川藏铁路昌都段气象要素变化特征分析

川藏铁路昌都段气象要素变化特征分析

索朗多吉 益西措姆 洛松桑邓 德青巴珍 贡布措吉 德吉曲宗

（西藏贡觉县气象局，西藏 昌都 854200）

摘要：川藏铁路昌都市段运输对昌都市交通运输体系中占据核心地位，而川藏铁路昌都段特殊的地理位置使其面临复杂的气象条件和灾害风险。本研究通过1980年至2021年气象数据和统计分析方法，探讨了川藏铁路昌都段三个气象观测代表站点气象要素特征如温度、降水、风速的时间变化规律及其对铁路建设和运营的影响。

关键词：川藏铁路昌都段，气象要素变化特征

引言

昌都市位于西藏的东部，地形梯度大，不同县区海拔差异大，气象灾害多发频发且危害重。昌都也是川藏铁路主要经过路段，包括昌都贡觉-察雅-卡若区-八宿-洛隆等县区。川藏铁路是中国境内一条连接四川省与西藏自治区的快速铁路，呈东西走向，东起四川省成都市、西至西藏自治区拉萨市，是中国国内第二条进藏铁路，也是中国西南地区的干线铁路之一，具有极高的政治、经济和社会价值。它穿越了西藏东部地区的高山峡谷、地势险峻的地区，气候条件多样， 因此，研究分析川藏铁路沿线昌都段的气候要素特征具有重要意义。  

1．资料与方法

（1）本研究使用的气象数据为昌都市地面气象要素月值数据集，降水和温度数据时间段为1980年至2021年，风速数据时间段为2007年至2022年。研究区域选取昌都市卡若区、八宿县、洛隆县气象站点，其中贡觉和察雅站点数据年限短，部分数据不完整，未开展讨论分析。

（2）使用 Excel 等软件将收集到的历年来大量气象数据进行分类与统计，并导入数据库。通过 python语言编写画图分析川藏铁路昌都段气象要素特征，主要以川藏铁路昌都段沿线三个气象代表站点的降水、温度、风速的年际和月数据变化进行讨论分析。

2．川藏铁路昌都段气象要素变化特征

2.1 降水气候特征

2.1.1 年际时间序列降水变化特征

对1980-2021年川藏铁路昌都段的三个代表站点年际降水量变化进行统计分析（图2.1）所示，年际降水量从1980-2000年内整体上升趋势，2000-2021年内降水量减少趋势，其中卡若区年际最大降水量出现在1997年，最小降水量出现在1991年；洛隆县年际最大降水量出现在1985年，最小降水量出现在2009年；八宿县年际最大降水出现在2003年，最小降水量出现在1983年；卡若区和洛隆年际降水量明显大于八宿年际降水量。

图2.1川藏铁路昌都段年际降水量变化趋势

2.1.2 月平均降水

川藏铁路昌都段多年月平均降水量变化特征所示，多年月降水变化呈现单峰型。昌都段月平均降水量主要集中在5-9月之间，正处于昌都市雨季时间，其中卡若占全年的84%，八宿占81%、洛隆占71%。全年最大降水出现在7月和8月，最小降水量出现在1月和12月，并三个县区的月最大降水量都出现在7月，卡若为105.6mm、洛隆县为79.6mm、八宿县为59.0mm。5月至9月是川藏铁路关键项目建设时间点同时正处于雨季，也是极端天气和气象灾害多发、频发的时段，对川藏铁路建设人员和道路交通等存在安全隐患，冬季11月至次年3月虽然降水整体偏少，但是冬季易出现暴雪天气和道路结冰，对铁路建设设备和物资运输会有一定的影响。

2.2温度气候特征

2.2.1 年际平均温度变化特征

川藏铁路昌都段年际平均温度变化（图2.2）所示， 研究区域内昌都段年际平均气温整体逐步上升的趋势，特别是二十一世纪年际气温上升幅度明显大于二十一世纪以前。其中八宿年际温度最大为 12.3 ℃（2009 年），最小为 9.8℃（1997年），两者之间相差 2.5℃；卡若年际温度最大为9.8℃（2009 年），最小为 4.2℃（2020 年），两者之间相差 5.6℃，洛隆年际温度最大为11.3℃（2021年），最小为 4.3℃（2022 年），两者之间相差 7.0 mm，因此气温年际变化内洛隆最不稳定，其次是卡若、八宿。总体而言，年际平均温度平均线上下波动，但仍存在短期大幅度波动增温和增减现象。

