2024, Vol. 50 
2. 中国气象局墨脱大气水分循环综合观测野外科学试验基地/墨脱国家气候观象台，西藏墨脱 860700；
3. 西藏自治区气象信息网络中心，拉萨 850001；
4. 日喀则国家气候观象台，西藏日喀则 857000；
5. 中国气象科学研究院，灾害天气国家重点实验室/青藏高原气象研究所，北京 100081
2. CMA Field Science Experiment Base for Comprehensive Observation of Atmospheric Water Cycle in Mêdog/Mêdog National Climate Observatory, Xizang Mêdog 860700;
3. Xizang Meteorological Information and Network Centre, Lhasa 850001;
4. Xizagê National Climate Observatory, Xizang Xizagê 857000;
5. State Key Laboratory of Severe Weather/Institute of Tibetan Plateau Meteorology, Chinese Academy of Meteorological Sciences, Beijing 100081
降水的时空分布、过程演变和不同时间尺度变化对地球系统的水资源分布、自然生态系统、水和能源循环过程都有不可替代的调节作用(宇如聪等，2021)。降水日变化不仅是表征精细化天气过程或降水事件的一个重要物理特征，也正在成为气候变化相关研究的重要关注点(宇如聪等，2021；赵玮等，2022；曾秀娟等，2023；唐菁等，2023；丁乙等，2024；李冉等，2024；汪小康等，2024)。相关研究表明，中国降水日变化存在区域差异。宇如聪等(2021)研究指出：106°E以西的青藏高原东部降水峰值多出现在夜间，上述西南夜雨区以东地区在清晨达到降水量峰值，华北平原近海和东南沿海也表现为清晨峰值；112°E以东和35°N以北的大部分站点及东南内陆地区的降水量峰值出现在下午。段春锋等(2013)认为中国各地降水峰值时间多出现在下午和后半夜，其中东部多发生在下午，西部多发生在后半夜。对于降水日变化的研究中最受关注的夜雨现象，已有研究表明，不仅在青藏高原东部的四川盆地(胡迪和李跃清，2015；范江琳等，2019；Cheng et al，2019)，新疆(韩云环等，2014；郭玉琳等，2022)、青藏高原(张核真等，2010；余忠水，2011；余忠水等，2011；计晓龙等，2017)、祁连山(Liu et al，2017)、秦岭(张宏芳等，2020)等地，也都存在夜雨现象。
因中国地形复杂多样，山地、平原、盆地、高原并存，不同区域昼夜降水量变化特征各异。华北地区夏季和秋季昼降水量均呈减少趋势，且夏季减少趋势明显；春季和冬季昼降水量呈增加趋势(贾艳青等，2016)。黄土高原年和雨季的昼夜降水量表现出下降趋势，夜间高于白昼(安彬等，2022)。淮河流域年夜雨量大部地区有增多趋势，年昼雨量呈东部减少而西部增多的趋势(王胜等，2011)。内陆河流域、珠江流域及东南诸河流域昼夜降水同增，海河流域和黄河流域昼夜降水同减，松花江-辽河流域和西南诸河流域降水昼增夜减，淮河流域和长江流域降水昼减夜增(邓海军等，2020)。新疆昼夜降水量均呈显著增加趋势，且夜降水量增长趋势大于昼降水量(韩云环等，2014)。究其原因，贾艳青等(2016)研究指出，华北夏季昼夜降水减少，主要与夏季季风减弱、热带中东太平洋和印度洋海温偏暖等有关。韩云环等(2014)认为夜间强的上升运动和水汽辐合是导致新疆地区夜雨大于昼雨的环流机制。胡迪和李跃清(2015)分析表明，因青藏高原及周边地区的复合地形与不同纬度大气环流的多尺度相互作用，造成了青藏高原东侧四川省夜雨时空变化的多样性、异常成因的复杂性。
西藏被誉为世界第三极，是青藏高原主体部分，平均海拔约4000 m，也是全球气候系统敏感区与脆弱区(姚檀栋等，2000)，降水量是影响自然环境的基础因子。目前，针对西藏降水的时空变化已开展了不少研究(杜军和马玉才，2004；杜军等，2014；次仁央宗等，2016；韩熠哲等，2017)，也有学者对西藏昼夜降水的变化特征进行了研究(张核真等，2010；多典洛珠等，2020)，但这些研究选取的西藏站点少或研究年限较早，缺乏对全域昼夜降水时空变化特征的详细研究。为此，本研究利用1981—2020年西藏38个气象站逐小时降水量资料，分析近40年昼夜降水量时空分布与变化特征，以期深入认识全球变暖对区域日降水循环的影响，为青藏高原生态文明高地建设、应对气候变化和防灾减灾提供科技支撑。
