ECMWF的ERA-Interim资料目前作为较完善的数据集，是ECMWF同化卫星观测数据最多的再分析资料^[7].通过对比多种资料，EAR-interim能更好地解决水汽的相关问题^{[5, 11]}.本文选用的是EAR-Interim的地面气压(sp)和比湿(q)月平均再分析资料，时间为1979年1月-2015年12月，空间分辨率为0.5°×0.5°，数据范围为高原主体25°-40°N，70°-105°E.

文将高原地面到300hPa的大气可降水量进行分层分析：地表~300 hPa、地表~500 hPa、500~400 hPa和400~300 hPa(以下称为整层、近地层、中层和高层)，同时采用气候倾向率、线性趋势变化等来分析大气可降水量变化特征，变化趋势显著程度用相关系数检验法.

图 1中，(a1)为整层可降水量空间分布，大值区域在东南部横断山脉附近，约10~16 mm，小值区在东北部和祁连山以及高原中部昆仑山地区，约3 mm.高原东南部边缘区域可降水量梯度非常大，原因可能是高原大地形对湿气流的阻挡作用以及海拔较低的高原东南部河谷的阻隔抬升作用使暖湿气流在藏南爬升凝结降水，从而使高原南部边缘区域可降水量密度大^{[1, 9]}.而对于(b1)近地层，可降水量空间分布和整层相似但数值略小.在(c1)中层可降水量明显少于前两层，但总体分布依然呈东南部多于西北部，最为明显的是，在对流层中层高原主体上空从东南部伸入一个明显的水汽含量高值中心，“湿池”特征非常显著.在(d1)高层，可降水量数值相比前一层小一个量级，“湿池”有退出高原主体的趋势且几乎没有了东南部的可降水量等值线密集的特征.

综合对比整层和各层可降水量空间分布，首先大值中心位置不同.整层和近地层的大值中心相似，都位于高原东南部和南部边缘区域，中层可降水大值中心位于高原中南部唐古拉山附近，而高层中心在横断山脉附近.从等值线分布可看出，随着高度增加，高原南部大地形对水汽的阻挡作用几乎没有^[12].再者，整层和各层可降水量等值线区域差异也不同.近地层可降水梯度差约13 mm，中层可降水量的梯度差为0.7 mm，对于高层，可降水量梯度相比前几层更小，约0.11 mm，而对于整层，虽然可降水量空间分布总体和近地层相似，但由于整层中西部的可降水量略高于近地层，约3.5 mm，所以梯度小于近地层，说明虽然中高层可降水量占整层比例非常小，但也有一定的影响，特别是使高原中西部整层可降水量增加.

图 1(a2)为整层可降水量年平均气候倾向率空间分布，倾向率在高原中部、西北部和高原南部边缘区域最大，约0.1和0.2 mm/10 a，倾向率在高原西北部以及东南部边缘最小，约为0.05 mm/10 a. (b2)近地层气候倾向率空间分布大致和整层气候倾向率分布相似，但在近地层的高原中部倾向率数值略小.在(c2)中层和(d2)高层，高原大部分地区可降水量气候倾向率依然为正值，但数值极小，大值分别约为0.04和0.07 mm/10 a，对于中层，气候倾向率从高原南部向北部逐渐递减，而高层气候倾向率从高原西南部到东北部逐渐递减，相比中层小一个量级.

综合对比发现，可降水量气候倾向率的大小值中心位置不同，整层和近地层增加趋势幅度最大的区域都是在高原东北部和南部边缘，而增加趋势幅度较小的区域位于高原东南部和西北部.在中层，可降水量在高原南部增加速率较快且从南向北增加速率逐渐变缓慢，而在高层可降水量增加速率较快的区域在高原西南部边缘且从西南向东北逐渐变慢.随高度增加，气候倾向率等值线在喜马拉雅山脉附近密集度降低.

再者，整层和各层可降水量的气候倾向率等值线梯度大小也不同.近地层梯度约0.25 mm/10 a，中层梯度约0.02 mm/10 a，对于高层，气候倾向率梯度相比前几层更小，约0.005 mm/10 a，说明随着高度增加，可降水量增加速率越来越慢.而对于整层，虽然等值线分布和近地层相似但梯度略小于近地层，约0.1 mm/10 a，因为在高原中部，整层的可降水量气候倾向率约0.1 mm/10 a，而近地层只有约0.05 mm/10 a，说明中高层可降水量增加速率虽然很慢，但对整层的变化趋势依然有一定影响，特别是使高原中西部的可降水量增加速率加快.

1979-2015年高原年平均大气可降水量的年际变化如图 2所示.经MK检验，从1979-2015年整层、近地层、中层和高层有不同的突变年，分别为1991年、1989年、1995年以及1995年，分别为为便于分析统一将可降水量突变年定为1995年，年际变化趋势线根据突变年分成两段分析.

对于整层、近地层、中层和高层的可降水量在突变前后各个时段年平均值和气候趋势系数如表 1所示.结合图 2可知，突变前可降水量平均值低于突变后，在突变后期可降水量为高值状态.在突变前每一层可降水量趋势系数为正且上升趋势较明显，而到突变后期，除中层以外都呈略微下降趋势.对于37年，整层和其他3次可降水量气候趋势系数呈上升趋势，其中中高层上升趋势更为明显.

