实验二：区域特征分析第一部分：实验分析与设计一、实验内容描述（问题域描述）本次实验主要是对西藏地区的气候进行分析，根据老师所给的西藏地区的是个县的已有的数据（包括降雨量，蒸发量，大风数等）分析这些因素在西藏地区的差异，时间以及空间的分布规律。

在全球变暖的背景下，中国年平均地表气温增加1.1摄氏度，增温速率为0.22摄氏度/10a.而青藏高原是我国最大的高原，其独特的自然条件以及特殊的热动力和动力循环而形成的天气气候系统对我国、亚洲乃至全球气候产生的重要的影响。

本实验将主要也将通过青藏省安多等十个县市的气候数据，对青藏部分地区1966至1999年的气温、降水、大风的空间分布规律和时间变化趋势进行分析，并对气候要素间的关系进行探讨。

得出西藏地区的各个要素的时间和空间的分布规律，得出自己的分析的结论并且分析自己的结论，探讨形成的原因。

二、实验基本原理与设计青藏高原位于我国西部，是世界海拔最高的巨型构造地貌单元，包含冰川、积雪、冻土、森林、草原、荒漠和湖泊等多种自然景观。

它深刻的影响了高原及其邻近地区环境的演化，被视为南极和北极之外的世界“第三级”。

青藏高原,中国最大、世界海拔最高的高原。

分布在中国境内的部分包括西南的西藏自治区、四川省西部以及云南省部分地区，西北青海省的全部、新疆维吾尔自治区南部以及甘肃省部分地区。

整个青藏高原还包括不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的部分，总面积近300万平方公里。

境内面积257万平方公里，平均海拔4000～5000米，有“世界屋脊”和“第三极”之称。

是亚洲许多大河的发源地。

青藏高原地区面积辽阔，地势高，气候条件复杂，气候类型多种多样。

青藏高原的气候特征可以概括为：气温低，年较差小，日较差大；太阳辐射强，日照时间长，气压低；温度、降水量的空间分布不均，干湿季分明，雨热同期，西北部风大沙多。

西藏高原地处北半球中纬度地带，面积 122万多平方公里，平均海拔4000米，位于亚洲大陆的西南部，大致地理坐标为北纬26°52′—36°32′、东经78°24′—99°06′。

东临四川，西连克什米尔高原，北靠昆仑山—唐古拉山脉，南部横亘着平均海拔6000米以上的喜马拉雅山脉。

西藏被众多巨大的山脉所怀抱，奔流着无数湍急的江河和湖泊，由于地形复杂形成了各区域独特的气候类型。

西藏地区气候区域大致分为5个，分别为西藏北部、阿里地区、西藏东南部、西藏中部、西藏的南部边缘地区。

根据提供的西藏省十个县市（包括安多、班戈、波米、昌都、改则、贡嘎、拉萨、林芝、芒康、日喀则等）1966-1999年的历年大风日、年均气温、年均降水量等数据（年蒸发量数据拉萨地区没有，故没作为选择要素），选取上述三个要素作为气候分析的因子。

由于部分地区数据不全，故在空间分布规律分析时选取1980-1999这20年的数据作为基础数据。

本实验将主要完成以下内容：1.分别分析1980-1999年（20年间）间各县市年均降水量、年均气温、年大风日数的空间分布特征。

2.对1966-1999年各县市年均气温、年均降水量、年大风日数进行时间变化趋势分析，总结变化规律。

3.利用提供的年均气温、年均降水量、年大风日数以及蒸发量等气候要素进行相关分析，探讨要素间相互作用关系。

三、主要仪器设备及耗材数据分析和处理软件spss，Arcgis软件，计算机第二部分：实验步骤与结果分析一、实验具体步骤1.气候要素的空间分布特征分析1.1将改则先等十个县的数据整理到一张表格中，数据要是自己以后分析会用到的，可以对数据进行求平均值等，我是求的二十年的数据的平均值，分别选取了降雨量，气温和大风日数作为主要因素，并取了平均值作为后面实验用的数据。