1 资料与方法 1.1 资料来源及处理本研究选取1981—2020年西藏自治区38个气象站点逐小时降水量资料，数据由西藏自治区气象信息网络中心提供，均通过质量控制。基于各站点降水量数据，计算得到近40年西藏平均年、四季(上年12月至当年2月为冬季，3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季)昼夜降水量以及夜降水率(夜间降水量占日降水总量的百分比)序列。常年值采用1981—2010年基准气候期的平均值。全文地图基于西藏自治区自然资源厅服务网站下载的标准地图绘制，审图号为藏S(2022)004号，底图边界无修改。
1.2 研究方法 1.2.1 线性倾向估计线性倾向估计(魏凤英，2007)采用式(1)进行计算：
| $ X=a+b t $ | (1) |
式中：X为昼夜降水量或夜降水率；t为时间(本研究为1981—2020年)；a为回归常数；b为回归系数，把b×10称为昼夜降水量或夜降水率的年代际变化趋势，其显著性水平可通过t与X之间的相关系数进行检验(P < 0.05，P < 0.01和P < 0.001)。
1.2.2 Mann-Kendall突变检验利用Mann-Kendall突变检验(以下简称M-K检验；魏凤英，2007)对近40年西藏年、季昼夜降水量和夜降水率的突变特征进行检验。
1.2.3 数据处理与绘图采用Excel 2007软件对数据进行处理与分析，并利用Tang and Zhang(2013)研发的DPS系统中M-K检验进行突变分析。降水量(率)的折线图采用Excel 2007软件制作；平均值的空间分布图先利用站点数据采用Surfer中的普通克里金插值生成空间栅格数据，然后运用ArcGIS绘制；变化趋势的空间分布图直接采用ArcGIS绘制。
2 结果分析 2.1 空间分布特征 2.1.1 多年平均值的空间分布 2.1.1.1 昼夜降水量的空间分布由图 1a1可知，西藏各地平均年昼降水量为24.5~310.2 mm，总体上呈自东向西递减。如图 1a2所示，各站平均年夜降水量为41.8~599.0 mm，大致呈自东南向西北递减的分布特征。与年昼降水量比较，除隆子站外，各站年夜降水量偏多4.0%~411.7%，其中雅鲁藏布江中游地区偏多1倍以上。
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图 1 1981—2010年西藏(a)年、(b)冬季和(c)夏季昼降水量与夜降水量空间分布(单位：mm) 注：黑点为气象站。 Fig. 1 Spatial distribution of (a) annual, (b) winter and (c) summer daytime precipitation and nighttime precipitation in Xizang from 1981 to 2010 (unit: mm) |
从图 1b来看，西藏绝大部分站点冬季昼夜降水量不足10 mm，尤其是雅鲁藏布江中游更少(不足1 mm)；最高值在聂拉木(大于60 mm)，白天略多于夜间。
春季各站昼降水量为2.6~137.2 mm(图略)，林芝市东南部大于110 mm，阿里地区大部、雅鲁藏布江中游少于10 mm。夜降水量为2.9~199.5 mm (图略)，林芝市大部、那曲市东南角大于100 mm；阿里地区大部、日喀则市西南部不足10 mm。各站夜降水量较昼降水量偏多0.7%~297.5%，其中雅鲁藏布江中游偏多1倍以上。
夏季各地昼降水量为13.6~184.0 mm(图 1c1); 其中，阿里地区、日喀则市西南部低于50 mm, 那曲市大部、雅鲁藏布江中游、昌都市西南部和林芝市东南部为51~100 mm，其余各地高于100 mm。如 图 1c2所示，夜降水量高值区位于拉萨市东北部，大于300 mm；阿里地区西南部小于50 mm。夏季仅隆子、班戈2个站表现出白天降水多于夜间的特征。
秋季昼降水量为3.9~70.6 mm(图略)，林芝市大部、那曲市东部等地大于50 mm, 阿里地区西部、珠穆朗玛峰脚下的定日站小于10 mm。夜降水量为4.1~153.0 mm(图略)，其中波密、嘉黎、丁青为高值区，大于100 mm；阿里地区为低值区，不足20 mm。
2.1.1.2 夜降水率的空间分布夜降水率高是西藏气候的又一特色。如图 2a所示，西藏各站年夜降水率为48.9%~83.7%，其中，雅鲁藏布江中游是西藏夜降水的中心地带(大于70.0%)，以拉萨最高。昌都市东南部、那曲市北部、阿里地区北部和山南市南部等地低于60.0%，以隆子最低。
