引言

在全球变暖的背景下，青藏高原地区的气候变化研究引起了不少学者的关注。白虎志等^[1]利用中国710个站的气温和降水资料，分析了青藏高原的气候特征及与中国区域气候异常的联系。建军等^[2]研究了30年来青藏高原年平均0cm地温的时空分布特征。对西藏年温度变化的特征^[3]以及对藏南的泽当^[4]和日喀则地区^[5]的气候变化进行了分析，毛飞等^[6]对藏北那曲地区1961—2000年的日照时数和风速的地理分布及变化规律进行了总结。但由于高原中部环境严酷，气象观测站稀少，人们对高原中部的气候特征及其影响了解很少^[7]。

纳木错位于藏北高原东南部，念青唐古拉山北麓，介于北纬30°30′~30°55′，东经90°16′~91°03′之间。湖面海拔4718m，总面积为1982km^2[8]，是我国的第二大咸水湖，也是世界上海拔最高的大湖^[9]。纳木错流域位于羌塘寒冷半干旱高原季风气候区和藏北高原草原区的东南边缘，流域内冰川、湖泊、冻土、植被等各种自然要素共存，对区域气候环境变化十分敏感，但由于自然条件严酷，各种环境要素的定位长期监测一直是空白，气象资料更是如此。中国科学院青藏高原研究所纳木错综合观测研究站(简称纳木错站，北纬30°46.44′，东经90°59.31′，4730 m a.s.l.)位于纳木错东南岸(图 1)，于2005年6月份开始进行台站建设和科研观测，8月正式投入运行。本文初步分析了纳木错站一年的气象要素变化特征，为进一步研究该地区环境现代过程打下基础。

1 资料

采用纳木错站2005年7月14日至9月14自动气象站(Campbell公司生产)和2005年9月15日至2006年7月13日气象塔(荷兰Vaisala公司生产)的气温、湿度、气压、降水、风等气象要素数据。自动气象站和气象塔都设立在纳木错站观测场内，相隔约4m，气象塔架设好后拆迁掉。自动气象站记录方式为每30分钟记录一次数据，此自动气象站有2个温湿计，1个风向风速计，分别距地面高度为1.6m和2.4m，分析中选取了距地面高度为1.6m的气象数据。气象塔共分为五层记录数据，每隔10分钟自动记录一次数据，只选取了距地面高度为1.5m层的各项气象要素进行分析。将观测期间每30分钟和10分钟的各项气象要素数据按其时刻顺序计算日平均值，自动气象站1.6m和气象塔1.5m有重复记录的6天数据间只有细微的差别，不影响对气候特征的分析。本文中的时间均为北京时间，纳木错站地方时比北京时间晚约1小时56分钟。

2 结果与分析 2.1 季节变化特征 2.1.1 气温

从表 1可以看出：碾平均气温为0℃，气温年较差为18.5℃，年平均日较差为8.9℃。12月为最冷月，最暖月为7月。月平均最高、最低气温与平均气温的季节变化一致。10月气温月较差(一月中日平均气温的最高值与最低值之差)最大，8月气温月较差最小，气温月较差夏季低于冬季。气温季节变化中升温幅度最大发生在5—6月，平均气温升高6.4℃；降温过程最大波动出现于10—11月，平均气温下降8.1℃。年内极端最高与最低气温分别为20.6℃和-26.4℃，分别出现于7月10日和2月11日。全年日平均气温在0℃以上的天数有173天。全年月平均气温只有5—9月高于0℃，故可将5—9月划成暖季，其它季节划成冷季，从表 1中气温月较差也可以看出：暖季气温波动幅度小，冷季幅度明显要大。

2.1.2 相对湿度与降水

从图 2(a)可以看出相对湿度最低值在1月(28.4%)，最高值在8月(75.2%)。平均相对湿度为52.6%。青藏高原上的降水大多是对流性降水，80%~90%的降水量在夏半年^[10]。纳木错站夏半年降水占全年降水总量的97.5%，且雨季和干季分明。年降水日数为98天，7、8月份降水日达24天和25天。10月上旬后降水基本结束，与高原冷高压建立时间一致^[11]。年降水量为281.8mm，年降水强度(年降水量除以年降水日数)为2.9mm/雨日。