1.2我在百度地图中分别找出十个县市的大致点坐标，并且把这些县的坐标数据和我第一步求的的属性数据连接在了一起。

1.3打开Arcgis，加载1.2步骤生成的表，右击显示X、Y。

为图设置好坐标系之后并导出点图层。

如图1图1 西藏省各县市分布地图1.4加载刚生成的点图层，右击属性->符号，在选择图表下面的柱状图，选择要显示的要素，我选择的是大风日数，并且渲染显示，得到了结果。

如图2图2年大风日数空间分布图1.5重复1.4，选择年均降水量数据字段进行柱状图显示，以得出年均降水量在1980-1999年间的大致空间变化趋势。

结果如图3图3年均降水量空间分布图1.6重复1.4，选择年均气温数据字段进行柱状图显示，得出了年均气温在1980-1999年间的大致空间变化趋势。

结果如图4图4年均气温空间分布图2.气候要素的时间变化趋势分析为了分析气候要素随时间的变化趋势，我以西藏省改则县为例分析其在1966年-1999年的气候变化趋势。

2.1：将改则县1973-1999年的年大风日数数据整理后，绘制大风日数随时间的变化线图，并以5阶移动平均法绘制趋势线，得到大风日数随时间变化的趋势线图，如图5图5改则县1973-1999年大风日数变化图2.2：将改则县1973-1999年的年均降水量数据整理后，绘制年均降水量随时间的变化线图，并以5阶移动平均法绘制趋势线，得到年均降水量随时间变化的趋势线图，如图6图6改则县1973-1999年均降水量变化图2.3：将改则县1966-1999年的年均气温数据整理后，绘制年均气温随时间的变化线图，并以5阶移动平均法绘制趋势线，得到年均气温随时间变化的趋势线图，如图7图7改则县1973-1999年均气温变化图3.对年均气温、年均降水量、年大风日数以及蒸发量等气候要素进行相关分析3.1我选取了改则县的年均气温、年均降水量、年大风日数以及蒸发量等气候数据，汇总到一张表里，将其导入spss数理统计软件中，准备进行数据分析，数据全部是通过老师所给的数据进行汇总的得到的，导入到spss后中的截图如下图所示：图8 导入到spss中以后3.2对导入到数据表进行变量的正态性检验，样本数量小于50，进行SW检验方法，结果如下表1，sig 值都大于0.05，故都服从正态检验。

3.3由于4.2通过了正态检验，故选用pearson相关分析。

结果如下表2表2 相关性降雨量大风日平均气温年蒸发量降雨量Pearson 相关性 1 .150 -.134 -.565**显著性（双侧）.455 .506 .002N 27 27 27 27二、实验结果及分析1.由上图2的结果，可知大风日数在空间上按西北向东南递减的变化趋势，改则县、班戈县、安多县三个县的大风日数较为多，而林芝县，波米县，康盲县、三个县的大风日数较少，并且在1980-1999年区间，大风日数呈明显下降趋势；西藏区各地年平均风速整体呈自东南向西北递增的分布规律，其中那曲地区中西部风速最大；我区南部边缘地区次之；林芝地区大部、昌都地区大部年平均大风日数稍低；沿雅江一线大风日数较少，但贡嘎至泽当一带较多。

2.由上图3的结果，可知年均降水量在空间上按西北向东南递增的变化趋势，并且在1980-1999年区间，降水量呈上升趋势；西藏自治区各地降水的季节分配不均，干季和雨季的分界非常明显，而且多夜雨。