图2.2川藏铁路昌都段年际平均气温变化趋势

2.2.2 月平均气温变化特征

多年月平均气温变化图可以看出（图2.3），月平均气温的变化呈现单峰型。由于海拔差异，气温随海拔高度升高而降低的特征明显；月最高气温出现在 6、7月，最低气温出现在11月到次年2月，其中月最大平均气温出现在7月洛隆18.9℃，最低平均气温出现在1月八宿-3.5℃。相对而言，月平均气温洛隆县最大，其次是卡若区、八宿县。

图2.3川藏铁路昌都段多年月平均气温变化趋势

2.2.3 年际最高最低平均气温变化特征

年际最高最低气温所示，从1980年至2021年川藏铁路昌都段年际最高最低气温变化趋势大致年际平均气温变化趋势相似，年际最高气温出现在八宿县为19.2℃（2009年），最低气温出现在洛隆县为-2.3℃（1983年），年际最大平均气温和最小平均气温相差21.5℃。整体最高平均气温出现在八宿，最低平均气温出现在洛隆。

2.2.4 月最高最低气温变化特征

川藏铁路昌都段多年月最高和最低平均气温所示，最高和最低气温高峰值出现6月至8月，低峰值出现在12月至次年2月；最高气温洛隆和八宿存在单峰型，卡若区存在双峰型，但最低气温三个县区都存在单峰型。最高气温比起最低气温全月波动大，存在一定的不稳定性，月内最高气温出现8月八宿县为25.8℃，最低气温出现在1月洛隆县为-14℃，对不同区域的气温差异大，局地或短期的高温和低温对铁路建设带来一定的影响。

2.3风的气候特征

2.3.1 年际风的变化特征

川藏铁路昌都段年际平均的变化趋势（图2.4）所示，研究区域2007年至2022年内昌都段三个代表站点的年际平均风速，近16年内洛隆年际平均风速呈稳步减少的趋势；八宿年际平均变化呈先减少后增大的趋势 ；卡若区年际平均风速呈稳步增加的趋势，由于昌都地形复杂，不同站点海拔差异较大。八宿年际平均风速相较于其他两个县波动大，趋势规律不明显，尤其是八宿站点2018年开始平均风速有明显增大趋势。八宿和卡若区目前正处于风速增大的趋势，该区域常年风的影响较大，因此川藏铁路昌都段八宿和卡若区风的影响较明显，需采取相应的应对措施。

图2.4川藏铁路昌都段年际平均风速变化趋势

2.3.2 多年月平均风速变化特征

研究区域内川藏铁路昌都段多年月平均气温变化特征所示，整体上三个代表站，从1月至12月呈先增大后减少的趋势，月平均最大风速主要集中在2月至5月期间，其中月最大平均风速出现在3月八宿为2.6m/s，最低出现在12月洛隆为1.2m/s。从月平均风速特征来看，洛隆和八宿2至4月份平均风速较大，卡若区5月平均风速较大。

2.3.3年际最大平均风速变化特征

川藏铁路年际最大平均风速（图2.5）所示，近16年内整体上最大平均风速逐步增大的趋势，其中洛隆平稳增大；卡若区呈先减少后增大的趋势，尤其是2018年开始最大风速趋势明显的增大，最大平均风速为18.2m/s（2019年），也是整个研究区域内出现的最大值；八宿最大平均风速2012年开始稍微有减小的趋势。年际最大平均风速和年际平均风速基本相反情况，所以卡若区和洛隆出现大风概率较大。川藏铁路建设与最大风速高峰时段相同，根据气象预报预警信息，需做好极端天气对铁路建设的影响。

图2.5川藏铁路昌都段年际平均最大风速变化趋势

 2.3.4  月最大平均风速变化特征

    研究区域内川藏铁路昌都段多年月平均最大风速变化所示，整体上三个代表站点全年变化先增大后减少，卡若区的极大风速出现在4月为12.2m/s，洛隆县出现在7月为13.8m/s，八宿县出现在5月为9.2m/s。整体上八宿和卡若区冬春季节极大风速出现次数较多，而洛隆段夏季强对流天气条件下会出现大风。