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图 2 1981—2010年西藏(a)年、(b)冬季和(c)夏季平均夜降水率空间分布(单位：%) 注：黑点为气象站。 Fig. 2 Spatial distribution of (a) annual, (b) winter and (c) summer average night-precipitation rate in Xizang from 1981 to 2010 (unit: %) |
从图 2b可知，冬季各站夜降水率为27.6%~73.6%，那曲市东部和拉萨河谷高于70.0%，以拉萨最高；雅鲁藏布江上中游、昌都市中南部低于50.0%，其中日喀则最低。
春季各站夜降水率为49.5%~80.5%(图略)，雅鲁藏布江中游大于70.0%，拉萨仍为最高；那曲市中西部、隆子和察隅等地小于55.0%，以隆子为最低。
由图 2c可见，夏季各站夜降水率为48.0%~84.7%，其分布规律与年值基本一致。拉萨仍是全区最高值，那曲市中西部和山南市南部等地低于55.0%，其中隆子最低。
秋季各站夜降水率为46.0%~82.2%(图略)，高值中心仍在雅鲁藏布江中游(大于70.0%)，以南木林最高；小于55.0%的地区在那曲市中西部、山南市南部和阿里地区西部，以狮泉河最低。
2.1.1.3 与地理参数的关系采用Pearson相关系数方法，分析了季和年昼夜降水量与地理参数(经纬度、海拔高度)相关性，结果见表 1。由表 1可知：(1)除冬季外，其余三个季节和全年的昼夜降水量与经度都存在显著的正相关；此外，春秋两季昼夜降水量以及全年夜降水量还与海拔高度有着显著的负相关关系。(2)冬季夜降水率与经纬度呈显著的正相关，其中纬度的相关系数最大。夏秋两季夜降水率只与海拔高度有着显著的负相关；春季、全年夜降水率与地理参数的关系不显著。
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表 1 1981—2010年西藏年和四季平均昼夜降水量、夜降水率与经纬度、海拔高度的相关系数 Table 1 Correlation coefficients of annual and seasonal average daytime precipitation, nighttime precipitation and night-precipitation rate with latitude, longitude and altitude in Xizang from 1981 to 2010 |
综上所述，冬季昼夜降水量与地理参数的关系不显著；春季昼夜降水量与海拔高度的相关性最显著，夏秋两季和全年昼夜降水量与经度的相关系数最大。冬季夜降水率，高纬地区大于低纬地区；夏秋季夜降水率，高海拔地区小于低海拔地区。
2.1.2 变化趋势的空间分布 2.1.2.1 昼降水量变化趋势的空间分布从近40年西藏各站春季昼降水量变化趋势来看(图 3a)，仅有察隅、尼木、浪卡子、定日和普兰共5个站表现为减少，为-5.87~-0.57 mm·(10 a)-1(未通过显著性水平检验，以浪卡子最大)；其余站点均趋于增加，平均每10年增加0.29~6.75 mm(9个站P < 0.05)，以嘉黎最大(P < 0.001)。
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图 3 1981—2020年西藏(a~d)四季和(e)年昼降水量变化趋势[单位：mm·(10 a)-1]及其显著性空间分布 注：绿色数字1、2、3分别表示P < 0.05, P < 0.01, P < 0.001, 未标数字表示未通过显著性检验。 Fig. 3 Spatial distribution of linear trend [unit: mm·(10 a)-1] and its significance for daytime precipitation in (a) spring, (b) summer, (c) autumn, (d) winter and (e) the whole year in Xizang from 1981 to 2020 |
夏季(图 3b)，34.2%的站昼降水量呈减少趋势，主要分布于日喀则市、林芝市和昌都市西北部，为-8.15~-0.28 mm·(10 a)-1(帕里最大，P < 0.05)。其余站点趋于增加(仅有5个站P < 0.05)，为0.40~ 12.52 mm·(10 a)-1(申扎最大，P < 0.01)。
