1980—2019年拉薩市降水氣候特征分析

邱大瑞 杜曉輝 扎西羅杰 拉巴次仁 貴桑央吉 崔潔雨

摘要 利用拉薩市1980—2019年均一化降水資料，在分析該市降水量、降水強度、不同等級降水日數以及降水量貢獻率等方面變化特征的基礎上，全面系統地揭示了拉薩市降水氣候特征。結果表明，1980—2019年拉薩市年降水量以28.81? mm/10 a的速率增加，主要是由于夏季降水量的增加造成的?？臻g上降水量均呈現增加趨勢;降水強度呈增大趨勢，降水量在時間上表現出更為集中，降水強度在空間上均呈增加趨勢;小雨降水日數和降水量貢獻率呈減少趨勢，而中雨和大雨降水日數則呈增加趨勢;分析不同等級降水對拉薩市空間分布的貢獻率，小雨對拉薩市北部降水量的貢獻最主要，而中雨和大雨對拉薩市東部降水量的貢獻最大。

關鍵詞 降水量;降水強度;降水日數;降水量貢獻率;氣候特征;拉薩市

中圖分類號 S 161.6? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）12-0193-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.12.049

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Analysis of Climatic Characteristics of Precipitation in Lhasa from 1980 to 2019

QIU Da-rui1，DU Xiao-hui2，Zhaxiluojie1 et al

（1.Nimu County Meteorological Bureau，Lhasa，Tibet 850000;2.Lhasa Meteorological Observatory，Lhasa，Tibet 850000）

Abstract Using the normalized precipitation data in Lhasa from 1980 to 2019， based on the analysis of the changes in the precipitation， precipitation intensity， precipitation days of different grades and precipitation contribution rate of the city， the climate characteristics of precipitation in Lhasa were comprehensively and systematically revealed.The results showed that the annual precipitation in Lhasa increased at a rate of 28.81? mm/10 a from 1980 to 2019， which was mainly caused by the increase of summer precipitation. Spatially， precipitation shows an increasing trend. Precipitation intensity was increasing， precipitation was more concentrated in time and precipitation intensity was increasing in space. The precipitation days and contribution rate of light rain decreased， while moderate rain and heavy rain increased. By analyzing the contribution rate of different levels of precipitation to spatial distribution in Lhasa， it was found that light rain had the greatest contribution to precipitation in northern Lhasa， while moderate rain and heavy rain had the greatest contribution to precipitation in eastern Lhasa.

Key words Precipitation;Precipitation intensity;Precipitation days;Precipitation contribution rate;Climatic characteristics;Lhasa City

拉薩市地貌復雜多樣，平原、湖區、山地、濕地皆具備，氣候差異較明顯，降水變化特征差異較大。在全球氣候變化背景下，全球水資源循環和降水量分布發生了巨大變化，濕潤的地區可能變得更加濕潤，干旱的地區可能變得更加干旱 [1-11]，而拉薩市出現以氣溫升高為代表的區域氣候變化特征，進一步加深了該市水資源短缺和極端氣候事件的發生概率，所以，掌握拉薩市降水時空分布對進一步加深了解該市氣候的全面認識是很有必要的。

近年來，對青藏高原降水時空分布、變化趨勢的研究主要集中在降水量、降水日數等方面，并取得了不少成果。周順武等[12]分析了1957—1998年沿雅魯藏布江一線觀測站的降水量等相關資料，發現夏季降水量變化呈現負趨勢（-9.4 mm/10 a）。建軍等[13]研究了近30年西藏汛期發生強降水事件的時空變化特征，結果表明，西藏地區汛期發生強降水事件頻數自東南向西北逐漸減少，但總體呈現不明顯的增多趨勢。黃曉清等[14-15]分析西藏地區汛期降水日數和強度的時空變化特征得出，西藏地區汛期降水日數和小雨日數呈北增南減的趨勢，中雨日數在雅魯藏布江中下游、昌都市東南部一帶增加，大雨日數主要出現在林芝市。杜軍等[16]研究拉薩近半個世紀降水的變化特征表明，拉薩年降水量呈現為前30年不顯著減少趨勢，減幅為17.8 mm/10 a，季降水量除夏季為不顯著減少趨勢外，其余季節均呈現為增加趨勢，以秋季增幅最大。尼瑪吉等[17]分析了1981—2010年拉薩市降水特征，結果表明，近30年來拉薩市降水量出現前枯后豐的形態，年降水量總體上為上升趨勢。

