1958—2017年東至縣氣候變化特征分析

黃少山 王有德 姚楊

摘要 利用1958—2017年東至縣氣象資料，采用線性趨勢法分析近60年東至縣各氣象要素年、季、月際變化特征。結(jié)果表明，近60年東至縣日照時數(shù)、平均氣溫、降水量和蒸發(fā)量月際呈拋物線變化趨勢，6—8月較高（大）。日照時數(shù)全年、夏秋冬季和1月、6—10月顯著減少，平均氣溫四季和1—7月、9—11月顯著升高，降水量夏季和1月、7月顯著增多，蒸發(fā)量全年及夏秋冬季和1—3月、6—12月顯著減少。

關(guān)鍵詞 氣候變化；日照時數(shù)；氣溫；降水量；蒸發(fā)量

中圖分類號 S162 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）21-0155-03

Abstract Using the meteorological data from Dongzhi County during 1958-2017， the linear trend analysis was used to analyze the annual， seasonal and monthly variations of meteorological elements in Dongzhi County in the past 60 years.The results showed that the sunshine hours， average temperature， precipitation and evaporation in Dongzhi County in the past 60 years showed a parabolic trend from month to month， and were higher （larger） from June to August.Sunshine hours decreased significantly throughout the whole year， in summer， autumn，winter and from January to October. The average temperature increased significantly in the four seasons and from January to July and from September to November.The precipitation increased significantly in summer，January and July. Evaporation decreased significantly throughout the whole year and in summer， autumn，winter and from January to March and from June to December.

Key words Climate change；Sunshine hours；Temperature；Precipitation；Evaporation

近百年來，由于自然環(huán)境的變化和人類活動的干擾，大氣污染和溫室氣體濃度升高，全球氣候正呈現(xiàn)以變暖為主要特征的顯著變化。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第四次評估報告指出，全球地表溫度呈現(xiàn)一致的增暖趨勢，近50年（1956—2005年）的變暖速率[（0.13±0.03） ℃/10 a]幾乎是近100年（1906—2005年）的2倍[1]；在此背景下，我國也表現(xiàn)出了顯著的變暖趨勢。我國近54年（1951—2004年）來增溫速率約0.25 ℃/10 a[1]，明顯高于全球或北半球同期的平均增溫速率。越來越多的科學(xué)數(shù)據(jù)表明，在氣候變暖的背景下，各類氣象要素時空變化均較大[2-6]。氣候變暖不但具有全球性，而且具有局地特征。筆者利用1958—2017年東至縣氣象資料，采用線性趨勢法分析近60年東至縣主要氣象要素的時空變化特征。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

東至縣為安徽省西南門戶，地處長江皖江段南岸之首，地跨29°34～30°30′N、116°39～117°18′E，轄15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，人口54萬。縣境南北長125 km，東西寬82 km，長江傍境東流，長江岸線85 km。跨長江平原與皖南山區(qū)，山巒迭起，湖泊河流縱橫，地形東高西低，海拔10～1 376 m。國土面積為3 261 km2，形成“七山一水一分田，一分道路和莊園”的格局。農(nóng)用地277 283.5 hm2，占土地總面積的85.0%，其中耕地58 070.7 hm2；總水面2.99萬hm2，可養(yǎng)水面1.29萬hm2；林業(yè)用地205 808.3 hm2，占國土面積的63.1%，有林地面積174 794.1 hm2，森林覆蓋率55.87%，林木綠化率59.63%，森林蓄積量1 036.9萬m3。氣候溫暖，四季分明，雨量充沛，光照充足，無霜期長，屬暖濕性亞熱帶季風(fēng)氣候。

1.2 數(shù)據(jù)來源

1958—2017年氣象資料來自東至縣氣象站。該站屬國家基本農(nóng)業(yè)氣象站，地理位置為30°10′N、117°02′E。

1.3 數(shù)據(jù)處理與方法

數(shù)據(jù)處理和圖表繪制利用Excel 2003軟件，使用DPS v7.05軟件進(jìn)行相關(guān)分析。四季劃分：春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月—次年2月）。采用線性傾向估計即一元線性回歸對月（季、年）平均（合計）數(shù)據(jù)序列進(jìn)行變化趨勢分析。變化的方向和顯著性由相關(guān)系數(shù)r來判定：r值正為上升，負(fù)為下降；│r││r│≥r0.10弱相關(guān)（近似直線變化），│r│≥r0.05變化趨勢顯著。

2 結(jié)果與分析

從圖1可看出，1988—2017年東至縣平均日照時數(shù)月際總體上呈雙峰曲線變化趨勢，6月有一弱谷；氣溫呈單峰曲線變化趨勢；降水量也呈單峰曲線變化趨勢，但9—12月變化趨緩；蒸發(fā)量變化與日照時數(shù)相似。從變化要素來看，全年兩減（日照時數(shù)、蒸發(fā)量）一增（平均氣溫）；夏季兩增（氣溫、降水量）兩減（日照時數(shù)、蒸發(fā)量），秋冬季兩減（日照時數(shù)、蒸發(fā)量）一增（平均氣溫），春季一增（氣溫）；1、7月兩增（氣溫、降水量）兩減（日照時數(shù)、蒸發(fā)量），6和9—11月兩減（日照時

