汾陽市近50年氣候變化與主要氣象災害研究

李旋

摘要 采用數理統計方法對1971—2020年汾陽市平均氣溫和降水量的變化特征進行分析，并進一步分析氣候變化所引起的氣象災害變化趨勢。結果表明，1971—2020年汾陽市氣候趨向變暖，冬季和春季增溫的貢獻較大；20世紀70、80年代降水偏多，從1990年開始降水趨向減少，1990—2001年為降水匱乏期，2002—2020年呈波動性減少。冰雹和大霧出現次數年代際變化趨勢明顯，冰雹呈下降趨勢，大霧呈上升趨勢，大風呈先減少后增加再減少的趨勢；大風、冰雹和大霧出現頻率最高的月份分別為4月、6月和11月。

關鍵詞氣候變化；氣象災害；變化趨勢；汾陽市

中圖分類號S162文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2023）08-0203-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.047開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Climate Change and Major Meteorological Disasters in Fenyang City in Recent 50 Years

LI Xuan（Meteorological Bureau of Fenyang City，Fenyang，Shanxi 032200）

AbstractUsing mathematical statistical methods， the variation characteristics of average temperature and precipitation in Fenyang City from 1971 to 2020 were analyzed， and the trend of meteorological disasters caused by climate change was further analyzed.The results showed that the climate of Fenyang City tended to warm from 1971 to 2020， with the greatest contribution of warming in winter and spring.In the 1970s and 1980s， precipitation was relatively high， and since 1990， precipitation has tended to decrease， there was a lack of precipitation from 1990 to 2001，there was a fluctuating decrease from 2002 to 2020.The interdecadal variation trend of the occurrence frequency of hail and heavy fog was obvious， hail showed a downward trend， heavy fog showed an upward trend， and strong winds showed a trend of first decreasing， then increasing， and then decreasing.The months with the highest frequency of strong winds， hail， and fog were April， June and November， respectively.

Key wordsClimate change;Meteorological disasters;Change trend;Fenyang City

近50年來汾陽市氣候發生了明顯變化，致使氣象災害的變化趨勢也發生了相應改變，給工業和農業生產造成了較大的影響［1-2］。研究表明，全球氣候變暖趨勢非常明顯，尤其在20世紀70年代以后，大部分地區氣溫明顯升高［3-5］。為此，筆者在對汾陽市近50年氣候變化特征分析的基礎上，進一步分析氣候變化所引起的氣象災害變化趨勢，以便為相關部門決策部署及防災減災提供參考依據。

1資料與方法

該研究所選資料來自汾陽本站1971—2020年的氣象觀測資料，選取年平均氣溫、年降水量、大風、冰雹、大霧作為主要研究對象，采用數理統計方法分析其變化特征。

2結果與分析

2.1氣候變化分析

2.1.1氣溫變化。資料分析（圖1）表明，1971—2020年汾陽市年平均氣溫總體呈上升趨勢，50年間出現了1個最低年（1984年，年平均氣溫為9.0 ℃），自1997年起，除2003、2004、2005和2012年的年平均氣溫比歷年平均值（10.5 ℃）偏低外，其余年的平均氣溫均等于或高于歷年平均值，尤其是2013—2020年，氣溫持續偏高，2017、2018、2019年的年平均氣溫（11.9 ℃）達到最高。據線性擬合分析，近50年汾陽市平均氣溫的上升速率為0.43 ℃/10 a，汾陽市年平均氣溫升高明顯。

分析近50年汾陽市四季平均氣溫的年代際變化（表1）發現，春季、秋季、冬季氣溫年代變化均呈上升趨勢，而夏季氣溫則從20世紀80年代后才呈現為上升趨勢。其中春季20世紀70—80年代氣溫變化不明顯，90年代比80年代上升0.5 ℃，2001—2010比20世紀90年代上升0.7 ℃，2011—2020年比2001—2010年上升0.7 ℃；夏季20世紀80年代比70年代下降0.1 ℃，90年代比80年代上升0.7 ℃，2001—2010年比20世紀90年代上升0.2 ℃，2011—2020年比2001—2010年上升0.1 ℃；秋季和春季的氣溫變化趨勢相同，20世紀70—80年代氣溫變化不明顯，90年代比80年代氣溫升高0.2 ℃，2001—2010年比20世紀90年代升高0.4 ℃，2011—2020年比2001—2010年升高0.6 ℃；冬季年代際增溫非常明顯，20世紀80年代比70年代增溫0.3 ℃，90年代增溫顯著，比80年代增溫1.0 ℃，2001—2010年比20世紀90年代增溫0.4 ℃，2011—2020年比2001—2010年增溫0.4 ℃?？傮w來看，氣溫變暖增溫貢獻較大的是冬季和春季。