如图 3c所示，55.3%的站秋季昼降水量趋于减少，主要分布在阿里地区、日喀则市、那曲市西部、拉萨市、林芝市和昌都市西南部，平均每10年减少0.27~13.31 mm(聂拉木最大，P < 0.05)。其余站点呈增加趋势，为0.02~6.12 mm·(10 a)-1(嘉黎最大，P < 0.01)。
冬季(图 3d)，57.9%的站昼降水量呈增加趋势，主要位于阿里地区、日喀则市、那曲市、拉萨市和昌都市，增速为0.02~6.97 mm·(10 a)-1(聂拉木最大)。其余站点趋于减少，为-2.99~-0.01 mm· (10 a)-1，减幅以察隅最大。
在年尺度上(图 3e)，林芝市大部、日喀则市大部等地昼降水量呈减少趋势，为-12.35~-0.07 mm· (10 a)-1，减幅以察隅最大。其余73.7%的站倾向于增加，增幅为0.65~19.74 mm·(10 a)-1(嘉黎最大，P < 0.01)。
2.1.2.2 夜降水量变化趋势的空间分布在季尺度上，近40年西藏各站春季夜降水量只在狮泉河、普兰、聂拉木、嘉黎、类乌齐、洛隆和波密6个站上趋于减少(图 4a)，为-5.96~-1.28 mm· (10 a)-1，减幅以普兰最大(P < 0.01)。其余站点为增加趋势，为0.19~8.34 mm·(10 a)-1 (6个站P < 0.05)，其中错那最大(P < 0.01)。
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图 4 1981—2020年西藏(a~d)四季和(e)年夜降水量变化趋势[单位：mm·(10 a)-1]及其显著性空间分布 注：绿色数字1、2、3分别表示P < 0.05, P < 0.01, P < 0.001, 未标数字表示未通过显著性检验。 Fig. 4 Spatial distribution of linear trend [unit: mm·(10 a)-1] and its significance for nighttime precipitation in (a) spring, (b) summer, (c) autumn, (d) winter and (e) the whole year in Xizang from 1981 to 2020 |
夏季，78.9%的站夜降水量趋于增加(图 4b)，为0.26~26.09 mm·(10 a)-1(南木林最大，P < 0.01)。趋势减少的站点主要在林芝市、洛隆和聂拉木等地，为-0.62~-7.74 mm·(10 a)-1，其中林芝减幅最大。
秋季夜降水量以减少的站点居多(图 4c)，占比为68.4%，平均每10年减少0.16~13.60 mm，减幅以聂拉木最大(P < 0.05)。趋于增加的站点主要分布于昌都市、雅鲁藏布江中游，增幅为0.06~5.41 mm·(10 a)-1(丁青最大)。
冬季，只有31.6%的站点夜降水量趋于增加，主要分布在日喀则市东部、山南市和那曲市西部(图 4d)，为0.01~1.04 mm·(10 a)-1(江孜最大)。其余站点呈减少趋势，为-3.87~-0.01 mm· (10 a)-1，减幅以聂拉木最大。
由图 4f可知，年夜降水量趋于减少的站点仅占26.3%，主要位于林芝市、昌都市中部和日喀则市南部，为-25.15~-1.21 mm·(10 a)-1，减幅以聂拉木最大(P < 0.05)。其余站点趋于增加，平均每10年增加1.31~26.20 mm(南木林最大)。
2.1.2.3 夜降水率变化趋势的空间分布从近40年西藏春季平均夜降水率变化趋势来看(图 5a)，60.5%的站趋于减少，主要分布在那曲市、昌都市和山南市，平均每10年变化-3.96%~-0.09%，以安多最大。其余站点呈增加趋势，平均每10年变化0.05%~7.74%, 以拉孜最大。
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图 5 1981—2020年西藏(a~d)四季和(e)年平均夜降水率变化趋势[单位：%·(10 a)-1]及其显著性空间分布 注：绿色数字1、2、3分别表示P < 0.05, P < 0.01, P < 0.001, 未标数字表示未通过显著性检验。 Fig. 5 Spatial distribution of linear trend [unit: %·(10 a)-1] and its significance for average night-precipitation rate in (a) spring, (b) summer, (c) autumn, (d) winter and (e) the whole year in Xizang from 1981 to 2020 |
