APP下载

近51 a青藏高原雪灾时空分布特征

2014-09-13张涛涛延军平廖光明

水土保持通报 2014年1期
关键词:雪灾青藏高原高原

张涛涛, 延军平, 廖光明, 安 华

(陕西师范大学 旅游与环境学院, 陕西 西安 710062)

青藏高原是全球气候变化启动区[1]。高原自然环境敏感,自然灾害类型多样,雪灾为该地区最严重的自然灾害[2]。关于青藏高原积雪和雪灾的研究很广泛,柯长青等[3]研究认为青藏高原20世纪60—80年代以来,积雪年际波动幅度显著增加;董文杰等[4]对青藏高原东部牧区雪灾特征的研究表明,雪灾主要发生在巴颜喀拉山南缘和东麓地区,近30 a来呈上升趋势;董安祥等[5]通过奇异谱分析发现青藏高原东部牧区雪灾总趋势是增加的,特别是后冬;时兴合等[6]对青海南部牧区雪灾变化特征研究表明,20世纪60—90年代,青南牧区中雪和大雪出现站次以及雪灾出现站次均呈逐步增多趋势,未来10 a冬季积雪增多趋势仍将持续,雪灾发生几率仍然偏大。众多研究[3-9]均表明青藏高原雪灾频次具有增加趋势。

近年来,雪灾研究主要运用卫星遥感监测和气象台站实测资料统计方法。本文利用气象资料统计方法,在前人研究基础上,从天气学角度出发探讨青藏高原雪灾时间发生趋势和空间分布特征,为深入研究雪灾形成机理提供事实依据。本文所研究的青藏高原地区在行政区划上包括西藏自治区、青海省和四川省西部地区。

1 资料与方法

本文气象数据主要来源于中国气象科学数据共享服务网,包括西藏自治区、青海省以及川西地区共62个气象站点逐日、逐月气温和降水量等气象资料,除西藏自治区普兰和改则由于建站时间较晚,研究时段选取1973—2011年,其余60个站点均以1961—2011年51 a为研究时间序列,站点分布分别为西藏19个,青海28个,川西15个。

利用线性方程拟合方法和空间Kriging插值法对雪灾时间变化趋势和空间分布特征进行分析。

青藏高原雪灾主要发生在冬半年,即每年10月到翌年4月,共7个月,参考相关文献划分标准,根据雪灾发生时期将10—12月定义为前冬,翌年1,2月定义为后冬, 3,4月定义为初春。

2 青藏高原雪灾特征分析

2.1 雪灾定义及等级指标

雪灾又称白灾,是指冬、春季因降雪量大、气温低造成积雪持续不融化,致使牲畜采食困难或不能采食而发生不同程度的牲畜死亡事件,并可能伴有交通阻塞、牧民冻伤、电力和通讯线路中断的一种雪害[8]。由于各地气候、地理环境等差异,相同积雪量所造成的灾害程度并不相同,因此目前对于雪灾的定义及划分没有完全统一标准,关于雪灾等级指标研究相对较少,相关研究有单从气象气候要素考虑的指标定义,也有结合实际灾情要素的综合指标定义[10]。

本文从气象学方面定义雪灾,考虑雪灾发生时段气温和降水量等气象要素,只从灾的角度,不考虑害。参考李海红等[10]在中国牧区雪灾等级指标研究中指出的定义雪灾的单要素指标(在气温很低时,可以选择过程降雪量的某一临界值作为有无雪灾和雪灾等级的标准),将雪灾定义为任一站点气温稳定低于0 ℃的月,降水量≥8 mm的降雪过程。降雪量在8~10 mm为轻度雪灾,10~15 mm为中度雪灾,≥15mm为重度雪灾。

2.2 青藏高原雪灾时间发生趋势

2.2.1 雪灾总频次年际变化 对青藏高原地区62个站点1961—2011年(普兰、改则为1973—2011年)气温、降水逐日数据按本文定义雪灾标准进行统计分析,得出雪灾年总频次时间变化特征(图1)。

图1 1961-2011年青藏高原雪灾年总频次年际变化特征

1961—2011年青藏高原雪灾年总频次在增加,增加趋势为0.165 6 次/a。近51 a的62个站共发生雪灾706次,平均每年发生雪灾11.4次(表1)。20世纪60年代雪灾年均频次最低为2.1次,70年代上升为5.2次,80年代有所下降为4.8次,90年代持续下降为3.1次,21世纪以来最高为14.6次。从变化倾向率可以看出,60年代雪灾呈减少趋势(-0.2 次/a),70年代呈增加趋势(0.53 次/a),80年代呈减少趋势(4.8 次/a),90年代到21世纪以来增长趋势很显著(分别为0.41,0.85 次/a)。