图 2(a)显示了纳木错站各月降水的日变化情况。把北京时20时到次日8时降雨作为夜雨，8时至20时降雨为昼雨，用R_y表示夜雨率(R_y=夜雨量/降雨总量)^[10]。纳木错站R_y全年为78.6%，R_y随月份而变化，月降水量越大，R_y越大，8月份共降水178.2mm，占全年降水量的63%，夜雨量为143.6mm，R_y为81%，可见纳木错站是明显的夜雨区，在雨季更是如此。原因如下：一是由于白天辐射强烈、云层吸热蒸发、云不容易旺盛发展，而夜间云顶辐射冷却较强，会使云中不稳定度增加而形成降水，使得夜雨多于昼雨^[11]；二是纳木错站水汽丰富，温度露点差较小，而夜间温度降低很快，空气很易达到饱和，造成夜雨偏多。

2.1.3 气压

青藏高原上空冬季为冷高压，夏季为热低压，那么地面则应具有相反的气压场季节变化^[12]。从图 2(b)中可以看出，纳木错站地面气压冬季低夏季高。年平均气压值为571.2hPa，最高值和次高值分别出现于9月(575.3hPa)和10月(573.3hPa)，最低值和次低值分别出现于1月(567.8hPa)和3月(568.2hPa)，这种气压年变化形式属于典型的高原型。

2.1.4 风速风向

从图 2(b)月平均风速变化中看出月平均最高值出现在1月为6.1m·s^-1，最低值出现在7月为3.2m·s^-1，年变幅达2.9m·s^-1。年平均风速为4m·s^-1。表 2为纳木错站大风日数及盛行风向季节变化，通过表中数据可以得出：全年盛行风在东南至西风(135°~270°)之间，其间出现频率之和为67%。1—5月的盛行风向连续不变，都以西西南为主，6—10月盛行风多以南和南东南风为主，表现了该区域夏季受西南季风的影响；到了11—12月，盛行风向在东南风至西风之间来回变动，这与该地区地形以及冬季受西风急流的影响有关。瞬时风速大于等于17.2m·s^-1(8级)为大风，出现一次记为一个大风日，纳木错站全年大风(风速大于等于17.2m·s^-1日数为53天，1月大风日数最多为19天。冬春大风日多，夏秋两季少。

2.2 日变化特征

各气象要素的日变化过程，除具有其自身的周期性外，还和每天的天气状况如云量、降水量等因素有关。本文对12月(冬季)和6月(夏季)各气象要素日变化过程进行了分析(图 3)。

2.2.1 气温

12月和6月的平均日变化过程趋势一致但并不同步，升温快降温慢。6月最低气温出现在7：00左右，比12月份早一个半小时。12月和6月的平均气温日较差分别为16.2℃和11.8℃，日平均气温波动程度比较大，体现了青藏高原独有的气候特征，但同高原其它区域相比日较差较小，特别是夏季，主要是因为纳木错湖水对气温的调节，白天因地面水分蒸发消耗大量热量增温不高，而夜间天空常有云层，空气水汽充足，地面辐射小，因此降温少，夜间暖白昼凉，日较差较小。

2.2.2 相对湿度

相对湿度的日变化主要决定于气温。从图中可以看出，相对湿度的日变化与气温日变化相反，最大值出现在清晨，主要是因为清晨温度最低，风速也比较小，大气层结相对稳定，乱流较弱；最小值出现在午后17点左右，此时气温高，风速大，大气层结不稳定，乱流强。12月份最低值出现在17：30左右，最高值出现时间约在1：30和8：00左右，其间出现一个小小的低谷，原因还有待于进一步研究；6月份出现最低值后又有一个由干变湿的过程，这是由于高原夏季加热作用造成的白天向高原内部辐合的大型谷风所引起的^[11]。

2.2.3 气压

12月和6月地面气压日变化呈双峰双谷型。凌晨0：00前后和中午12：00左右是气压的两个高峰值区，日落前后气压最低，日出前的6：00—7：00形成另一个低谷。12月平均气压为568.9hPa，最高气压为570.2hPa，出现在11:30，最低气压值为567.6hPa，出现在18：30；6月份平均气压为571.8hPa，最高气压为572.8hPa，最低气压为570.5hPa，最高气压和最低气压出现的时间跟12月份一致。

