咸陽市氣候資源變化特征分析

許海生，許　瑋

(咸陽市氣象局，陜西咸陽　712000)

咸陽市氣候資源變化特征分析

許海生，許瑋

(咸陽市氣象局，陜西咸陽712000)

摘要：利用秦都氣象站1961—2010年氣象觀測資料，采用統計分析法和Mann-Kendall法，分析了咸陽市氣候資源的變化趨勢和突變情況。結果表明：咸陽市近50年以來，氣候整體有向干暖化轉化的趨勢，但變化趨勢不明顯；氣溫呈緩慢上升趨勢，突變點出現在2006年；降水變化趨勢不明顯；年日照時數和年平均風速均呈減少(小)的趨勢。咸陽市全年盛行東北風，在風速較小的9月至次年1月以靜風為主。

關鍵詞：氣候資源；氣溫；降水；日照；風向；風速；咸陽市

近百年來中國氣候變化趨勢與全球總趨勢基本一致，全國氣溫上升了0.4～0.5 ℃，略低于全球平均的0.6 ℃[1]，近50年來年平均地表溫度變暖幅度約為1.1 ℃，增溫速率接近0.22 ℃/10 a，比全球或半球同期平均增溫速率明顯偏大[2]。在時間變化上,中國的降水以20世紀50年代最多，60—70年代為偏少期，80年代開始，西北、東北地區和長江中下游地區開始增加[3]。任朝霞對西北干旱區分區進行研究，指出近50年西北氣溫升高趨勢是南北高，中間低，降水量增加趨勢呈現從東南向西北遞增的格局[4]。另外根據金立娜等對西安市氣候變化的分析，西安市近63 a增溫明顯，降水緩慢波動下降[5]。氣候資源是氣候要素中可以被人類利用的自然物質和能量, 包括光能資源、熱量資源、降水資源、風能資源和大氣成分資源等[6]。咸陽市地處關中盆地，屬于暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明，雨熱同季。掌握咸陽市氣候資源的演變特點和規律，對于實現當地的可持續發展有著重要意義。

1資料來源和統計方法

利用秦都氣象站1961—2010年氣溫、降水量、日照、風速和風向等的逐月氣象觀測資料，采用統計分析方法，分析咸陽市氣候資源的變化趨勢以及氣候傾向率，應用Mann-Kendall方法[7-8]分析各氣象要素的氣候突變情況。

2咸陽市氣候資源變化特征

2.1熱量資源

2.1.1氣溫的月變化咸陽市的月平均氣溫隨季節變化顯著，1月氣溫最低為-1.1 ℃，隨后隨著太陽輻射的增加，氣溫逐漸升高， 7月最高為26.4 ℃，之后氣溫又逐漸下降(圖1)。

圖1　1961—2010年咸陽市月平均氣溫和月平均降水量變化

2.1.2氣溫的年際變化咸陽市1961—2010年平均氣溫為13.1 ℃，年平均氣溫最低為1984年的12.0 ℃，最高為2006年的14.0 ℃。由圖2可看出，咸陽市50 a間氣溫總體呈現上升趨勢，但上升趨勢不明顯，其氣候傾向率為0.1 ℃/10 a。平均氣溫年際變化波動明顯，20世紀60年代至80年代中期，咸陽市氣溫整體呈現下降趨勢， 80年代后期至21世紀初氣溫呈現上升趨勢。利用Mann-Kendall檢驗法分析發現，咸陽市年平均氣溫的突變點在2006年，為升溫突變(圖3)。目前咸陽市氣溫為升溫趨勢。

圖2　1961—2010年咸陽市年平均氣溫變化圖

圖3　1961—2010年咸陽市年平均氣溫M-K曲線變化圖

2.2降水資源

2.2.1降水的月變化由圖1可看出，咸陽市在冬季(12—2月)降水較少，冬季各月的降水量均未超過10 mm。而在夏末秋初時，降水較多，其中7月和9月降水量均超過了80 mm。9月降水最多，達91.4 mm，這與9月常出現秋淋天氣有關。