年降水量自东南低地的5000毫米，逐渐向西北递减到50毫米。

每年10月至翌年4月，降水量仅占全年的10％至20％；从5月至9月，雨量非常集中，一般占全年降水量的90％左右。

近几十年的降雨量变化为：(1)该地区大气可降水量具有从东南向西北逐渐递减的空间分布特征;近20年大气可降水量呈逐渐减少趋势且年际变率相对较小,还表现出显著的季节差异,即夏季大气可降水量最大、冬季最小;多、少雨年大气可降水量的空间差异不显著,说明西藏地区的空中水汽含量相对稳定,有利于空中水资源的合理开发和利用。

(2)降水转化率在那曲中东部和西藏东南部最高、西藏西北部最低;近20年西藏地区降水转化率呈逐渐增加趋势且年际变率较大,其季节变化与大气可降水量的变化规律一致;降水转化率的高低在一定程度上决定了某年为多(少)雨年。

(3)西藏地区大气可降水量和实际降水量的空间分布规律接近,但其时间变化趋势与同期降水量增加的趋势正好相反;大气可降水量转化率与实际降水量的变化趋势基本一致,降水转化率的升高(降低)对应着降水量的增多(减少)。

3.由上图4的结果，可知年均气温在空间上大致按西北向东南递增的变化趋势，并且在1980-1999年区间，年均呈上升趋势，但不显著；气温偏低，年较差小，日较差大西藏高原位于中低纬度地带，相当于我国东部亚热带，但因地势高，温度条件逊于我国东部同纬度地区，尤其高原面上年均温大多在0℃以下，普遍比我国东部同纬度地区低10℃以上，似乎将西藏自治区的纬度北移了近20多度，几乎到了寒温带。

由于海拔高度不同，各地气温差别很大。

年均温等于0℃的等值线，大致沿冈底斯山-念青唐古拉山分布，此线以北和以西的广大地区年均低于0℃，大部分地区1月均温低于-12℃，7 月份均温多在10℃，尤其昆仑南麓高寒地带最暖月均温还不到6℃，终年有冰冻现象，为西藏自治区最冷的地区；此线以南的雅鲁藏布中游谷地年均温5-8℃，最暖月温均15℃，为全自治区暖区，东喜玛拉雅主脊线以南，年平均温大于10℃，边境线一带高达18℃以上，为全自治区最暖区。

西藏高原气温年较差一般较东部同纬度地区小，狮泉河镇是西藏年较差最大的地方达26.1℃，但同纬度的徐州为28.5℃。

气温的月季变化具有升温早而快，最大升温出现日期较迟，秋季降温晚，最大降温日出现早，降温急等特点。

藏北高原升温早但较迟缓，降温则十分急剧；雅鲁藏布中游谷地升温早而急，降温早但较慢，藏东南气温的月际变化较缓慢。

气温的日较差比我国东部平原地区大得多，年均日较差11.1-16.1℃，区内东南比西北高原除藏东南以外，按气候均温标准来划分四季，没有真正的夏季，7月份平均最高气温最低的区域。

除藏北高寒地带外，冬季并不阴冷，如拉萨、日喀则、林芝等地最冷月均温在-4-2℃，气温具有长冬无夏，春秋相连，冬无严寒，春秋无酷暑的特点。

4.由上图5，图6，图7的趋势线，也应证了上述1-3中1980-1999的气候变化结果，即大风日数明显随时间下降，而降水量和年均气温则呈上升趋势。

说明青藏地区已受全球气候变暖的影响，气温将逐渐回升；全球温室效应是最主要的因素，也与大气环流趋势变化有直接联系。

作为剧烈隆起的最年轻高原，青藏高原对气候变化极为敏感，印度洋季风和环流的变化都在这里得到了体现。

臭氧层的变化也是导致青藏高原气候变化的重要因素。

青藏高原夏季存在显著的臭氧损耗增强过程，臭氧洞的出现使西藏气温上升。

由于气温升高，西藏降水出现了增加的趋势。

过去降雨主要发生在夜间，20世纪80年代初西藏曾有“七时雨”现象，即夏季每晚七时下雨，以后下雨时间逐渐推迟到夜半之后。