干旱气象 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (6): 878-888.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639-2024-06-0878
收稿日期:
2024-04-04
修回日期:
2024-12-18
出版日期:
2024-12-31
发布日期:
2025-01-15
通讯作者:
杜军(1969—),男,正高级工程师,主要从事高原气候与气候变化、生态与农业气象等方面研究。E-mail:dujun0891@163.com。
作者简介:
旦增维色(1999—),男,助理工程师,主要从事大气探测技术与气象服务等方面研究。E-mail:2046002393@qq.com。
基金资助:
TENTINWOESER1(), DU Jun2,3(
), HUANG Zhicheng3,4, PASANG2
Received:
2024-04-04
Revised:
2024-12-18
Online:
2024-12-31
Published:
2025-01-15
摘要:
作为蒸散的主要驱动因子之一,饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)反映了大气从地表获取水分的能力。掌握VPD的时空变化特征对于理解区域大气干湿状态对气候变化的响应具有重要意义。本文利用1981—2023年中国珠穆朗玛峰地区(简称“珠峰地区”)11个气象站逐月日照时数、平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降水量、相对湿度、水汽压和平均风速等资料,采用气候倾向率、逐步回归分析和Mann-Kendall检验,分析了近43 a珠峰地区VPD的时空分布特征及影响因子。结果表明,珠峰地区年、季平均VPD总体呈西南低、东北高的分布特征,VPD月变化呈双峰型分布,峰值分别出现在6月、9月,最小值出现在1月;季变化表现为夏季>春季>秋季>冬季。近43 a珠峰地区年平均VPD以0.029 kPa·(10 a)-1的速率呈上升趋势,夏季增幅最大;20世纪80、90年代VPD相对较低,以90年代最明显;21世纪最初十年,春秋季VPD偏低、夏冬季VPD偏高;21世纪10年代VPD偏高,特别是夏秋两季;春季和汛期VPD的突变发生在21世纪最初十年的后期,而其他3季和年平均VPD的突变发生在21世纪10年代初。珠峰地区VPD的变化主要由饱和水汽压驱动,尤其是春、秋季。四季和年平均气温显著升高是引起VPD显著增加的主导因子,而汛期水汽压的下降也对VPD增大起到重要作用。
中图分类号:
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图2 2011—2023年珠峰地区四季、汛期、年平均VPD的空间分布
Fig.2 Spatial distribution of seasonal, flood season and annual average VPD in Mt.Qomolangma region from 2011 to 2023
时段 | 拉孜 | 日喀则 | 聂拉木 | 定日 | 江孜 | |
---|---|---|---|---|---|---|
1981—2023年 | 春季 | 0.027* | 0.032** | 0 | 0.011 | 0.018 |
夏季 | 0.041* | 0.070*** | 0.006* | 0.028** | 0.051*** | |
秋季 | 0.052*** | 0.052*** | 0.014** | 0.028*** | 0.044*** | |
冬季 | 0.027*** | 0.024** | 0.018* | 0.018* | 0.018* | |
汛期 | 0.042* | 0.063** | 0.006* | 0.025** | 0.046*** | |
年 | 0.037*** | 0.045*** | 0.011*** | 0.021*** | 0.034*** | |
1991—2023年 | 春季 | 0.025 | 0.042* | 0.003 | 0.015 | 0.037** |
夏季 | 0.088** | 0.129*** | 0.012* | 0.048** | 0.101*** | |
秋季 | 0.072*** | 0.084*** | 0.026*** | 0.045*** | 0.078*** | |
冬季 | 0.041** | 0.044*** | 0.038** | 0.003* | 0.047*** | |
汛期 | 0.074** | 0.106*** | 0.010* | 0.043* | 0.087*** | |
年 | 0.056*** | 0.075*** | 0.020** | 0.034*** | 0.066*** |
表1 珠峰地区年和季节VPD气候倾向率
Tab. 1 Climate tendency rate of annual and seasonal VPD in Mt.Qomolangma region 单位:kPa·(10 a)-1
时段 | 拉孜 | 日喀则 | 聂拉木 | 定日 | 江孜 | |
---|---|---|---|---|---|---|
1981—2023年 | 春季 | 0.027* | 0.032** | 0 | 0.011 | 0.018 |
夏季 | 0.041* | 0.070*** | 0.006* | 0.028** | 0.051*** | |
秋季 | 0.052*** | 0.052*** | 0.014** | 0.028*** | 0.044*** | |
冬季 | 0.027*** | 0.024** | 0.018* | 0.018* | 0.018* | |