2.2.2降水的年際變化咸陽市1961—2010年平均年降水量為515.7 mm，年降水量最少為1984年的255.2 mm，年降水量最多為1983年的855.3 mm。由圖4可知，咸陽市50 a間降水總體呈略微減少趨勢，其氣候傾向率為-3.8 mm/10 a，變化不明顯。50 a間，咸陽市降水有兩個增多時段，分別為20世紀70年代中期至80年代中期和90年代中后期至21世紀初，其余時段皆呈減少趨勢。由于降水變化趨勢不明顯，因此不做Mann-Kendall檢驗。

圖4　1961—2010年咸陽市年降水量變化圖

2.3光能資源

2.3.1日照的月變化由圖5可知，咸陽市月日照時數也隨季節變化。秋冬季日照少，各月日照時數均未超過150 h，最少2月僅有126.8 h。春夏季日照多，其中5—8月月平均日照時數均超過了200 h，最多7月達215.5 h。咸陽市各月日照百分率與日照時數變化基本一致，但一年中最少日照百分率有兩個時段，分別為2—3月和9—10月，均為41%。日照較少的原因是9—10月常出現連陰雨天氣，而2—3月霧霾天氣較多。

圖5　1961—2010年咸陽市月平均日照變化曲線圖

2.3.2日照時數的年際變化咸陽市1961—2010年平均年日照時數為2 073.4 h，年日照時數最少為2009年的1 665.4 h，年日照時數最多為1962年的2 405.0 h。由圖6可看出，咸陽市50 a間日照時數總體呈現減少趨勢，其氣候傾向率為-63.0 h/10 a。50 a間，咸陽市年日照時數波動較小，基本在1 800 h～2 400 h之間波動，進入21世紀后減少趨勢較明顯。目前咸陽市年日照時數為減少趨勢。同樣由于變化趨勢不明顯，因此日照時數也不做Mann-Kendall檢驗。

圖6　1961—2010年 咸陽市年日照時數變化曲線圖

2.4風能資源

2.4.1風速月變化由表1可知，咸陽市春季和夏季風速較大，秋季和冬季風速較小。風速較小的時段為9月至次年1月，10月最小，僅有1.7 m/s。風速較大的時段為2月至7月，3月最大，為2.5 m/s。

表1　1961—2010年咸陽市各月平均風速　m/s

2.4.2風速年變化咸陽市1961—2010年平均風速為2.4 m/s，年平均風速最小為2002年的1.5 m/s，最大為1973年的3.1 m/s(圖7)，咸陽市50 a間平均風速呈現減小趨勢，其氣候傾為-0.3 (m/s)/10 a。對咸陽市年平均風速進行Mann-Kendall檢驗發現，咸陽市年平均風速自20世紀80年代中期開始至今減小趨勢顯著，50 a間沒有出現突變點(圖8)。目前咸陽市年平均風速為減小趨勢。

圖7　1961—2010年咸陽市年平均風速變化圖

圖8　1961—2010年咸陽市年平均風速M-K曲線變化圖

2.4.3風向咸陽市常年最多風向為東北風，年出現頻率為18%,其次為東北偏東風，其年風向頻率為11%，其余風向的年頻率均較小，在1%～6%之間。不考慮靜風時，咸陽市各月最多風向均為東北風，出現頻率最高的為8月，達24%；出現頻率最低的為11月，僅11%。考慮靜風時，咸陽市從9月至次年1月以靜風為主，其余各月仍盛行東北風。

3結論

咸陽市50 a間降水最多和氣溫最高時段均在夏季，而氣候整體有向暖干化轉化的趨勢，但這種趨勢不甚明顯。氣溫呈緩慢上升趨勢，其氣候傾向率為0.1 ℃/10 a，年平均氣溫的突變點出現在2006年；降水變化趨勢不明顯，其氣候傾向率為-3.8 mm/10 a；年日照時數呈減少趨勢，但變化趨勢也不明顯，其氣候傾向率為-63.0 h/10 a；年平均風速呈減小趨勢，其氣候傾向率為-0.3 (m/s)/10 a，自20世紀80年代至今，年平均風速下降趨勢顯著，但年平均風速沒有突變。咸陽市盛行東北風，其年風向頻率為18%，在風速較小的9月至次年1月以靜風為主。

參考文獻：

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文章編號：1006-4354(2015)01-0015-04

收稿日期：2014-07-18

作者簡介：許海生(1956-)，男，漢族，陜西咸陽人，助理工程師，從事防雷檢測工作。

中圖分類號：P468

文獻標識碼：A