武峰梅等
摘要利用孝義市氣象站1975~2013年觀測資料,采用統計分析的方法對“24節氣”平均氣溫及降水的氣候特征進行分析。結果表明,孝義市“24節氣”平均氣溫呈準正態分布的單峰型特點,后19年(1995~2013年)比前20年(1975~1994年)氣溫普遍升高,最熱和最冷的節氣前20年為大暑和大寒、后19年為小暑和小寒;相鄰節氣的平均氣溫變量曲線是單峰單谷型;小暑、大暑、小寒、大寒、處暑5個節氣平均溫度有明顯的年代際變化特征。后19年中,除小滿、大暑、立秋、寒露、大寒5個節氣降水量大于前20年降水量外,其余節氣降水量均小于或接近前20年降水量;前20年降水量較大的節氣出現在夏至、白露、秋分,而后19年降水量較大的節氣出現在大暑和立秋;前20年大寒節氣均無降水,后19年小寒節氣均無降水。
關鍵詞24節氣;氣溫;降水;氣候特征;孝義市
中圖分類號S161文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)14-04348-02
“24節氣”是一部反映太陽對地球產生影響的太陽歷,是經中華人民共和國國務院批準,由文化部確定并公布的非物質文化遺產名錄,最早發源于黃河流域一帶?,F在“24節氣”已經成為氣象服務的熱門話題,好多媒體已經把它作為“亮點”信息?!?4節氣”除了指導農業之外,與人們的生活也非常密切,可以根據節氣調理身體、預防疾病。將“24節氣”聯系起來看就能看出一年中冷暖、雨雪的情況和四季的轉變以及各個時期的氣溫變化特征和不同時期農業生產狀況[1]。孝義市氣象局于1975年建站,位于37°09′N、111°45′E,靠近黃河流域,所以研究該市“24節氣”氣候特征很有必要。筆者利用孝義市氣象站39年觀測資料,采用統計分析的方法對“24節氣”平均氣溫及降水的氣候特征進行分析。
1資料與方法
資料來源于孝義市氣象站提供的1975~2013年觀測資料,采用統計分析的方法,對39年以及后19年(1995~2013年)和前20年(1975~1994年)“24節氣”平均氣溫及降水的氣候特征進行分析。
2結果與分析
2.1“24節氣”氣溫氣候特征分析
2.1.1各節氣平均氣溫的年際變化。經分析,“24節氣”平均氣溫呈準正態分布的單峰型特點(圖1),這與楊玲珠等的研究結論是一致的[2-3]。孝義市39年資料中,大暑是全年最熱的節氣,平均氣溫是25.1 ℃,最熱的年份是1979年,平均氣溫為34.4 ℃,最涼在1993年,平均氣溫為20.3 ℃;小暑次之,平均氣溫是24.7 ℃;其中有18年大暑節氣平均氣溫低于小暑節氣。大寒是全年最冷的節氣,大寒平均氣溫為-4.9 ℃,最冷年出現在1992年,平均氣溫為-12.3 ℃,最暖年出現在2008年,平均氣溫為2.2 ℃;小寒次之,平均氣溫為-4.3 ℃;其中有17年小寒節氣平均氣溫低于大寒節氣。處暑也是反映氣溫變化的節氣,是熱節之末,涼節前鋒,處暑平均氣溫為21.1 ℃,比立秋氣溫偏低3.3 ℃。累年年極端最高氣溫為41.1 ℃,出現日期為2005年6月22日;累年年極端最低氣溫為-23.1 ℃,出現日期為2000年1月26日。
前20年(1975~1994年)和后19年(1995~2013年)圖11975~2013年孝義市“24節氣”平均氣溫變化
作者簡介武峰梅(1972- ),女,山西孝義人,工程師,從事地面氣象觀測工作。
收稿日期20140424各個節氣平均氣溫相比較(圖2),除了大暑和小寒后19年比前20年平均氣溫偏低外,其他22個節氣平均氣溫均為后19年高于前20年。這說明隨著全球氣溫的變暖影響,后19年比前20年氣溫普遍升高,差值大多在1.0 ℃左右。暖季和冷季平均氣溫變化趨于平穩。最熱和最冷的節氣前20年為大暑和大寒,后19年為小暑和小寒。
2.1.2各節氣平均溫度的年代際變化。小暑、大暑、小寒、大寒、處暑5個節氣是反映溫度氣候特征的[4]。在此主要對1975~2013年孝義市這5個節氣平均溫度的年代際變化進行分析。經分析,小暑20世紀90年代后平均氣溫多數在平均值以上,其余時段正好相反;大暑,80年代平均氣溫多數在平均值以上,90年代后平均氣溫接近或低于平均值;處暑,90年代平均氣溫多數在平均值以上,21世紀以來平均氣溫普遍升高;小寒,90年代平均氣溫變化平緩,21世紀以來平均氣溫多數在平均值以下且驟升驟降增多;大寒,90年代平均氣溫多數在平均值以下,21世紀以來平均氣溫普遍升高。據有關專家統計,進入20世紀80年代后,全球氣溫明顯上升,1981~1990年全球平均氣溫比100年前上升了0.48 ℃[5]。我國氣候變暖趨勢與全球的總趨勢基本一致[5]。