新疆天山托木尔峰地区夏季大气0℃层高度变化

基于1986—2010年夏季新疆天山托木尔峰南北2个探空站（阿克苏和伊宁）的探空资料与1986—2006年14个水文监测站的径流量,运用气候倾向率和相关分析法分析了该时段内夏季托木尔峰南北不同时次（北京时间20时和8时）大气0℃层高度的变化特征,并探究了该地区径流量对大气0℃层高度变化的响应情况。研究表明:1986—2010年托木尔峰南北的夏季大气0℃层高度都呈上升趋势,但是存在着空间与时段上的差异。托木尔峰南部的升温比北部的升温更为明显,南部阿克苏和北部伊宁大气0℃层高度的线性倾向率分别为1.99 m/a（p > 0.1）和1.56 m/a（p > 0.1）;阿克苏和伊宁20时的升幅分别为0.52 m/a和0.37 m/a,低于8时的升幅（3.46 m/a和2.76 m/a）,即温度较低的时段大气升温更为明显。1986—2006年大气0℃层高度与径流量的相关分析表明,托木尔峰周边水文站径流量与大气0℃层高度普遍表现为正相关,且冰川融水补给比重越高的地区往往表现出更高的相关系数,破城子、协合拉和西大桥水文站在8时的相关系数分别达到0.79,0.76,0.66（p < 0.01）。通过对0.5°×0.5°分辨率的地面气温格点资料与不同探空站大气0℃层高度的分析表明:0℃层高度与地面温度的相关性在高海拔山区表现得更好,夏季大气0℃层高度的变化可以通过高海拔地区冰冻圈（冰川、积雪与冻土）冻融过程对区域径流产生重要影响。     

1961-2013年新疆雪雨比变化

基于中国国家气象信息中心发布的1961-2013年全国0.5°×0.5°逐日降水量和逐日平均气温数据集以及气象站点日降水量和气温实测资料,评估了该套格点降水资料在新疆地区的可信度,并利用格点降水资料研究了新疆地区降雪量、降雨量以及雪雨比的时空变化和突变信息.结果表明:内插到气象站点的格点降水数据和气象站点实测降水数据之间的偏差普遍较小,偏差在0.2 ～1.0 mm的站点个数占总站点数的72.55％,在绝大多数区域二者之间的相关系数均在0.80以上;1961-2013年,新疆降雪量呈微弱的增加趋势,增加幅度为0.11 mm·a-1,但没有通过0.05的显著性水平检验.降雨量以0.63 mm·a-1的速率呈明显的增加趋势(P ＜0.000 1),突变出现在1992年左右.雪雨比呈下降趋势,幅度为0.01 a-1 (P ＜0.05),突变出现在1991年左右;降雪量、降雨量及雪雨比表现出一定的空间分布差异,降雪量和降雨量在全区普遍呈增加趋势,而雪雨比在天山山地以北呈增加趋势,在天山山地以及天山山地以南主要呈减少趋势.在新疆冰川分布区域,降雪量倾向率在新疆北部呈增加趋势,而在新疆东南部呈减少趋势;降雨量倾向率呈增加趋势,且新疆东南部降雨量倾向率大于北部;雪雨比倾向率呈现出与降雪量倾向率相似的变化趋势.     

基于GCM的西北干旱区降水稳定氢氧同位素年际变化模拟

降水中稳定氢氧同位素（¹⁸O）和（D）是水循环过程的重要组成部分,也是气候的天然示踪剂。为了模拟不同时空尺度上降水稳定氢氧同位素的变化,大气环流模式（GCM）已经成为研究全球或区域水循环的有效途径。本文基于全球大汽降水同位素网络（GNIP）提供的实测数据和第2次稳定水同位素比较小组（SWING2）的模拟数据,运用回归分析法和同位素GCM对比分析了西北干旱区1986—2003年大气降水中稳定氢氧同位素的年际变化特征。结果表明:3个同位素监测站点乌鲁木齐、张掖和和田的年均δ¹⁸O_w线性倾向率分别为0.041,0.207,0.915‰/a,δD_w线性倾向率分别为0.767,0.026,0.120‰/a;如果只考虑暖季（5—9月）,则δ¹⁸O_w线性倾向率分别为-0.008,0.085,0.306‰/a,δD_w线性倾向率分别为-0.331,-1.390,-1.503‰/a。同时,采用SWING2中的GISS-E（MERRA）,GISS-E（NCEP）,isoGSM（NCEP）,LMDZ（free）,LMDZ（ECMWF）和MIROC（free）共6种同位素GCM模式得出的δ¹⁸O_w和δD_w的线性倾向率与回归分析法得到的结果相反。此外,分析了两种模拟方法得到的大气水线,发现各模拟结果中和田的大气水线斜率均高于乌鲁木齐和张掖。