如图 5b所示，各站夏季平均夜降水率以增加为主(占63.2%)，平均每10年变化0.02%~2.57%(拉孜最大，P < 0.001)。趋于减少的站点主要在阿里地区大部、那曲市中西部和山南市东部，平均每10年变化-2.73%~-0.29%，以普兰最大。
由图 5c可知，秋季平均夜降水率表现为增加的站点占42.1%，主要分布在阿里地区大部、昌都市北部、拉萨市大部和山南市大部，平均每10年变化0.09%~3.25%，以泽当最大(P < 0.05)。其余站点呈减少趋势，平均每10年变化-3.36%~-0.02%，以班戈最大。
冬季各站平均夜降水率以减少为主(图 5d)，占71.1%，主要分布于阿里地区大部、那曲市、昌都市、拉萨市、山南市西部以及日喀则市东部及南部，平均每10年变化-15.25%~-0.26%，减幅以拉萨最大(P < 0.01)。其余站点呈增加趋势，平均每10年变化0.42%~6.44%(泽当最大)。
从图 5e可知，年平均夜降水率趋于增加的站点(占42.1%)主要分布在阿里地区东部、日喀则市、拉萨市东部和北部，平均每10年变化0.02%~2.39%(拉孜最大，P < 0.001)。其余站点为减少趋势，平均每10年变化-2.26%~ -0.04%，减幅以普兰最大。
2.1.2.4 与地理参数的关系采用Pearson相关系数方法，分析了不同降水量(率)变化趋势与地理参数的相关性(表 2)。结果显示：(1)冬春两季昼降水量变化趋势只与经度关系显著，分别呈负相关和正相关。夏秋两季以及年昼降水量变化趋势不仅与纬度呈显著正相关，还与海拔高度存在显著的正相关关系；(2)年、季夜降水量变化趋势与经纬度的相关性不显著，只有夏季、年夜降水量与海拔高度有着显著的正相关关系(P < 0.05)；(3)夜降水率变化趋势与地理参数的相关性不显著，说明西藏各地夜降水率的变化与大地形无关，可能受局地气候的影响。
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表 2 1980—2020年西藏年和四季昼夜降水量、夜降水率变化趋势与经纬度、海拔高度的相关系数 Table 2 Correlation coefficients of linear trend for annual and seasonal daytime precipitation, nighttime precipitation and night-precipitation rate with latitude, longitude and altitude in Xizang from 1980 to 2020 |
如图 6a所示，1981—2010年西藏平均昼夜降水量的月变化曲线均呈单峰型，最大值都出现在7月，最小值皆在12月；各月平均夜降水量较昼降水量偏多30.8%~110.3%。夜降水率的月变化曲线呈多峰型(图 6b)，第1峰值出现在8月；第2、第3峰值分别在11月、3月; 最大谷值在12月(56.7%)。
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图 6 1981—2010年西藏(a, c)昼夜降水量，(b, d)夜降水率的(a, b)各月和(c, d)四季变化 Fig. 6 (a, b) Monthly and (c, d) seasonal variations of (a, c) daytime precipitation, nighttime precipitation and (b, d) night-precipitation rate in Xizang from 1981 to 2010 |
在季节分配上，西藏平均昼夜降水量均为夏季最多，秋季次之，冬季最少(图 6c)；且季平均夜降水量较平均昼降水量偏多45.5%~105.8%。同样，西藏平均夜降水率以夏季最高，其次是秋季，冬季最低(图 6d)。
2.2.2 变化趋势就西藏38个站平均而言，近40年平均的年昼降水量以4.40 mm·(10 a)-1的速度增加(图 7a)，主要表现在春、夏季，增幅分别为2.64 mm·(10 a)-1 (P < 0.001)、2.10 mm·(10 a)-1。冬季昼降水量呈弱的增加趋势[0.22 mm·(10 a)-1]，而秋季昼降水量趋于减少[-0.49 mm·(10 a)-1]。年夜降水量也呈增加趋势(图 7b)，平均增幅为6.32 mm·(10 a)-1，大于昼降水量增幅。年夜降水量增加主要是春、夏季夜降水量增加的贡献，增幅分别为2.38 mm·(10 a)-1(P < 0.05)、6.36 mm·(10 a)-1，其中夏季夜降水量增幅明显大于昼降水量，春季夜降水量增幅略小于昼降水量。而秋、冬季夜降水量均趋于减少，减幅分别为-0.28 mm·(10 a)-1、-2.05 mm·(10 a)-1。