2.3.4 年际极大平均风速变化特征

研究区域内川藏铁路昌都段年际平均极大风速变化特征（图2.6）所示，洛隆县整体呈平稳上升趋势，八宿县和卡若区先减少后增大，其中卡若和八宿极大平均风速2013年至2018年明显的减少，后期稳步上升，卡若、八宿、洛隆段2020年开始极大风速正处于高峰期，恰好逢铁路建设时期，极端大风天气对铁路建设的影响较为明显。

图2.6 川藏铁路昌都段年际平均极大风速变化趋势

2.3.5月极大平均风速变化特征

研究区域内川藏铁路多年月平均极大风速变化特征所示，极大风速变化与月平均变化趋势相似，全年极大风速主要出现在2至5月，其中最大风速出现在洛隆、其次是八宿段，最小的出现在卡若段。从月变化来分析1月到4月呈上升趋势，5月到次年1月呈减少趋势。

3.结论

川藏铁路昌都段由于地形的复杂，区域性海拔差异大，具有独特气候特征，气象要素空间分布差异明显。因此要研究川藏地区铁路沿线气象灾害特征，首先需要对研究区域的各气象要素的气候特征进行分析。本章将着重对川藏铁路昌都段的降水、温度、大风等气象要素的时间序列特征进行分析，并针对暴雨、雷电、冰雹、雪灾、大风、低温等气象灾害对铁路建设的影响讨论，提出相对应的防御措施，为铁路建设提供重要参考依据。主要结论如下：

（1）1980-2021年年际降水整体平均上身的趋势，从1980-2000年期间上身的趋势，2000-2021年期间稍微有减少的趋势，其中卡若区年纪最大降水量出现在1997，洛隆县年纪最大降水量出现在1985年为，八宿县年纪最大降水出现在2003年，卡若和洛隆年纪降水量变化明显大于八宿年纪降水量。月多年月降水变化呈现单峰型，昌都段月平均降水量主要集中在5-9月之间，正处于昌都市雨季时间，其中卡若占全年的84%，八宿占81%、洛隆占71%。三个县区的月最大降水量都出现在7月，卡若为105.6mm、洛隆县为79.6mm、八宿县为59.0mm。5月至9月正处于川藏铁路建设和施工人员最密集阶段，昌都正属于雨季，也是昌都区域极端天气和气象灾害多发，频发的时段，对川藏铁路建设人员和道路交通等带来一定的影响。

（2）研究区域内昌都段年际平均气温、最高最低平均气温整体逐步上升的趋势，特别是二十一世纪年际气温上升幅度明显大于二十一世纪以前，平均温度平均线上下波动，但仍存在短期大幅度波动增温和增减现象。月平均气温的变化呈现单峰型，而最高气温洛隆和八宿存在单峰型，卡若区存在双峰型，但最低气温三个县区都存在单峰型。，由于海拔差异，气温随海拔高度升高而降低的特征明显；月最高气温出现在 6、7月，最低气温出现在11月到次年2月。

（3）研究区2007年至2022年内昌都段三个代表站年际平均风速，近16年内洛隆年际平均风速稳步减少的趋势；八宿年际平均变化先减少后增大的趋势 ；卡若年际平均风速稳步增加的趋势，由于昌都地形复杂，不同站点海拔差异较大。多年月平均从1月至12月先增大后减少的趋势，月平均最大风速主要集中在2月至5月当中，其中月最大平均风速出现在3月八宿为2.6m/s，最低出现在12月洛隆为1.2m/s。从月平均风速特征来看，洛隆和八宿区域2到4月份平均风速较大，卡若在5月当中平均风速较大。年际最大平均风速和年际平均风速基本相反情况，所以卡若和洛隆段出现极端大风概率较大。川藏铁路建设与最大风和极大值风速高峰时段相同，根据气象预报预警信息，做好极端大风天气对铁路建设的影响。

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作者简介：益西措姆（1992-）女，藏族，西藏边坝人，本科学历，工程师，从事综合气象观测工作。