據中國氣象局發布的最新觀測結果顯示,我國近百年來(1908~2007年)地表平均氣溫升高了1.1 ℃,自1986年以來經歷了21個暖冬,2007年是自1951年有系統氣象觀測以來最暖的一年;近30年來,我國沿海海表溫度上升了0.9 ℃,沿海海平面上升了90 mm[5]。這說明上述5個節氣平均溫度有明顯的年代際變化特征,且與全球氣溫總趨勢基本一致。圖21975~1994年和1995~2013年孝義市“24節氣”平均氣溫對比2.1.3相鄰節氣的平均氣溫變量變化?!?4節氣”中相鄰節氣平均氣溫的變量中,既有升降之別,又有大小之異。相鄰節氣的平均氣溫變量曲線是單峰單谷型[4],峰值出現在清明,變量值達5.5 ℃,是氣溫上升最快的節氣;谷值出現在大雪,變量值為-4.2 ℃,是氣溫下降最顯著的節氣。
2.2“24節氣”降水量分布特點孝義市大暑降水量最大,為912.2 mm,小雪最小,為0.4 mm。7月下旬和8月上旬是孝義主汛期。大暑處于七下八上階段,降水量最大,這與七下八上主汛期相吻合。雨水、谷雨、小雪、大雪4個節氣反映了降水現象,如降雨、降雪的時間、量和強度。雨水表示降水開始,谷雨節氣雨量逐漸增多,這大大有利于谷類作物的生長。雪是寒冷天氣的產物,孝義最早出現降雪的時間在霜降節氣內,但在霜降、立冬2個節氣溫度還較高,出現雪的幾率還不大,隨著小雪節氣的到來,氣溫降低,小雪表示降雪開始的時間和程度。并且降雪夜凍晝化。到大雪節氣以后,溫度繼續降低,孝義已進入冬季,降雪量明顯增多。孝義大雪至大寒節氣降水量共計151.7 mm。大雪節氣是表示降大雪的起始時間和雪量。北方的冬季降雪不多,由于降水量少,降雪的出現才顯得尤為珍貴。雪中所含的氮化合物比雨中多4倍[2],所以積雪慢慢融化后滲入土中,能增加土壤的氮素,易被農作物吸收利用,且雪水溫度低,能凍死地表層越冬的害蟲,也給農業生產帶來好處。
由圖3可見,后19年(1995~2013年)中,除小滿、大暑、立秋、寒露、大寒5個節氣降水量大于前20年(1975~1994年)降水量外,其余節氣降水量均小于或接近前20年降水量。前20年降水量較大的節氣出現在夏至、白露、秋分,而后19年降水量較大的節氣出現在大暑和立秋,且前后降水量差值較為明顯。另外,降水量差值較為明顯的還有春分和立冬節氣。前20年大寒節氣均無降水,后19年小寒節氣均無降水。圖31975~1994年和1995~2013年孝義市“24節氣”降水量對比3小結與討論
(1)孝義市“24節氣”平均氣溫呈準正態分布的單峰型特點。大暑節氣最熱,大寒節氣最冷。后19年(1995~2013年)比前20年(1975~1994年)氣溫普遍升高,差值大多在1.0 ℃左右;這受全球變暖趨勢影響,故可考慮適當提前農事活動;暖季和冷季平均氣溫變化趨于平穩;最熱和最冷的節氣前20年為大暑和大寒,后19年為小暑和小寒。相鄰節氣的平均氣溫變量曲線是單峰單谷型,峰值出現在清明,是氣溫上升最快的節氣;谷值出現在大雪,是氣溫下降最顯著的節氣。小暑、大暑、小寒、大寒、處暑5個節氣平均溫度有明顯的年代際變化特征,且與全球氣溫總趨勢基本一致。
(2)孝義市大暑降水量最大,降水量為912.2 mm,這與七下八上主汛期相吻合。小雪降水量最小,降水量為0.4 mm 。大雪至大寒節氣降水量共計151.7 mm。后19年(1995~2013年)中,除小滿、大暑、立秋、寒露、大寒5個節氣降水量大于前20年(1975~1994年)降水量外,其余節氣降水量均小于或接近前20年降水量。前20年降水量較大的節氣出現在夏至、白露、秋分,而后19年降水量較大的節氣出現在大暑和立秋,且前后降水量差值較為明顯。另外,降水量差值較為明顯的還有春分和立冬節氣。前20年大寒節氣均無降水,后19年小寒節氣均無降水。
(3)隨著我國人口增加,對農業產品的需求數量、質量要求越來越高,則要求更加充分地利用熱量資源水利資源,那就得更準確地掌握農時。研究孝義市“24節氣”氣溫、降水量氣候變化特征,更好地把握“24節氣”中氣象要素的變化規律,有利于更好地為孝義市的經濟發展和人民生產、生活提供氣象服務,也能為“24節氣”更好地指導農業和人們生活提供科學依據?!?4節氣”這一筆寶貴的財富,是可以代代傳播下去,不過隨著全球變暖趨勢還有待將來進一步研究,以后對農業的指導可能會更細更準確。
參考文獻
[1] 陶濤.節氣和氣候[J].河南氣象,2005(3):22-23.
[2] 楊玲珠,王沛濤,王藝璇.邯鄲市“24節氣”的氣候特征分析[J].氣象與環境科學,2012(B09):24-27.
[3] 張德山.北京市專業氣象服務研究[M].北京:氣象出版社,2008:244-248.
[4]王達文,李長青,關建華.氣象大使[M].北京:北京出版社,2006.
[5]馬愛民.氣候變化的影響與我國的對策措施[J].中國科技投資,2009(7):20-23.