表1 青藏高原各年代雪灾年均频次变化特征

2.2.2 雪灾发生时段特征 将青藏高原冬半年分为前冬、后冬和初春3个时段,各时段雪灾发生频次特征不同(表2)。

整个区域1961—2011年共发生雪灾706次,初春发生次数最多为321次,占到45.5%,其次是前冬发生雪灾255次,占到36.1%,后冬发生次数最少为130次,仅占18.4%。雪灾区域分布不均,西藏最多为352次,青海次之为217次,川西最少为137次。除青海前冬雪灾发生频率较大,其余地区初春雪灾发生频率较高。

表2 青藏高原及各省区雪灾发生时段特征

各区域不同时段雪灾发生频次比率有所差别,青海地区前冬雪灾发生频次较多为116次,占到53.5%,其次是初春共发生雪灾74次,占34.1%,后冬发生雪灾最少为27次,仅占12.4%;西藏地区初春雪灾发生频次最多为186次,占52.8%,其次是前冬发生101次占28.7%,后冬季节发生雪灾次数最少为65次,占18.5%;川西地区初春发生雪灾频次最多为61次,占44.6%,前冬和后冬雪灾发生频次相同,为38次占27.7%。

2.2.3 雪灾发生站次年际变化 1961—2011年雪灾发生站次数量呈增长趋势(图2),增长速率为0.147 1站/a。近51 a,青藏高原平均每年有11.7个站发生雪灾(表3)。20世纪60年代平均每年有7.1个站发生雪灾,70年代平均每年发生雪灾站数增加到10.5个,80年代继续增加为13.4个,90年代增加到最多为13.9个,21世纪以来有所下降为13个。从变化倾向率可以看出,60年代雪灾呈减少趋势(-0.07站/a),70年代呈增加趋势(0.35站/a),80年代呈减少趋势(-0.12站/a),90年代到21世纪以来增长趋势很显著(分别为0.19和0.87次/a)。这个趋势和雪灾频次年代变化趋势一致,说明雪灾频次增加年代,雪灾发生站次也在增多。

图2 1961-2011年青藏高原雪灾发生站次年际变化特征

表3青藏高原各年代雪灾发生站次变化特征

年 代 60年代70年代80年代90年代21世纪来多年平均均值/站7.1010.5013.4013.9013.0011.70变化率/(站·a-1)-0.070.35-0.120.190.870.15

区域分布上,西藏、青海和川西雪灾发生站数均呈增长趋势,增长速率分别为0.079,0.032和0.035站/a;西藏平均每年有5.9个站,青海平均每年有3.8个站,川西平均每年有2.3个站发生雪灾。

2.3 青藏高原雪灾空间变化特征

2.3.1 雪灾频次空间分布 近51 a除巴塘、小金、九龙、马尔康、格尔木、冷胡、茫崖、民和、诺木洪、祁连、林芝、日喀则、泽当等14个站点没有发生雪灾,其余48个站点都有不同程度雪灾发生。

青藏高原雪灾空间分布很不均匀(图3),雪灾频次最高的地方位于高原东南边缘普兰及帕里一带,近51 a来,共发生雪灾频次在20~40次;高原中部地区也有一个次高值中心,位于嘉黎、那曲一带,雪灾发生频次在20~25次,这一高值中心向外广大区域也是雪灾发生频次较多区域,包括玉树、清水河、杂多、囊谦、石渠一带,雪灾发生频次在15~20次,北部五道梁、托托河一带,西部申扎、班戈一带,东部班玛、红原、松潘一带以及南部林芝、波密、昌都一带,雪灾发生频次在10~15次;高原东南部雪灾频次较少,主要包括康定、理塘、稻城一带,雪灾发生频次在5~10次;高原东北部柴达木盆地及以北地区雪灾频次最低,包括格尔木、德令哈、刚察、门源、冷胡、大柴旦、托勒以及祁连一带,雪灾发生频次在0~5次。

图3 青藏高原雪灾年总频次空间分布

2.3.2 轻度和中度雪灾频次空间分布特征 1961—2011年有45个站发生了轻度雪灾,区域分布很不均匀(表4),轻度雪灾发生频次较多的地方为高原中部清水河、那曲、索县、五道梁、嘉黎以及东南边缘帕里、普兰等地,川西北部高原红原、石渠、理塘等地轻度雪灾发生频次也较多。