關于降水氣候特征的分析，大部分學者研究針對的是國家或區域尺度的氣候統計分析。同時以往研究大多數聚焦在青藏高原整體降水特征的較多，對具體區域研究較少，尤其是對拉薩市降水特征分析的更為稀少。另外現有研究關注較多的是降水量時空變化特征，對不同等級降水日數和貢獻率的影響分析還不夠豐富，特別是針對拉薩市開展的相互印證分析、多指標聯合的研究更為稀少，因此很有必要對拉薩市開展綜合時空特征、多尺度、系統全面的降水氣候特征的變化分析，以了解掌握其降水氣候特征的最新變化特點。該研究利用最新拉薩市及其3個縣站的長年代均一化降水數據，從年代際、年、季降水3個時間尺度著手，對拉薩市整體和單獨區縣多重空間尺度的降水量、降水強度、不同等級降水日數和貢獻率的多指標時空變化特征進行分析，對其內在的聯系和變化特點進行了解和掌握，展現其區域性差異，研究結果可以加深對拉薩市降水氣候變化特征的認識，豐富青藏高原氣候變化的區域性降水效應研究，為西藏地區防災減災、氣候變化應對和氣候變化國家尺度評估報告編制提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究區域及數據來源

研究區域拉薩地區包括拉薩市、尼木縣、當雄縣、墨竹工卡縣，數據來源于西藏自治區氣象信息中心整編資料和中國氣象科學數據共享服務網（http：//data.cma.cn/site/index.html）地面氣象資料數據庫的日值數據集，時間尺度為1980—2019年，該數據集已經經過了嚴格的質量控制，采用近年來國內外應用較為廣泛的SNHT標準正態檢驗方法[18]進行了訂正。綜合考慮部分站點遷站、分析的站點區域代表性以及盡可能保證觀測站點時間連續性的原則，最后選取4個國家地面氣象觀測站進行分析，所選站點分別為拉薩、墨竹工卡、當雄、尼木（圖1）。

1.2 研究方法 按照地面氣象觀測規范要求，天氣現象記載以20：00為日界，假如某一次降水時間跨過20：00應當按照2個日數進行計算。降水分級按照中國氣象局制定的降水量等級標準（GB/T 28592—2012）[19]進行劃分，將日降水量≥100 mm定義為大暴雨及以上量級，50.0～99.9 mm定義為暴雨量級，25.0～49.9 mm定義為大雨量級，10.0～24.9 mm定義為中雨量級，0.1～9.9 mm定義為小雨量級。季節劃分以春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月—次年2月）為標準，年劃分以自然年為標準。

氣候分析中的基準氣候條件氣候態一般處于實時變化中，按照中國氣象局要求，從2012年1月1日開始使用1981—2010年新一輪的平均值作為常年值或氣候值，以確保實現氣候值的適時更新，同時更好地表達新階段氣候信息[20]。該研究對氣候變化趨勢的分析采用線性傾向估計和5年滑動平均法[21]。

2 結果與分析

2.1 拉薩市年降水量氣候特征分析

2.1.1 年降水量氣候特征分析。

從圖2可以看出，1980—2019年拉薩市年降水量以28.81 mm/10 a的速率增加，并且通過了0.05的顯著性檢驗，相比于1981—2010年的變化速率（3.44 mm/10 a）[17]，增加速率明顯變大。降水量年際間波動明顯，其中，1983年降水量最少（229.6 mm），2014年降水量最多（637.8 mm）。對降水量季節變化進一步研究發現，冬季、春季和夏季降水量呈現增加趨勢，趨勢值分別為0.28、2.60和32.18 mm/10 a，秋季降水量呈現減少趨勢

（-6.25 mm/10 a），相比于1981—2010年拉薩市四季降水量變化趨勢（冬季、春季、夏季和秋季分別為-1.57、3.28、3.47和-0.71 mm/10 a）[17]，冬季降水量由下降趨勢變為增加趨勢，春季降水量增加速率降低，夏季降水量增加速率明顯加大，秋季降水量減少速率變大，四季中除夏季增加趨勢通過了0.05 的顯著性檢驗，其余各季均不顯著。已有研究也表明，拉薩市夏季降水量呈現顯著增加趨勢[17，22]，由此可以得出，拉薩市年降水量的增加主要是由于夏季降水量的增加造成的。