2.2.4 风速、风向

地面风速日变化过程十分明显。上午风速较低，下午较强，尤其在午后14点左右风速达到最大，夜间因空气层结稳定，风速小变化比较平稳。12月风速日变化的振幅比6月份强烈，最大值为6.5m·s^-1, 出现在14：30左右，这主要是因为高原冬季西风急流强劲，午后地面增热旺盛，空气对流强烈，高空动量下传最多。

图 4是纳木错站春季(3月)、夏季(6月)、秋季(9月)和冬季(12月)风向的百分频率图，分成白天(09：00—17：00)和夜间(23：00—07：00)两个时段进行统计。从图中可以看出，夏季风向存在明显的日变化，白天以西北风为主，晚上以南东南风为主，这种明显的风向日变化表明纳木错站夏季(6月)湖陆风现象明显。冬季(12月)白天以西西南风为主，晚上以东东南和东南风为主，冬季月平均气温在0℃以下，湖面封冻，湖的周围都被冰雪覆盖，下垫面性质比较一致，湖陆风不明显。而湖陆风在青海湖环湖地带常年盛行^[13]。春季(3月)白天以西西南和西风为主，其所占风向频率分别为42%和17%，而晚上以南和南西南风为主，其它各风向出现频率比较接近。秋季(9月)白天风向主要在南东南到西风之间来回变动，而晚上主要是南东南和南风为主。可见春季、秋季白天和晚上风向不但受念青唐古拉山脉西南－东北的地形影响，而且与区域环流形式也有关。

3 讨论和结论

利用国家气候中心提供的1990—2005年拉萨、当雄、班戈和那曲等站的气温、相对湿度等气象数据，得到了四站各气象要素的年平均值，并与纳木错站进行了对比(表 3)，可以看出：纳木错站年降水量和年平均气压最低；年平均气温、相对湿度和风速高于东南部的拉萨和当雄；与西北部的班戈相比，年平均气温和相对湿度较高，风速较为接近；年平均气温和风速高于东北部的那曲，相对湿度较低；这表明纳木错站的气候处于由东南部的高寒半湿润向西北部的高寒半干旱过渡地带。

纳木错站由于湖泊水体的存在，形成了其异于周围陆地的局地性气候。通过对纳木错站2005年7月14日至2006年7月13日的气象资料分析，可以得出以下结论：

(1) 月平均气温全年只有5—9月在0℃以上，5—9月划为暖季，其余为冷季。最热月为7月，最冷月为12月，年平均温为0℃，年较差为18.5℃。年内极端最高与最低气温分别为20.6℃和-26.4℃。气温全年变化为典型的单峰单谷型。

(2) 年降水量为281.8mm，降水强度为2.9mm/雨日。降水量集中出现在5—10月份，雨季和干季分明。全年夜雨率为78.6%。年平均相对湿度为52.6%。相对湿度日变化为单峰单谷型，最大值出现在清晨，最小值出现在午后17点左右。

(3) 地面年平均气压值为571.2 hPa，最高值出现在9—10月，最低值出现在1—3月。气压年变化形式属于典型的高原型。地面气压季节变化与地面气温和相对湿度大致相同。地面气压的日变化呈双峰双谷型。

(4) 年平均风速为4m·s^-1，最高值出现在1月为6.1m·s^-1，最低值出现在7月为3.2m·s^-1。冬季风速较大，夏季较小。全年大风日数为53天，1月大风日数占全年的36%。风速的日变化强烈，上午风速较小，下午风速较大，在14:00点左右风速达到最大，夜间因空气层结稳定，风速小，变化比较平稳。

(5) 全年盛行风在东南至西风(135°~270°)之间，其间出现频率之和为67%。夏季以南风为主，冬季盛行西东西风。纳木错站夏季(6月)的湖陆风比较明显，夜间吹陆风，以南东南风为主，白天吹湖风，以西北风为主。其它季节湖陆风不明显。

致谢：感谢田克明、张强弓、卢巍等架设自动气象站并提供部分气象资料，同时感谢纳木错综合观测研究站全体人员。