2.1.2降水變化。由圖2可見，1971—2020年汾陽市年降水量的變化趨勢不顯著，但具有階段特點。20世紀70—80年代（除1972、1979、1980、1986年外）年降水量接近或大于歷年平均值（440.5 mm），出現了1977年（703.6 mm）、1988年（718.1 mm）2個豐水年和1972年（262.2 mm）1個嚴重干旱年。從1990年開始降水趨向減少，1990—2001年為降水匱乏期，平均年降水量為370.5 mm，比歷年平均值（440.5 mm）減少70.0 mm，出現了1997年（260.7 mm）、1999年（277.6 mm）2個嚴重干旱年。2002—2020年呈波動性減少，其中2003年（647.7 mm）和2016年（660.1 mm）為豐水年。

從表2可以看出，20世紀80年代平均年降水量偏多，比歷年平均值（440.5 mm）增加43.8 mm；90年代平均年降水量偏少，比歷年平均值（440.5 mm）減少69.6 mm；從20世紀90年代起，平均年降水量的年代際變化呈連續增加趨勢，其中2001—2010年增加幅度最大，比20世紀90年代增加了55.1 mm，2011—2020年比2001—2010年增加了35.4 mm。春季平均降水量變化不太明顯；夏季平均降水量的年代際變化呈先減少后增加趨勢，其中20世紀90年代減少幅度最大，比80年代減少了73.6 mm，2011—2020年增加幅度最大，比2001—2010年增加了39.4 mm；秋季平均降水量呈波動性變化；冬季平均降水量20世紀70年代較多，90年代偏少。總體來講，20世紀80年代降水量的偏多春季、夏季貢獻較大，90年代降水量偏少夏季最明顯，秋季次之。

2.2氣象災害分析影響汾陽市的氣象災害有大風、冰雹、大霧等［6-8］。大風是平均風力≥6級或瞬時風速≥17 m/s的風。大風容易造成農作物倒伏，致使農民莊稼受害，經濟受到損失［9-11］。冰雹有的地區叫“冷子”，猛烈的冰雹打毀莊稼，損壞房屋，人被砸傷、車輛被砸壞的情況也常發生。大霧是水平能見度<500 m的天氣現象，給城市交通運輸帶來嚴重影響，也常引發空氣污染，不利于人體健康。該研究重點分析1971—2020年汾陽市大風、冰雹和大霧的年代際變化趨勢和月分布情況。據統計，1971—2020年汾陽市共出現大風465次，冰雹45次，大霧415次，年均大風、冰雹和大霧日數分別為9.3、0.9、8.3 d。

從表3可以看出，近50年汾陽市大風出現次數年代際變化呈先減少后增加再減少的趨勢，20世紀70年代大風偏多，80年代比70年代減少69次，90年代比80年代增加27次，2001—2010年比20世紀90年代增加11次，2011—2020年比2001—2010年減少17次；大風1972年最多（22次），1982年最少（2次）。近50年汾陽市冰雹出現次數年代際變化呈下降趨勢，20世紀70年代冰雹偏多，80年代比70年代減少5次，80—90年代變化不明顯，2001—2010年比20世紀90年代減少4次，2011—2020年比2001—2010年減少2次；冰雹1994年最多（4次），有的年份沒有冰雹發生。近50年汾陽市大霧出現次數年代際變化呈明顯上升趨勢，20世紀70年代大霧偏少，80年代比70年代增加15次，90年代比80年代增加13次，2001—2010年比20世紀90年代增加37次，2011—2020年比2001—2010年增加32次；大霧2016年最多（32次），1974、1981、1992年僅出現1次大霧天氣。

對1971—2020年汾陽市大風、冰雹、大霧天氣進行月統計，分析氣象災害的月發生頻率。從表4可以看出，大風4月份出現頻率最高（25.8%），9月份出現頻率最低（1.5%）；冰雹6月份出現頻率最高（31.1%）；大霧11月份出現頻率最高（15.2%），6月份出現頻率最低（1.7%）。

3結論與討論

（1）1971—2020年汾陽市年平均氣溫呈現出明顯的上升趨勢，平均增溫速率為0.43 ℃/10 a。在季節變化中，冬季、春季變暖最為明顯，秋季次之，夏季氣溫從20世紀80年代后才呈現為上升趨勢。

（2）汾陽市20世紀70、80年代降水偏多，從1990年開始降水趨向減少，1990—2001年為降水匱乏期，2002—2020年呈波動性減少。20世紀70、80年代夏季降水明顯偏多；90年代夏季、秋季降水明顯減少；2001—2010年秋季降水明顯增多，2011—2020年夏季降水略有增加。

（3）氣候變暖對氣象災害的變化趨勢產生了影響，冰雹和大霧出現次數年代際變化趨勢比較明顯，冰雹呈下降趨勢，大霧呈上升趨勢，大風出現次數呈先減少后增加再減少的趨勢。

（4）月分布情況中，大風4月份出現頻率最高，9月份出現頻率最低；冰雹6月份出現頻率最高；大霧11月份出現頻率最高，6月份出現頻率最低。

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