Page 36 - 《高原气象》2022年第5期

5 期 李双双等：中亚地区冬季极端降雪增加与北大西洋两类海温模态增强的联系 1129
R6［图 2（f）］和 R90d［图 2（g）］与 R90p 的空间变化 雪的变化特征。在进行 REOF 分解前，首先要对
趋势较为一致，在天山山脉一带最大增加系数均超 1979-2017 年冬季降雪总量进行 EOF 经验正交函
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过0. 25 d·（10a） 。Rx1［图2（h）］在塔吉克斯坦、吉 数分解（图略），其前十个模态累积方差贡献达
尔吉斯斯坦西部和哈萨克斯坦部分地区表现为减 71. 6%，能够很好地代表原变量。由于第十个模态
少趋势，而在中亚其他区域均表现为增加趋势，变 以后各模态方差贡献不足 2. 0%，因此本文选取前
率高值中心亦位于天山山脉一带。以上结果表明 十个模态进行极大方差旋转。图 3 为 REOF 的前四
中亚地区极端降雪频次和强度增强共同导致极端 个模态的空间分布，其解释了 39. 1% 的方差，基本
降雪增多，面临灾害风险日益严峻，因此开展相关 能够反映中亚地区降雪的主要特征。考虑 REOF的
研究具有十分重要的意义。 前四个模态的分布特征、地理和行政边界，将中亚
3. 1. 2 中亚地区不同气候区冬季降雪及极端降雪 地区划分为四个气候区，分别位于哈萨克斯坦北部
指数变化特征 （A 区，49°N-54°N，61°E-77°E），新疆北部（B 区，
由上一节可知，中亚地区面积广阔，地形复 41°N-45°N，80°E-95°E），天山-帕米尔高原地区
杂，降雪分布极不均匀，因此采用 REOF 方法对研 （C 区，39°N-46°N，64°E-79°E），新疆南部（D 区，
究区进一步划分，以便更好地探究不同区域极端降 36°N-40°N，76°E-90°E）。

图3 1979-2017年中亚地区冬季降雪总量REOF前四个模态的空间分布
黑色方框分别表示A、B、C、D四个关键气候区
Fig. 3 The first four REOF modes of the total winter snowfall from 1979 to 2017 in Central Asia.
The black boxes represent the four key climate subregions of A，B，C and D，respectively
对上述四个极端降雪指数做区域平均处理，得 降雪最为集中的区域，也是年际变率最大的区域，
到四个气候区极端降雪指数的变化序列（图 4），每 其 R90p，R6，R90d 和 Rx1 分别以每 10 年 7 mm，
个气候区的四个极端降雪指数之间都具有显著的 0. 5 d，0. 8 d和 1. 4 mm 的速率显著增加。D 区位于
正相关（均通过 0. 01 显著性水平检验），说明气候 新疆南部的沙漠区，冬季极端降雪较少，但除 R6
区内极端降雪总量、频次和强度的变化特征较为一
外，其余三个指数均表现为显著的增加趋势。由
致。整体来看，四个气候区差异显著，均表现出明
MK 突变检验可知（图略），A 区突变出现在 2013 年
显的年际变化及显著的增加趋势。其中 A 区 R90p
左右，B 区和 D 区于 21 世纪初出现突变，而 C 区的
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的年际变化趋势达 3. 8 mm·（10a）（P<0. 01），R6
突变时间在 20 世纪末。以上研究结合前文中亚极
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和 R90d 的气候倾向率分别为 0. 2 d·（10a） 和 0. 6
端降雪的时空分布特征，均表明 C 区极端降雪最多
d·（10a）（P<0. 05），均呈显著的增加趋势，而 Rx1
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且气候变率最大，值得重点关注，因此接下来选取
增加趋势不显著。B区 R90p，R6，R90d和 Rx1的气
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候倾向率分别为2. 3 mm·（10a） ，0. 1 d·（10a） ，0. 6 C 区作为主要研究区域，统称为“南部关键区”，研
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d·（10a） 和 0. 4 mm·（10a）（P<0. 01）。C 区位于 究 其 极 端 降 雪 发 生 时 的 环 流 配 置 及 可 能 影 响
天山山脉和帕米尔高原一带，该地区是中亚极端 因子。