年開始波動(dòng)下滑，與尼木縣近40年的總降水變化趨勢(shì)一致。

（7）Morlet小波分析尼木縣年降水量周期變化，年降水量的變化主要受到

5～10 a時(shí)間尺度波動(dòng)影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 秦波，買永瑞，蔣林杉.青藏高原夏季降水分布特征與變化趨勢(shì)[C]//第34屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)S9大氣成分與天氣，氣候變化及環(huán)境影響論文集.鄭州：中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2017：173-174.

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of Climatic Changes in Yajiang Valley in Recent 40 Years

—A Case Study of Nimu County

SHILANG Cuomu et al（ Lhasa Meteor-ological Bureau， Lhasa， Tibet 850000）

Abstract In this paper， linear fitting equation， moving average and wavelet analysis were used to select the observed data of precipitation， air temperature and sunshine in Nimu county from 1975 to 2015 to analyze its climate change. The data period of the middle-aged precipitation analyzed by wavelet was from 1973 to 2020. Nimu Station completed the separation of local stations in 2015. At present， there is a certain difference in temperature. The results show that from the end of 1990s to the beginning of 21st century， the precipitation in Nimu county belongs to the wet period， and then has a decreasing trend. During the decreasing process， the precipitation mainly concentrates on May to September. The annual mean temperature in Nimu county was 5.6℃， and the annual temperature variation showed a trend of fluctuation. In 1997， the temperature rose significantly and the temperature was abnormal. In recent 40 years， the number of days with minimum temperature less than 0℃ decreased， and the climate trend rate was -0.4183 d/10 a， indicating that the climate warming trend was prominent.

Key words Linear fitting equation; Wavelet analysis; Yarlung Zangbo River Valley

作者簡(jiǎn)介 四郎措姆（1993—），女，西藏八宿人，助理工程師，本科，主要從事氣象預(yù)報(bào)工作。#通信作者：洛松桑鄧（1995—），男，西藏芒康人，助理工程師，主要從事氣象綜合觀測(cè)工作，E-mail：1789698359@qq.com。

收稿日期 2021-11-10