進一步分析拉薩市年降水量的空間分布，結果發現，1980—2019年拉薩市年降水量空間分布呈現東多西少的特點，降水量最大值區位于墨竹工卡縣（565.0 mm），最小值區位于尼木縣（345.0 mm）。楊榮等[22]研究表明拉薩市降水的多寡依靠于拉薩東部墨竹工卡縣降水量的變化。拉薩市尼木縣、當雄縣和墨竹工卡縣的年降水量均呈現增加趨勢，趨勢值分別為8.59、9.76和23.63 mm/10 a，但均不顯著。值得關注的是，降水量最小值區的增加速率與最大值區的增加速率有較大的差距，從而進一步造成拉薩市降水量空間上整體呈現東部地區越來越多、西部地區越來越少的現象。

2.1.2 年降水強度氣候特征分析。

分析拉薩市降水強度的時間變化特點（圖3）可以得到，1980—2019年拉薩市降水強度呈現明顯增大趨勢，增大幅度為0.44 mm/（d·10 a），并且通過了0.05的顯著性檢驗。降水強度進入2010年以后明顯增大，為5.82 mm/d。降水強度最小年份和最大年份分別為1986年（3.2 mm/d）和2014年（7.8 mm/d）。已有研究表明，拉薩市降水強度與降水量的變化存在較明顯的正相關，并且降水強度的增強是降水量增多的主要原因[23]。同時研究指出，高原夏季風環流的形成為雅魯藏布江中部流域強降水天氣過程提供了大尺度環流背景[24]，高原夏季風增強可能影響雅魯藏布江流域極端降水事件的發生[25-26]。

進一步分析拉薩市年降水強度的空間分布，結果發現，1980—2019年拉薩市年降水強度空間分布上呈現東多北少的特點，降水強度最大值區位于拉薩市東部，最小值區位于拉薩市北部。拉薩市尼木縣、當雄縣和墨竹工卡縣的年降水強度均呈現增加趨勢，趨勢值分別為0.03、0.09和0.24 mm/（d·10 a），其中墨竹工卡縣通過了0.05的顯著性檢驗。綜合分析得出，東部地區墨竹工卡縣的年降水量和年降水強度均為拉薩市最大值區，這將對當地城市的防洪排澇基礎設施建設帶來巨大考驗。

2.2 拉薩市不同等級降水日數和貢獻率氣候特征分析

2.2.1 不同等級降水日數氣候特征分析。

從表1可以看出，1980—2019年拉薩市小雨日數呈現波動減少趨勢，減少速率為3.10 d/10 a，并且通過0.05的顯著性檢驗，同時存在明顯的年代際變化特征，即2010年之前小雨日數偏多，尤其是在1990—1999年平均小雨日數達到78.8 d，之后小雨日數處于偏少階段，在2010—2019年減少為64.5 d。中雨日數總體呈現為波動增加趨勢，增加速率為1.38 d/10 a，通過0.05的顯著性檢驗，平均最大值在2000—2009年，達到16.1 d。大雨日數呈現波動增加趨勢，增加速率為0.23 d/10 a，但未通過0.05的顯著性檢驗。各等級降水日數占總降水日數的百分比分別為小雨83.0%、中雨15.4%、大雨1.6%，已有研究表明全國（不含港澳臺）降水日數減少主要源于小雨日數顯著下降導致的[27-30]，這與該研究得出的研究結果是一致的，拉薩市降水日數的減少主要是由于小雨降水日數減少造成的。同時降水日數減少也是近年來我國干旱化趨勢發展的一個重要特征[31]，這在青藏高原上將表現得更加明顯[32]。

進一步分析拉薩市不同等級降水日數的空間分布，結果發現，1980—2019年拉薩市小雨日數總體呈現北多西少的空間分布特點，北部當雄縣小雨日數的氣候值達到106.1 d;而西部尼木縣小雨日數較少，氣候值僅為69.7 d。中雨日數表現為東多西少的空間分布特點，其中，東部墨竹工卡縣中雨日數的氣候值達到16.9 d;而西部尼木縣中雨日數的氣候值僅為10.0 d。大雨日數的空間分布特點與中雨日數類似，也表現為東多西少現象，東部墨竹工卡縣大雨日數的氣候值達到2.4 d;而西部尼木縣大雨日數的氣候值僅為0.7 d。由此得出，拉薩市不同等級降水日數最小值區為西部地區尼木縣。