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图 7 1981—2020年西藏年(a)昼降水量，(b)夜降水量和(c)夜降水率的变化 Fig. 7 Annual variation of (a) daytime precipitation, (b) nighttime precipitation and (c) night-precipitation rate in Xizang from 1981 to 2020 |
近40年西藏平均冬、春、秋季夜降水率均表现为减小趋势，平均每10年分别减小1.94%(P < 0.05)、0.48%和0.27%。虽然夏季夜降水率略有增加[0.08%·(10 a)-1]，也未影响年夜降水率趋于减小(图 7c)的趋势，减幅为-0.64%·(10 a)-1 (P < 0.05)。
2.2.3 年代际变化表 3给出了1981—2020年西藏平均年、季昼降水量与夜降水量距平(各年代平均值与常年值的差值)的年代际变化。从表 3中可以看出：(1)年昼夜降水量在20世纪80年代偏少，90年代至21世纪10年代偏多。(2)春季昼夜降水量在20世纪80—90年代偏少，进入21世纪后偏多。夏季昼、夜降水量仅在20世纪80年代偏少，其余3个年代偏多。(3)秋季，20世纪90年代昼降水量偏少、夜降水量偏多，80年代都偏多，21世纪00年代、10年代均偏少。(4)冬季，昼降水量与夜降水量变化不同，20世纪80年代均偏多，21世纪00年代都偏少，20世纪90年代昼降水量偏少、夜降水量偏多，而21世纪10年代相反。(5)总体来看，20世纪80年代年昼夜降水量明显偏少，是近40年里最少的年代。年昼夜降水量的最大值分别出现在21世纪10年代和20世纪90年代，前者是由于春夏两季偏多，后者是因夏秋两季偏多。
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表 3 1981—2020年西藏昼夜降水量、夜降水率距平的年代际变化 Table 3 The interdecadal variation of mean anomalies of daytime precipitation, nighttime precipitation and night-precipitation rate in Xizang from 1981 to 2020 |
另外，从西藏平均年、季夜降水率距平的年代际变化来看(表 3)，20世纪80年代除秋季偏低外，其余季节均偏高，致使年夜降水率偏高，是近40年中最高的年代。90年代春夏两季夜降水率偏低、秋冬两季偏高，21世纪00年代与20世纪90年代正好相反。进入21世纪10年代，夏季夜降水率略偏高，其余季节均偏低(尤其是冬季)，造成年夜降水率偏低，为近40年中最低的年代。
2.2.4 突变分析采用M-K突变检验方法分析了1981—2020年西藏平均全年和四季昼夜降水量的突变时间(表 4，图 8)。春季昼降水量的UF曲线在1981—1999年期间呈振荡上升，之后至2020年上升趋势明显，UF曲线在2006年超过了+1.96线，表明昼降水量增加趋势明显。UF和UB曲线在2000年出现交叉，且交叉点位于±1.96之间，确定2000年发生了突变，由偏少跃变为偏多，突变后的春季昼降水量较突变前偏多23.4%(图 8a)。同理分析发现，春、冬季夜降水量分别在1998年、2003年出现了气候突变(图 8b, 8c)，春季夜降水量由少到多，突变后较突变前偏多18.2%；冬季夜降水量由多到少，突变后较突变前偏少8.5%。其余季节和全年的昼夜降水量均未出现突变(表 4)。
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表 4 1981—2020年西藏昼夜降水量、夜降水率的突变年份 Table 4 Mutation year of daytime precipitation, nighttime precipitation and night-precipitation rate in Xizang from 1981 to 2020 |