1961—2011年有41个站发生了中度雪灾,空间分布亦不均匀(表5)。中度雪灾发生频次较多的地方与轻度雪灾频次大体一致,为高原中部清水河、曲麻莱、嘉黎、那曲、石渠等地;东南边缘帕里、普兰等地以及川西北部高原红原、理塘、班玛、康定等地。

表4 1961-2011年青藏高原轻度雪灾总频次站点分布特征

表5 1961-2011年青藏高原中度雪灾频次站点分布特征

2.3.3 重度雪灾频次空间分布特征 1961—2011年有24个站点发生了重度雪灾(表6)。高原中部嘉黎、清水河、托托河、那曲、杂多等地重度雪灾频次较多,另外高原东部边缘帕里、普兰等地尤其偏多。

表6 1961-2011年青藏高原重度雪灾频次站点分布特征

3 结 论

(1)1961—2011年青藏高原雪灾总频次在增加,增加趋势为0.17次/a。近51 a的62个站共发生雪灾706次,平均每年发生雪灾11.4次。各年代雪灾变化不同,90年代以来雪灾频次增长趋势极其显著。

(2)青藏高原地区初春发生雪灾次数最多为321次占45.50%,其次是前冬发生雪灾255次占36.10%,后冬发生雪灾次数最少为130次仅占18.40%。

(3)1961—2011年雪灾发生站次呈增长趋势,增长速率为0.15站/a。近51 a,青藏高原平均每年有11.70个站发生雪灾。90年代以来雪灾发生站次增长趋势尤为显著,这个趋势和雪灾频次年代变化趋势一致,说明雪灾频次增加年代,雪灾发生站次也在增多,区域雪灾发生范围在扩大。

(4)青藏高原雪灾空间分布很不均匀。雪灾频次最高的地方位于高原东南边缘普兰及帕里一带,高原中部也有一个次高值中心,位于嘉黎、那曲一带;高原东北部柴达木盆地及以北地区雪灾频次最低,包括格尔木、德令哈、刚察、门源、冷胡、大柴旦、托勒以及祁连一带。雪灾发生较多区域,轻、中、重度雪灾都发生频繁,这些地区主要位于高原中部和高原东南部边缘。

近51 a青藏高原雪灾在增加,雪灾发生区域也在扩大,尤其是90年代以来雪灾增长趋势更为显著,验证了全球变化下灾害事件有增长趋势这一结论,与前人研究一致。

[参考文献]

[1]冯松,汤懋苍,王冬梅.青藏高原是我国气候变化启动区的新证据[J].科学通报,1998,43(6):633-636.

[2]高懋芳,邱建军.青藏高原主要自然灾害特点及分布规律研究[J].干旱区资源与环境,2011,25(8):101-106.

[3]柯长青,李培基.青藏高原积雪分布与变化特征[J].地理学报,1998,53(3):209-215.

[4]董文杰,韦志刚,范丽军.青藏高原东部牧区雪灾的气候特征分析[J].高原气象,2001,20(4):402-406.

[5]董安祥,瞿章,尹宪志,等.青藏高原东部雪灾的奇异谱分析[J].高原气象,2001,20(2):214-219.

[6]时兴合,李生辰,李栋梁,等.青海南部冬季积雪和雪灾变化特征[J].气候变化研究进展,2007,3(1):36-40.

[7]郭晓宁,李林,刘彩红,等.青海高原1961—2008年雪灾时空分布特征[J].气候系统变化,2010,6(5):332-337.

[8]周陆生,李海红,汪青春.青藏高原东部牧区大暴雪过程及雪灾分布的基本特征[J].高原气象,2000,19(4):450-458.

[9]李培基.青藏高原雪灾时空分布特征[C]∥中国气象局气象服务与气候司.牧区雪灾的分析研究.北京:气象出版社,1998:15-18.

[10]李海红,李锡福,张海珍,等.中国牧区雪灾等级指标研究[J].青海气象,2006(1):24-28.

猜你喜欢

雪灾青藏高原高原
青藏高原上的“含羞花”
青海海西地区近41年雪灾时空分布特征
高原往事
迸射
高原往事
高原往事
为了让青藏高原的天更蓝、水更绿、草原更美
历史时期以来山西省雪灾特征与气候变化
1960-2014年新疆气象雪灾时空分布特征研究
化石见证青藏高原的隆起