图 3表示夏季和冬季可降水量的空间分布(春秋图略)，各季节整层和其他3层可降水量空间分布总体来说和年平均可降水量空间分布相似.对比四季空间分布，在整层和近地层，四季大值中心都位于高原东南部和南部边缘，小值中心在高原中西部.在中高层，四季可降水量大值中心略有不同，其中春、秋和冬季的大值中心位置相似，都位于高原东南部唐古拉山附近，而夏季，中高层的大值中心在高原西南部附近，四季的可降水量等值线梯度也不同，总体基本表现为随高度增加，梯度减小.其中，夏季的整层和其他3层可降水量梯度分布约为24，27，1.2和0.225 mm，冬季约为3.1，2.4，0.2和0.012 5 mm.

在过去的37年，高原地区夏冬季大气可降水量随时间变化如图 4所示(春秋图略).夏季可降水量在突变前后的平均值状态和春季一样，都是突变后高于突变前，除高层在突变后期以外，其他层次在各个时间段线性趋势都呈上升状态，高层可降水量随时间上升趋势最明显.冬季可降水量平均值明显低于其他3个季节，突变前平均值高于突变后，这一点与其他3个季节不同，冬季可降水量总体呈下降趋势，其中突变前呈上升趋势，突变后呈下降趋势，整层和近地层的变化趋势幅度最大.冬季是四季中突变前后趋势变化差异最明显的季节.

图 5为青藏高原夏冬季(春秋略)不同层次可降水量气候倾向率空间分布.由图可知，各个季节整层和其他3层可降水量气候倾向率分布并不完全相同.

夏季如图 5(a1-d1)，整个高原主体都为增加趋势，其中整层和近地层可降水量在东北部和南部边缘增加趋势幅度最大，增加趋势幅度较小的是高原东南部，近地层数值相较略小，中高层，高原大部分地区可降水量都为增加趋势，但增加趋势幅度很小，气候倾向率大值中心在高原西南部且从西南向北逐渐递减.冬季如图 5(a2-d2)气候倾向率除高原横断山脉以东为正以外，大部分地区可降水量为负，其中西部、南部边缘为减少趋势幅度的大值区，近地层气候倾向率分布和第一层非常相似，对于中高层，昆仑山脉和巴颜喀拉山脉以南区域可降水量为减少趋势且从南向北减小趋势幅度降低，而高原东北地区，可降水量为增加趋势，但是增加幅度很小.

各季节每一层可降水量气候倾向率等值线梯度大小和年平均相似，随高度增加，梯度减小.对比四季可知，夏季倾向率梯度最大，从整层到高层分别为0.4，0.4，0.13和0.0125 mm/10 a，冬季倾向率梯度最小，整层和近地层梯度为0.04 mm/10 a，而中高层变化趋势幅度极小.

图 6为37年整层大气可降水量EOF分析.取前3个特征向量作为3个基本空间分布型.前3个模态方差贡献率分别为36.3%，20.0%，11.9%，基本可以反映青藏高原地区的主要分布特征.

图 6是第一特征向量，表现为可降水量变化趋势全区基本一致的空间分布，反应了高原主体可降水量一致偏多(少)，高值区在高原东部.结合时间系数序列，90年代中期前高原整体可降水量偏少，90年代中期后可降水量由偏少向偏多的转变.最大值(正)和最小值(负)出现在90年代中期和80年代中期，表明在90年代中期高原整体可降水量极多，80年代中期高原整体可降水量极少.第二特征向量(图略)，表现为高原东西不一致型的空间分布，东部为可降水量多(少)值区，西部为少(多)值区，最大正值中心大致位于102°E，最大负值中心大致位于72°E，零线位于唐古拉山附近. 90年代前后多数时间系数为正，表明高原东部可降水量偏多，西部可降水量偏少，而在90年代期间时间系数都为负值，表明东部可降水量偏少，西部偏多.第三特征向量(图略)，表现为高原南北不一致型的空间分布，零线位于昆仑山脉附近.结合时间序列，1990-2010年左右时间系数多为正值，表明高原南部为可降水量多值区，北部为少值区，而80年代左右时间系数多为负值，表明高原南部为可降水量少值区，北部为多值区.

本文计算了高原大气可降水量并分层分析了青藏高原地区37年年平均、季节平均的大气可降水量的变化特征，得出如下结论：

1) 青藏高原可降水量空间分布总体为东南部湿，西北部和中部干的特征.不同层次、不同季节可降水量大小值的中心位置和梯度大小不同，中高层可降水量所占比例虽小，但对整层可降水量的空间分布，尤其对高原中部有一定贡献.

2) 由年平均整层和各层气候倾向率可知，高原地区年平均可降水量表现为增加趋势，整层和近地层气候倾向率大值中心在高原东北部和南部边缘，中高层倾向率大值中心在高原西南区域.由四季气候倾向率可知，夏季增加趋势幅度最大，整个高原主体为增加趋势.而在冬季，除了高原东部为增加趋势以外，大部分地区可降水量变化为减少趋势且西部可降水量减少趋势比中部大.

3) 由年际变化线可知，除夏季突变年前后都为增加趋势外，每一层可降水量在突变年之前为增加趋势，突变年后为减少趋势，但总体而言可降水量依然呈上升趋势.除冬季外，其他季节高原上空大气可降水量平均值表现为突变前低于突变后.