Page 55 - 《高原气象》2023年第1期

1 期 鲍 艳等：全球2 ℃温升背景下青藏高原植被对气候变化的响应 51
究结果表明， 在较低浓度排放路径 RCP2. 6 下， 全 加， 数值越大说明增加速度越快， 增加趋势越明
球气温在 21 世纪末不太可能超过 2 ℃（胡婷等， 显， 反之则表明该植被变量变化趋势是减少的。
2017）； 在 RCP4. 5 中等浓度排放路径， 由于各学者 使用 Pearson 相关系数来考察植被变量与气候
研究参考时段与模式数量不同， 各研究计算达到 因子之间是否具有稳定的相关关系并进行 T 检验。
2 ℃温升的年份差异比较大， 但基本集中在 2040 相关系数的计算公式为：
n
-2049 年； 对于高等浓度排放路径 RCP8. 5 下达到 ∑ ( x t - x ˉ) ( y t - y ˉ)
2 ℃温升的年份较为一致， 多集中在 2040 年附近 r xy = t = 1 （2）
n
n
（Jiang et al， 2013； 胡婷等， 2017； 张莉等， 2013； ∑ ( x t - x ˉ) ∑ ( y t - y ˉ) 2
2
周梦子等， 2018； 李红梅和李林， 2015； Vautard et t = 1 t = 1
al， 2014）。基于以上讨论， 本研究选择在增暖效应 式中： r xy 为相关系数； t 为年序号； n 为研究序列的
放大的情况下（即 RCP8. 5 高浓度排放路径）， 以 长度； x t 是第 t 年的植被变量； y t 是第 t 年的气候
2040 年为达到 2 ℃温升的基准年， 2026 -2055 年 因子。
（2040 年±15 年， 参照 IPCC-AR6 报告设定）30 年为 3 2 ℃温升背景下高原植被对变暖的
2 ℃温升期， 1971 -2000 年的 30 年作为历史参考 响应
期， 研究在未来高原持续变暖的情况下， 高原植被
对变暖的响应及其敏感度。 3. 1 叶面积指数、 植被储碳量的变化
2. 2. 2 线性回归 图 1 给出了历史参考时段（1971 -2000 年）LAI

采用一元线性回归的方法研究高原植被变量 和 2 ℃温升时段（2026 -2055年）相对于历史参考期
在不同时段随时间的变化特征。用回归系数来刻 高原植被生长期（5 -9 月）LAI 变化的空间分布（全
画 两 个 时 段 植 被 变 量 的 线 性 趋 势（张 含 玉 等 ， 文分析均使用生长期平均数据）。图 1（a）表明高原
2016）。回归系数的计算表达式为： 植被 LAI的分布从高原东南向西北逐步递减， 高值
n n n 区主要分布于高原东南部的川藏峡谷区， 最高值可
n × ∑ i × x i - ∑ i∑ x i
k = i = 1 i = 1 i = 1 （1） 达 4. 6； 低值区域分布在西藏自治区西北部， 最低
n ( ) 2 值小于 0. 5。在较暖的 2 ℃温升期， 高原植被 LAI
n
2
n × ∑ i - ∑ i
i = 1 i = 1 整体增加， 增幅较大的区域分布三江源中下游地
式中： k为变化速率即斜率； i表示月序号； n为研究 区， 增幅比较小或者不显著的地区位于西藏自治区
序列的长度； x i 为第 i 个月的植被变量值； 若 k>0， 西北部、 藏北高原中西部、 青藏高原东南部及南部
则表示该格点 31 年间的植被变量的变化趋势在增 边缘［图1（b）］。

图1 LAI历史时期（1971 -2000年）空间分布（a）及其与2 ℃温升期（2026 -2055年）的空间分布差异（b）
Fig. 1 Spatial distribution of LAI during historical period （from 1971 to 2000） （a） and difference ［（2026 -2055）
minus （1971 -2000）］between historical period and 2 ℃ global warming （from 2026 to 2055） （b）
图 2 给出了两个时段 LAI 变化率（线性趋势） 的地区为江河源下游和高原西北部帕米尔高原地
-1
的空间分布以及时间序列。图 2（a）显示， 历史参 区， 增速高达 0. 50·（100a） ， 高原整体平均变化
-1
考期高原大部分地区呈缓慢增加趋势（图中打点区 趋势为 0. 23·（100a） 。两个时段年平均生长期的
域为通过 95% 信度检验区）。图 2（b）显示在 2 ℃ LAI 呈波动性线性增长趋势， 均通过了 0. 05 的显
温升期， 高原 LAI 整体呈显著增加趋势， 增速较快 著性检验［图 2（c）］。通过比较线性回归系数可以