韋虹



摘 要:本文利用樂至縣20世紀50年代末建立氣象觀測站以來,同一測點連續近60年氣溫觀測資料進行分析,得到如下結論:①近60年來氣溫變化呈現高—低—高特征,拐點出現在20世紀80年代;②在氣溫變冷的20世紀60—80年代,年平均氣溫、年平均最高氣溫每十年下降0.33℃左右,而年平均最低氣溫每十年下降0.15℃左右;③在氣溫升高的20世紀90年代至今,年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫變化幅度相當,平均每十年升高0.33℃;④近30年來春、夏季明顯延長,而冬季顯著縮短,秋季趨勢變化不明顯;⑤近60年來暖冬、熱夏現象有明顯增多、增強趨勢。
關鍵詞:資陽;氣溫;變化;診斷
隨著全球氣候變暖以及各種氣象災害、極端氣候事件的頻繁發生,人們對天氣、氣候的關注度持續升高。本文根據樂至縣近60年氣溫觀測資料分析、診斷其特征或規律,以期為溫度預測及農業生產趨利避害提供參考和依據。
一、資料及處理
資陽市轄區面積小、下墊面以淺丘為主相似度高,且山丘峰谷高差不大,一般僅幾十米,加之氣溫具有時空連續性特性,故本文僅以位于市境相對中部,且建站至今60年觀測場地未曾變動過的樂至縣1961-2017年資料進行統計分析。所有數據、圖表的統計、制作均采用Excel進行處理。
二、氣溫變化特征
1.年變化特點
此處年氣溫包含三個層面:年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫。其年變化趨勢如圖1。可見,三者具有相同的變化趨勢,其年變化曲線均呈開口向上的拋物線形狀。20世紀60--80年代,氣溫總體呈下降態勢,至80年代中前期觸底,經過3-4年的底位振蕩進入90年代后,氣溫總體又呈緩慢回升態勢,至2006年三者同時刷新歷史最高紀錄,其后經過4-5年的小幅回落后又快速升高,尤其近幾年更是屢創新高。其中,又以年平均最低氣溫的升溫趨勢最為穩定、突出。三溫度的年變化趨勢模擬方程如下,均通過信度1‰的相關檢驗。
年平均最高氣溫: TG=0.001(X-30.5)2+20.05 (R=0.5>R1‰=0.4291,n=55);年平均最低氣溫:TD=0.001(X-22.5)2+13.64 (R=0.7092,n=55);年平均氣溫:T=0.001(X-27.5)2+16.424 (R=0.5514,n=55);
2.年代變化特點
從氣溫年代間變化分析可見(圖2):20世紀60—80年代,平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫分別下降了0.6℃、0.7℃、0.3℃,降溫速率平均每十年0.15—0.35℃。80年代氣溫降至最低,年代平均氣溫僅16.3℃、年代平均最高氣溫20.0℃、年代平均最低氣溫13.6℃,其后逐年代回升,21世紀升溫加劇,21世紀平均氣溫17.3℃、平均最高氣溫21.1℃、平均最低氣溫14.5℃,均較20世紀80 年代升高1℃左右。換言之,資陽近30年來氣溫呈上升態勢,其升溫速率平均每十年0.33℃,至目前,年平均最高、最低氣溫以及年平均氣溫均較20世紀80年代升高1℃左右。
3.四季變化特點
四季按氣候學“五日滑動平均法”劃分。即:春季指上半年5日滑動平均氣溫穩定大于10℃始日至5日滑動平均氣溫穩定大于22℃始日間時間;夏季指5日滑動平均氣溫穩定大于22℃時間,秋季指下半年5日滑動平均氣溫小于22℃至 5日滑動平均氣溫大于10℃時間;冬季指5日滑動平均氣溫穩定小于10℃時間。
從各季氣溫變化分析可見(圖3、圖4),除冬季氣溫近60年來一直圍繞均值上下波動無明顯趨勢外,其他三季均有不同程度上升,其中春季升高最為明顯,其次是秋季,再次是夏季,冬季最小。
各季平均氣溫年變化趨勢回歸效果最佳的模擬方程,春、夏季為拋物線,秋、冬季為直線。其中,春、秋季通過信度1‰的信度檢驗,夏季通過信度1℅ 的相關檢驗,冬季不能通過10℅的信度檢驗。各季模擬方程如下:
春季平均氣溫:TC=0.002X2-0.109X+18.17(R=0.5348≥ R1‰=0.4327, n=55); 秋季平均氣溫:TQ=0.017X+ 16.67 (R=0.4171≥ R1%=0.3453, n=55);
夏季平均氣溫: TX=0.001X2-0.058X+26.01 (R=0.3376≥ R5%=0.2939, n=55);
冬季平均氣溫: TD=0.006X+7.117 (R=0.1265≤R10%=0.2247, n=55);
4.“暖冬”“涼夏”
根據四川省地方標準DB51/T582-2006《氣候術語》:冬季(12—2月)季平均氣溫距平≥1.0σ或夏季(6—8月)季平均氣溫距平≤-1.0σ分別稱之為 “暖冬”和“涼夏”。其中,σ為氣溫標準差,計算式。式中,n為統計年份數,Ti為某年某段平均氣溫,T為同時段歷年平均氣溫。據此,本文增添“冬季平均氣溫距平≤-1.0σ定義為冷冬,夏季平均氣溫距平≥1.0σ定義為熱夏”。則1961-2017年間共出現暖冬7年、冷冬12年、涼夏6年、 熱夏9年。詳見圖5。
從圖5可見:暖冬現象有明顯增多、增密趨勢,冷冬近60年來出現態勢變化不明顯。涼夏集中出現在20世紀90年代初之前,從1993年以來的24年間未出現涼夏現象;與此相反,熱夏現象卻有顯著增多、增強態勢。
三、氣溫變化的影響
1.對農業的影響
近三十年來,我市氣溫呈升高趨勢,異常氣候事件也有所增加。氣候變暖可使適宜農作物生長的季節延長,山地種植上限提高。氣候干暖化趨勢增強,導致高溫、干旱、洪澇災害增多,增加農業生產的不穩定性。近十余年來盛夏異常高溫日數增加、夏秋季雨水減少以及旱、澇災害頻發。總之,氣候干暖化趨勢的加劇,使農業生產的不穩定性進一步增加,導致農業生產成本的不斷攀升。
2.對生態環境的影響
氣溫升高、降水強度大而雨量少的變化趨勢,造成干旱、暴雨等極端氣候事件增多,對生態環境的負面影響已有顯露。在生物多樣性方面,由于空氣濕度降低,地下水位下降,導致蕨類植物處于瀕危狀態;在水土流失方面,我市以坡臺地為主,土薄坡陡,在降水集中的雨季,水土極易流失;在地質災害方面,由于降雨有總量減少而強度增大的變化趨勢,導致地質災害有加重發生趨勢。
參考文獻:
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