1980—2019年拉薩市小雨日數的變化存在明顯的空間差異，東部地區的墨竹工卡縣和北部地區的當雄縣呈減少趨勢，其中墨竹工卡縣小雨日數減少速率為1.42 d/10 a;西部地區的尼木縣呈增加趨勢，增加速率為1.49 d/10 a。中雨日數的變化均呈現為增加趨勢，其中增加趨勢最明顯的地區位于東部地區的墨竹工卡縣，增加速率為1.13 d/10 a。大雨日數變化以增加趨勢為主，呈現增加趨勢的站點數占總站點數的66.67%，大值區位于拉薩市東部地區的墨竹工卡縣，增加速率達0.24 d/10 a。綜上所述，拉薩市不同等級降水日數以減少趨勢為主，降水日數減少的地區主要為東部墨竹工卡縣。

2.2.2 不同等級降水貢獻率氣候特征分析。

從拉薩市不同等級降水量貢獻率年際變化（圖4）可以看出，1980—2002年，小雨是拉薩市主要的降水形式，貢獻率從大到小依次為小雨、中雨和大雨;2003—2019年，中雨是拉薩市主要的降水形式，貢獻率從大到小依次為中雨、小雨和大雨。近40年來小雨降水量貢獻率呈現減少趨勢，減少速率為3.58%/10 a，并且通過了0.05的顯著性檢驗，而中雨和大雨降水量貢獻率均呈現增加趨勢，增加速率分別為2.01和1.27%/10 a，但兩者增加趨勢不顯著（未通過0.05的顯著性檢驗）。

進一步分析拉薩市不同等級降水量占總降水量貢獻率的空間分布特點，結果發現，1980—2019年拉薩市不同等級降水量占總降水量貢獻率存在明顯的空間差異。小雨對拉薩市北部地區當雄縣降水量的貢獻較大，貢獻率為58%，其次是拉薩市西部地區尼木縣，貢獻率為52%，而對于拉薩市東部地區墨竹工卡縣，小雨的貢獻率相對較小，僅為42%。中雨對拉薩市東部地區墨竹工卡縣的貢獻率相對較大，達45%，其次是拉薩市西部地區尼木縣，貢獻率為43%，而在拉薩市北部地區當雄縣中雨貢獻率相對較小，為38%。大雨對于拉薩市降水量貢獻率的空間分布差異影響則更為明顯，東部地區墨竹工卡縣大雨貢獻率達13%，而西部地區尼木縣和北部地區當雄縣大雨貢獻率僅分別為5%和4%。綜上所述，小雨對拉薩市北部降水量的貢獻最大，而中雨和大雨對拉薩市東部降水量的貢獻較大。

3 結論

該研究采用1980—2019年經嚴格質量控制的均一化降水資料，全面系統地揭示了拉薩市降水氣候特征和不同等級降水日數以及貢獻率等的變化，得出以下主要結論：

（1）近40年拉薩市年降水量以28.81 mm/10 a的速率增加，年際間波動較大，冬季、春季和夏季呈現增加趨勢，秋季呈現減少趨勢，年降水量的增加主要是由于夏季降水量的增加造成的。相比于1981—2010年拉薩市降水量氣候變化趨勢，冬季和夏季降水量氣候傾向率變大，春季和秋季降水量氣候傾向率變小?？臻g分布上年降水量均呈現增加趨勢，最大增加速率為23.63 mm/10 a，降水量最小值區與最大值區的增加速率有較大的差距，造成拉薩市降水量空間上整體呈現東部地區越來越多、西部地區越來越少的現象。

（2）近40年拉薩市降水強度呈增大趨勢，增大幅度為0.44 mm/（d·10 a），2010年以后達到最大，降水量在時間分布上表現出更為集中，單日降水量有所增加。拉薩市降水強度在空間分布上均呈現增加趨勢。拉薩市年降水量與年降水強度最大值區均為墨竹工卡縣。

（3）近40年拉薩市小雨降水日數和降水量貢獻率呈減少趨勢，而中雨和大雨降水日數呈增加趨勢，拉薩市降水日數的減少主要由于小雨降水日數減少造成的，降水日數減少的地區主要為墨竹工卡縣，不同等級降水日數最小值區為尼木縣。小雨對拉薩市北部降水量的貢獻最大，而中雨和大雨對拉薩市東部降水量的貢獻較大。

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