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图 8 1981—2020年西藏昼夜降水量、夜降水率的M-K检验 注：蓝色线为UF，红色线为UB，黑色断线为0.05显著性临界值。 Fig. 8 The M-K test results of daytime precipitation, nighttime precipitation and night-precipitation rate in Xizang from 1981 to 2020 |
此外，M-K检验还显示，西藏平均年夜降水率的UF曲线在1981—2005年期间在0线附近上下振荡，之后至2020年呈快速下降趋势，UF曲线在2015年越过了-1.96线，表明年夜降水率减少趋势明显(图 8d)。UF和UB曲线在2009年出现交叉，且交叉点位于±1.96，可确定2009年出现了突变，由相对偏高期跃变为相对偏低期，突变后较突变前偏低1.8%。同理，春、冬夜降水率的突变年份分别在2011年和2004年(图 8e, 8f)，都是由偏高变为偏低，突变后较突变前分别偏低2.0%和4.3%。夏、秋季夜降水率突变点不明显(表 4)。
3 结论与讨论 3.1 结论(1) 西藏各站平均年昼降水量为24.5~310.2 mm，总体上呈自东向西递减；平均年夜降水量为41.8~599.0 mm，由东南向西北递减；除隆子站外，夜降水量较昼降水量偏多4.0%~411.7%。各站年平均夜降水率为48.9%~83.7%，以拉萨最高。
(2) 近40年西藏73.7%站点年昼夜降水量均趋于增加，增幅分别为0.65~19.74、1.31~26.20 mm· (10 a)-1；呈减少趋势的站点主要分布在林芝市大部、日喀则市大部，平均每10年分别减少0.07~12.54、1.21~25.15mm。其中，63.2%的站点夜降水量变幅大于昼降水量变幅，57.9%的站点年夜降水率倾向于减少，以那曲市最明显。
(3) 近40年西藏平均昼降水量以4.40 mm·(10 a)-1的速度增加，主要表现在春夏两季。平均年夜降水量也趋于增加[6.32 mm·(10 a)-1]。因冬春秋三季夜降水率均减小，导致年夜降水率变小。
(4) 在年代际变化上，西藏20世纪80年代年昼夜降水量明显偏少，是近40年里最少的年代；年昼夜降水量最大值出现年代不同，前者在21世纪10年代，是由于春夏两季偏多，而后者在20世纪90年代，是因为夏秋两季偏多。夜降水率的最高、最低值分别出现在20世纪80年代和21世纪10年代。
(5) 在时间转折上，西藏仅春季昼夜降水量、冬季夜降水量分别在20世纪90年代末和21世纪初发生了气候突变，前者增多，后者变少。2004年、2011年和2009年分别是冬季、春季和年夜降水率的突变时间。
3.2 讨论夜雨现象最为明显的区域是青藏高原、四川盆地、云贵高原(段春峰等，2013)。青藏高原夜雨率空间分布具有明显的区域差异性，在西藏中西部夜雨率呈明显的“纬向型”分布，西藏东部呈“西北—东南”走向(余忠水等，2011)，这与本研究的结论基本一致。因西藏境内有东西向的喜马拉雅山脉、冈底斯山、念青唐古拉和唐古拉山脉，以及雅鲁藏布江谷地，而在“三江”(怒江、澜沧江、金沙江)流域，则是南北向的横断山脉等，这些山脉和流域谷地的走向十分有利于夜雨率的形成(余忠水等，2011)。此外，地表植被稀少，夜间也利于形成强盛的山风，河谷的湿润空气上升，成云致雨(段春峰等，2013)。
在全球气候变化背景下，中国不同区域的夜雨率变化特征各异，如四川地区夜雨率总体呈北部减少南部增多(张博和李国平，2015)。陕西西部及中北部、内蒙古包头至呼和浩特、祁连山以东等区域夜雨率呈上升趋势，山西中部及东北部、宁夏银川至内蒙古鄂托克旗等区域夜雨率下降趋势明显(安彬等，2022)。本研究分析认为，近40年西藏年降水率北部和南部边缘地区减少、中部和东部增多。同样，西藏昼夜降水量变化也具有明显的差异。由于青藏高原的复合地形与不同纬度大气环流的多尺度相互作用(丁乙等, 2024)，造成了青藏高原昼夜降水量、夜雨时空变化的多样性，其原因较为复杂，还有待进一步研究。此外，近几十年青藏高原实施的植树造林、退耕还林等生态修复工程，加之气候趋于暖湿化(徐祥德，2020；中国气象局气候变化中心，2023)，青藏高原水源涵养、防风固沙生态系统功能逐步提升，特别是森林水源涵养功能和草地防风固沙功能显著增强(王欠鑫等，2023)，这些对局地昼夜降水量的分布是否有影响，还存在不确定性，仍需进行深入的研究。
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