Page 198 - 《高原气象》2022年第5期

第 41 卷 第 5 期 高 原 气 象 Vol. 41 No. 5
2022 年 10 月 PLATEAU METEOROLOGY October，2022

菅煜婷，张勃，黄浩，2022. 近 58 年甘肃气候变化区域差异分析及环流影响［J］. 高原气象，41（5）：1291-1301. JIAN Yuting，
ZHANG Bo，HUANG Hao，2022. Regional Difference Analysis of Climate Change in Gansu Province in Recent 58 Years and Its
Impact on Circulation［J］. Plateau Meteorology，41（5）：1291-1301. DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00066.

近58年甘肃气候变化区域差异分析及环流影响

菅煜婷，张 勃，黄 浩

（西北师范大学地理与环境科学学院，甘肃 兰州 730070）

摘要：根据甘肃省 1962-2019 年降水量、平均气温、最高和最低气温的格点数据，通过最小二乘法、基
于自适应噪声的完备经验模态分解法（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive
Noise，CEEMDAN）、交叉小波变换法、小波相干法以及 Hurst指数法等方法，分析了近 58年甘肃气候变
化区域差异及环流影响，结果表明：（1）线性趋势分析显示近 58 年甘肃气候整体朝暖湿化方向发展，升
温趋势比降水量增加趋势更显著。空间分析显示近 58 年甘肃省不同地区气候变化差异非常大，除河西
地区外，其他地区降水量均呈减少趋势。甘南高寒湿润区降水量减少幅度最大，气温增幅也最大。（2）由
CEEMDAN 分析可知，甘肃降水量增加周期为 9年左右，减少周期为 12年左右。平均气温的升、降周期
均为 7 年左右。最高气温的升高周期为 7 年左右，降低周期为 9 年左右。最低气温的升高周期为 7 年左
右，降低周期为 5 年左右。整体上，甘肃气温变化要比降水变化提前约 15 年，最低气温变化最早，从
1962 年开始明显升高，降水变化最晚，从 1992 年开始明显增加。（3）Hurst 指数分析显示，各分区气候变
化均具有较强的延续性，未来甘肃省气候变化趋势将与 1962-2019 年的变化趋势大体一致。（4）通过监
测 Nino3. 4 指数与甘肃分区气候变化的关系可知，陇南南部河谷亚热带湿润区、陇南北部暖温带湿润
区、陇中南部温带半湿润区、陇中北部温带半干旱区四个分区的年平均降水量和 ENSO 事件均呈显著负
相关关系，负相关系数分别为-0. 29，-0. 27，-0. 29 和-0. 3，均通过了 0. 05 的信度检验；陇中北部温带
半干旱区的最高气温和 ENSO 事件呈显著正相关关系，正相关系数为 0. 28，且通过了 0. 05的信度检验。
（5）交叉小波变换和小波相干分析显示，陇中南部温带半湿润区、陇中北部温带半干旱区的降雨量与
ENSO的协同变化关系具有较高的一致性。
关键词：气候变化；CEEMDAN；交叉小波变换法；小波相干法
文章编号：1000-0534（2022）05-1291-11 中图分类号：P467 文献标识码：A
DOI：10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2021. 00066

1 引言 研究表明近百年（1906-2005年）中国的年平均气温
上升了 0. 51~1. 05 ℃（唐国利等，2009）。西北干旱
全球气候变暖这一重大问题已经引起了世界 半干旱地区气候变化更是较为显著，研究表明近 50
各国和社会各界的广泛关注，会对地球生物的生存 年来西北地区气温基本呈显著上升趋势，降水量整
与发展产生重大影响（Tubiello and Fischer，2007）。 体呈小幅增加趋势（王鹏祥等，2007）。
IPCC 第五次评估报告指出，过去的一百多年全球 甘肃省作为西北地区的重要组成部分，因其地
升温 0. 85 ℃，尤其是 20 世纪 60 年代以来，几乎每 处东部季风区、西北干旱半干旱区和青藏高寒区三
十年都比前十年更暖，同时科学研究结果表明未来 大自然区的交界处，是气候敏感区和生态脆弱区，
全球气温仍将保持升高趋势，（IPCC，2013；Tren‐ 故而在全球变暖的背景下研究甘肃省的气候变化
berth，2015）。同样，中国的气温也呈现上升趋势， 就具有重要意义（张耀宗等，2016）。关于甘肃省气

收稿日期：2021⁃04⁃23；定稿日期：2021⁃08⁃18
资助项目：国家自然科学基金项目（41561024）
作者简介：菅煜婷（1999-），女，山西忻州人，硕士研究生，主要从事气候变化方面的研究. E-mail：964358256@qq.com
通信作者：张勃（1963-），男，甘肃华池人，教授，主要从事区域环境与资源开发方面的研究. E-mail：zhangbo@nwnu.edu.cn