汛期 | 0.042* | 0.063** | 0.006* | 0.025** | 0.046*** | |
年 | 0.037*** | 0.045*** | 0.011*** | 0.021*** | 0.034*** | |
1991—2023年 | 春季 | 0.025 | 0.042* | 0.003 | 0.015 | 0.037** |
夏季 | 0.088** | 0.129*** | 0.012* | 0.048** | 0.101*** | |
秋季 | 0.072*** | 0.084*** | 0.026*** | 0.045*** | 0.078*** | |
冬季 | 0.041** | 0.044*** | 0.038** | 0.003* | 0.047*** | |
汛期 | 0.074** | 0.106*** | 0.010* | 0.043* | 0.087*** | |
年 | 0.056*** | 0.075*** | 0.020** | 0.034*** | 0.066*** |
图4 1981—2023年珠峰地区年(a)、夏季(b)、冬季(c)和汛期(d)平均VPD变化趋势 (y1、y2、y3分别为1981—2023年、1981—2000年、2001—2023年)
Fig.4 Variation of average VPD in annual (a), summer (b), winter (c) and flood season (d) in Mt.Qomolangma region from 1981 to 2023 (y1, y2, y3 are the period during 1981-2023, 1981-2000 and 2001-2023, respectively)
时段 | es | ea |
---|---|---|
春季 | 0.019* | 0.001 |
夏季 | 0.034*** | -0.005 |
秋季 | 0.034*** | -0.005 |
冬季 | 0.019* | -0.002 |
汛期 | 0.032*** | -0.004 |
年 | 0.027*** | -0.003 |
表2 1981—2023年不同时段珠峰地区es和ea气候倾向率
Tab.2 Climate tendency rate of es and ea in Mt.Qomolangma region in difference periods during 1981-2023 单位:kPa·(10 a)-1
时段 | es | ea |
---|---|---|
春季 | 0.019* | 0.001 |
夏季 | 0.034*** | -0.005 |
秋季 | 0.034*** | -0.005 |
冬季 | 0.019* | -0.002 |
汛期 | 0.032*** | -0.004 |
年 | 0.027*** | -0.003 |
时段 | 1981—1990年 | 1991—2000年 | 2001—2010年 | 2011—2020年 |
---|---|---|---|---|
春季 | -0.020 | -0.012 | -0.008 | 0.021 |
夏季 | -0.017 | -0.080 | 0.014 | 0.064 |
秋季 | -0.041 | -0.058 | -0.006 | 0.065 |
冬季 | -0.007 | -0.043 | 0.004 | 0.038 |
汛期 | -0.029 | -0.067 | 0.006 | 0.061 |
年 | -0.022 | -0.048 | 0 | 0.048 |
表3 1981—2020年珠峰地区平均年和季节VPD距平的年代际变化
Tab.3 The decadal variation of annual and seasonal VPD anomalies in Mt.Qomolangma region from 1981 to 2020 单位:kPa
时段 | 1981—1990年 | 1991—2000年 | 2001—2010年 | 2011—2020年 |
---|---|---|---|---|
春季 | -0.020 | -0.012 | -0.008 | 0.021 |
夏季 | -0.017 | -0.080 | 0.014 | 0.064 |
秋季 | -0.041 | -0.058 | -0.006 | 0.065 |
冬季 | -0.007 | -0.043 | 0.004 | 0.038 |
汛期 | -0.029 | -0.067 | 0.006 | 0.061 |
年 | -0.022 | -0.048 | 0 | 0.048 |
图5 1981—2023年珠峰地区年(a)及春(b)、夏(c)、秋(d)、冬(e)季和汛期(f)VPD的M-K检验
Fig.5 The M-K test results of annual (a), spring (b), summer (c), autumn (d), winter (e) and flood season (f) VPD in Mt.Qomolangma region from 1981 to 2023
时段 | Tm/ [℃·(10 a)-1] | Tmax/ [℃·(10 a)-1] | Tmin/ [℃·(10 a)-1] | S/ [h·(10 a)-1] | P/ [mm·(10 a)-1] | e/ [h·(10 a)-1] | RH/ [%·(10 a)-1] | W/ [m·s-1·(10 a)-1] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
