weatherman_信欣 19-09-19 21:20
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【西北降水是在增多吗】最近看到有报道说,近些年西北的气候变化呈现暖湿的特征。也有不少人问,这个是否为真?总体上,西北地区降水量有增多的趋势,但各地存在差异,且降水日数没有明显增多。具体来看:

1、新疆降水量增长率最大
图1-5为西北五省区,陕西甘肃宁夏青海新疆,1961-2018年逐年的降水量演变,图6为60年代-10年代(截至2018年)的年代变化。新疆总体增长的趋势最明显,60年代平均降水量139.5毫米,10年代180.9毫米,降水量增加了将近30%,在西北地区,增长率排名第一。

2、青海降水量增长量最大
从降水量的净增加量看,青海最明显,相比60年代的358.2毫米,10年代到了405.3毫米,净增47.1毫米。同样是10年代和60年代相比,新疆降水量增长为41.4毫米,排名第二。但是甘肃、宁夏增加不多,宁夏增加了7.2毫米、甘肃增加了2.7毫米。而陕西10年代比60年代还少了22.5毫米。

3、年代变化趋势 大多90年代最少
从西北五省区的总体变化趋势看,陕西、甘肃、青海、宁夏都是90年代降水量最少,21世纪以来增多。只有新疆是60年代-10年代,一直在增多。因为完整观测大多是60年代才有的,而且西北的站点也相对少。因此这个降水变化的震荡趋势,是否存在着一定的周期变化,目前看不出来。因此,西北是否会越来越湿润,不敢下定论。

4、近三年变化趋势 大多增长
再回看逐年的变化,总体上,都是起起伏伏,过去三年(2016-2018年),甘肃宁夏青海都是在增加的,陕西是先增后减,新疆在减少。不过新疆的大趋势其实是增加的,而且各地的情况也不太一样,阿勒泰和喀什是减少的,哈密和乌鲁木齐先少后多。

5、降水日数并未显著增多 单场降水变得更强
图7为不同年代的平均降水日数(降水量≥0.1毫米记为1天,各省区再根据所有观测站的降水日数再平均)。相比60年代,10年代陕西甘肃宁夏均减少,甘肃少了2.4天、宁夏少了2.5天、陕西少了17.3天。而甘肃宁夏在降水日数减少的情况下,降水量是有所增多的,新疆和青海降水量增多程度也大于降水日数增长程度,说明降水的效率更高了,单场降水变得更强。

这也是和近些年的观测事实相符,也就是极端强降水,变得多起来。今年甘肃敦煌就因为强降水一度导致莫高窟景区临时关闭,6月20日甘肃酒泉、6月26日新疆且末,都出现了前所未有的强降雨,酒泉一天降水接近常年一年总量,且末半天的降雨,几乎是两年的降水量。气候变暖背景下,出现极端降水的概率加大,毋庸置疑。

6、现象背后的原因是什么?变暖后水汽承载力变大
气候变暖,导致了大气可承载的水汽量变大。因为空气中容纳水汽的能力,和温度相关,温度越高,饱和水汽压越高,大气中可容纳的水蒸气越多。因此变暖以后,大气承载水汽的上限提升了,相当于小车换大车,导致潜在可降水量是增大的。

但是,形成降水,还需要水汽凝结。气温高了,饱和凝结点也高了。这样就导致,原来小车坐满发车,现在大车也要坐满发车,发车频次可能会减少,单次运力会增加,体现出降水效率提高,极端强降水更多、降水日数并没有明显增多,甚至减少的特征。

7、变暖后对降水影响是双刃剑 未必都是增多
在总体变暖背景下,全国的统计看,21世纪以来,降水日数是减少的(图8),但降水量逐年波动变化较大,年代平均值变化波动略增(图9)。总量平均略多,并不是所有地方都增多,也有地方少了。比如云南。

60年代,云南年平均降水量1127.2毫米,到了90年代,云南年平均降水量1123.1毫米,00年代减少到1062.1毫米,10年代继续减少到1037.8毫米(10年代比90年代少了85.3毫米),云南近些年,降水的时空差异大,今年云南也出现了严重的干旱。

因此气候变暖,对于降水的影响,可能是双刃剑。一方面提升了大气水汽承载量上限,但如果实际水汽没跟上,小车换了大车,但乘客(水汽)并没增多,反而不容易坐满发车(饱和凝结成云致雨),且气温上升导致的蒸发量加大,导致水分收支不平衡,也可能带来干旱。

所以在2016年世界气象组织给出的世界气象日主题,直面更热更旱更涝的未来。这个主题也体现了气候变暖背景下,降水的时空分布更加不均匀,旱涝可能都增多。