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新闻公告
青藏高原地区极端气温和降水动态变化及其与大气环流的关系
作者: 奈曼站 更新时间: 2022-08-14

青藏高原被誉为“世界屋脊”和“地球第三极”,是气候变化的敏感区和热点区域。利用气候变化检测和指数专家组(ETCCDI)推荐的极端温度和降水指数,探究1960-2016年中国青藏高原地区极端气温和降水事件时空变化特征及其与大气环流的关系,可为当地应对气候变化、防灾减灾提供参考,为评估未来气候变化的影响提供基础资料。

中国科学院奈曼沙漠化研究站的恢复生态学研究团队长期从事生态脆弱区生态环境领域的研究工作。团队成员基于1960-2016年中国青藏高原地区94个国家基准气候站的日最高、最低气温和降水数据(图1),分别比较了冷基准期(1961-1990)和暖基准期(1988-2016)下16个极端温度指数和11个极端降水指数的时空变化特征。研究结果表明:基于暖基准期得出的极端气候指数,可能会导致一种误判,即放大极端气温冷指数实际的变化幅度,也会降低极端气温暖指数和基于百分位数的降水指数的实际变化幅度,从而偏离全球气候变化的实际情况(图2,图4)。区域平均气温指数变化趋势与全球变暖结果表现一致,即暖昼(TX90p)、暖夜(TN90p)、夏日日数(SU)和热夜日数(TR)等暖指数均显著增加。然而,而霜冻日数(FD)、冰冻日数(ID)、冷夜(TN10p)、冷昼(TX10p)等冷指数显著减少。可见,青藏高原极端高温事件的持续时间和发生频率不断增加,而极端寒冷事件的持续时间和发生频率正在缩减。随着纬度增加,暖趋势增强;随着经度增加,极端气温事件发生的概率增加。此外,随着海拔升高,极端气温冷事件发生频率和强度不断增加,而极端气温暖事件变现出相反趋势(图3)。此外,青藏高原地区年降水总量(PRCPTOT)虽然没有发生显著变化,但持续时间缩减月平均日最大降水量(Rx1day)和5日最大连续降水量(Rx5day)分别以0.1 mm/10年和0.3 mm/10年增加,表明该地区极端降水事件发生频率和强度在增加,极端降水事件在低纬度和高经度地区更为频发(图5)。从大气环流的角度入手,发现西太平洋副热带高压强度(SHI)和面积(SHA)以及西伸脊点(SHW)位置强烈影响青藏高原极端气候变化西太平洋副热带高压强度(SHI)和面积(SHA)增加,以及副热带高压西脊点(SHW)西移导致青藏高原极端气温暖事件和生长期显着增加,而极端气温冷事件显着减少,同时也导致极端降水事件可能显著增加。

该成果于2022年5月26日以Observed Changes in Extreme Temperature and Precipitation Indices on the Qinghai-Tibet Plateau,1960-2016为题在线发表于Frontiers in Environmental Science期刊(IF = 5.411),中科院西北院龚相文博士研究生为本文第一作者,中科院西北院奈曼沙漠化研究站王旭洋副研究员为通讯作者。该研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0305)和国家自然科学基金项目(32001214, 41807525, 31971466)的共同资助。

论文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2022.888937/ful


图1. 研究区气象站点分布图

图2. 1960-2016年青藏高原极端气温指数区域平均变化趋势。红色和蓝色分别表示1988-2016年(较暖)和1961-1990年(较冷)基准期,虚线表示百分位数,实线表示线性趋势。


图3. 1960-2016年青藏高原极端气温指数变化趋势空间格局(1961-1990基准期)


4. 1960-2016年青藏高原极端降水指数区域平均变化趋势。红色和蓝色分别表示1988-2016年(暖基准期)和1961-1990年(冷基准期),虚线表示百分位数,实线表示线性趋势。


图5. 1960-2016年青藏高原极端降水指数变化趋势空间格局(1961-1990基准期)





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