春季 | 0.29** | 0.19 | 0.48*** | -1.43 | -1.32 | -0.03 | -0.04 | -0.07 |
夏季 | 0.30*** | 0.24*** | 0.43*** | -10.69 | 2.76 | 0.01 | -0.14* | 0.07* |
秋季 | 0.45*** | 0.44*** | 0.50*** | -2.92 | 1.47 | -0.06 | -0.18*** | 0.04 |
冬季 | 0.41*** | 0.41** | 0.41*** | 1.52 | -5.26 | -0.06 | -0.11 | -0.01 |
汛期 | 0.32*** | 0.24*** | 0.47*** | -14.42 | -0.05 | -0.03 | -1.32** | 0.06 |
年 | 0.38*** | 0.33*** | 0.46*** | -13.39 | 1.01 | -0.04 | -0.12* | 0.01 |
表4 1981—2023年珠峰地区不同气象因子的气候倾向率
Tab.4 CTR of different meteorological factors in Mt. Qomolangma region from 1981 to 2023
时段 | Tm/ [℃·(10 a)-1] | Tmax/ [℃·(10 a)-1] | Tmin/ [℃·(10 a)-1] | S/ [h·(10 a)-1] | P/ [mm·(10 a)-1] | e/ [h·(10 a)-1] | RH/ [%·(10 a)-1] | W/ [m·s-1·(10 a)-1] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
春季 | 0.29** | 0.19 | 0.48*** | -1.43 | -1.32 | -0.03 | -0.04 | -0.07 |
夏季 | 0.30*** | 0.24*** | 0.43*** | -10.69 | 2.76 | 0.01 | -0.14* | 0.07* |
秋季 | 0.45*** | 0.44*** | 0.50*** | -2.92 | 1.47 | -0.06 | -0.18*** | 0.04 |
冬季 | 0.41*** | 0.41** | 0.41*** | 1.52 | -5.26 | -0.06 | -0.11 | -0.01 |
汛期 | 0.32*** | 0.24*** | 0.47*** | -14.42 | -0.05 | -0.03 | -1.32** | 0.06 |
年 | 0.38*** | 0.33*** | 0.46*** | -13.39 | 1.01 | -0.04 | -0.12* | 0.01 |
图6 1981—2023年珠峰地区年平均相对湿度(a)、水汽压(b)和风速(c)年际变化 (y4、y5、y6、y7分别为1981—2003年、2004—2023年、1981—2006年和2007—2023年)
Fig.6 Variation of annual relative humidity (a), vapour pressure (b) and wind speed (c) in Mt.Qomolangma region from 1981 to 2023 (The periods of y4, y5, y6 and y7 are 1981-2003, 2004-2023, 1981-2006 and 2007-2023, respectively)
时段 | 研究期 | 突变前 | 突变后 |
---|---|---|---|
春季 | Tm(59.8)>e(33.7) | Tm(55.7)>e(35.9) | Tm(68.7)>e(31.3) |
夏季 | Tm(51.2)>e(47.0) | e(52.8)>Tm(47.2) | e(53.9)>Tm(41.6) |
秋季 | Tm(50.1)>e(44.8) | Tm(47.7)>e(44.7) | Tm(52.7)>e(34.3) |
冬季 | Tm(55.0)>e(38.7) | Tm(50.2)>e(42.5) | Tm(88.4) |
汛期 | e(48.3)>Tm(47.6) | e(51.3)>Tm(41.3) | Tm(49.5)>e(49.0) |
年 | Tm(47.0)>e(46.1) | e(49.5)>Tm(44.2) | P(57.1)>e(23.3) |
表5 不同时段主要气象因子对VPD的贡献率
Tab.5 Contribution rate of meteorological factors on VPD in Mt.Qomolangma region during different time periods
时段 | 研究期 | 突变前 | 突变后 |
---|---|---|---|
春季 | Tm(59.8)>e(33.7) | Tm(55.7)>e(35.9) | Tm(68.7)>e(31.3) |
夏季 | Tm(51.2)>e(47.0) | e(52.8)>Tm(47.2) | e(53.9)>Tm(41.6) |
秋季 | Tm(50.1)>e(44.8) | Tm(47.7)>e(44.7) | Tm(52.7)>e(34.3) |
冬季 | Tm(55.0)>e(38.7) | Tm(50.2)>e(42.5) | Tm(88.4) |
汛期 | e(48.3)>Tm(47.6) | e(51.3)>Tm(41.3) | Tm(49.5)>e(49.0) |
年 | Tm(47.0)>e(46.1) | e(49.5)>Tm(44.2) | P(57.1)>e(23.3) |
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