數(shù)、蒸發(fā)量）一增（平均氣溫），4、5月一增（氣溫），2、3月一增（氣溫）一減（蒸發(fā)量），8月兩減（日照時數(shù)、蒸發(fā)量），12月一減（蒸發(fā)量）。

以月度（m）為自變量，以平均氣溫（T）、降水量（P）、蒸發(fā)量（E）、日照時數(shù)（S）為因變量，回歸分析表明（表1），四要素的變化趨勢均為拋物線，除1958—1987年平均日照時數(shù)達(dá)顯著水平外，其余要素達(dá)極顯著水平。最大值降水量在6月，氣溫和蒸發(fā)量在7月，日照時數(shù)在8月。1988—2017年與前30年比較，一次項、二次項系數(shù)相差不大，峰值點略有前移。

從圖2可看出，1968—1987年東至縣氣溫較低，總體上呈上升趨勢；蒸發(fā)量、日照時數(shù)呈下降趨勢，而降水量沒有明顯的變化趨勢。

2.1 日照時數(shù)年際變化

1958—2017年東至縣多年平均日照時數(shù)為1 953.2 h，極大值為1963年的2 419.7 h，極小值為2015年的1 573.9 h。60年來日照時數(shù)顯著減少，減幅為72.4 h/10 a，比安徽省平均（88.3 h/10a）[3]少15.9 h/10 a，比長三角南部平均（84.3 h/10 a）[4]少11.9 h/10 a。季節(jié)年際變化與全省趨勢一致（表2），春季不明顯，夏、秋、冬三季顯著下降[3]，減幅分別為41.03、17.15和15.04 h/10 a。1月和6—10月顯著減少，其中，6—8月減幅分別為12.9、12.0、16.2 h/10 a，9—11月減幅分別為5.6、6.1、5.4 h/10 a，1月減幅為7.4 h/10 a（表3）。

2.2 氣溫年際變化

氣溫是影響大氣-土壤邊界層上物質(zhì)與能量交換的一個重要氣候因子[7]。1958—2017年東至縣多年平均氣溫為16.4 ℃，極大值為2007年的17.7 ℃，極小值為1980年的15.5 ℃。近60年來氣溫總體上呈明顯的升高趨勢（表2～3），增幅為0.21 ℃/10 a，低于全國近54年（1951—2004年）平均地面氣溫升高幅度（0.25 ℃/10 a）[1]，介于長三角北部（0.22 ℃/10 a）、南部（0.18 ℃/10 a）增幅之間[4]，這或許與東至縣55.9%的森林覆蓋率相關(guān)[8]。

東至縣春夏秋冬四季平均氣溫顯著上升，增幅表現(xiàn)出明顯的季節(jié)非對稱性，春季最大，秋冬季次之[8]，四季增幅分別為0.26、0.11、0.23和0.25 ℃/10 a；1—6和9—10月顯著上升[9]，2、4—5和10月增幅較大（0.27～0.41 ℃/10 a），其余月份增幅為0.13～0.22 ℃/10 a。

2.3 降水年際變化

1958—2017年東至縣多年平均降水量為1 588.1 mm，極大值為1999年的2 281.6 mm，極小值為1978年的1 004.3 mm。近60年降水量波動較大，沒有明顯的異常變化，屬于自然振動，變化趨勢與全省和長三角一致[3，5]；夏季和1月、7月顯著增多，增幅分別為30.9和5.7、23.6 mm/10 a。

2.4 蒸發(fā)量年際變化

1958—2017年東至縣多年平均蒸發(fā)量為1 371.2 mm，極大值為1978年的1 696.4 mm，極小值為2015年的775.2 mm。近60年來東至縣蒸發(fā)量呈顯著的減少趨勢，減幅為55.6 mm/10 a，高于長三角北部（24.1 mm/10 a）、南部（35.4 mm/10 a）的減幅[4]。1—3和6—12月顯著減少，減幅為2.5～12.2 mm/10 a，8月減幅最大，6—8月減幅為7.6～12.2 mm/10 a，其余月份為2.5～3.7 mm/10 a。

3 結(jié)論與討論

（1）在全球氣候變暖的背景下，東至縣多數(shù)氣象要素發(fā)生了相應(yīng)變化。1958—2017年日照時數(shù)全年及夏秋冬季和1月、6—10月顯著減少，平均氣溫全年、四季和1—7月、9—11月顯著升高，降水量夏季和1月、7月顯著增多，蒸發(fā)量全年及夏秋冬季和1—3月、6—12月顯著減少。

（2）近百年來氣候變暖幅度已超出地球本身自然變動范圍，對人類生存和社會經(jīng)濟(jì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。農(nóng)業(yè)是受全球氣候變暖影響最大、最直接的行業(yè)之一，尤其是作為農(nóng)業(yè)主體的作物生產(chǎn)與糧食安全[10]。氣候變暖通過影響作物生育進(jìn)程、適宜種植區(qū)和災(zāi)害性因子等的變化，對作物產(chǎn)量、品質(zhì)產(chǎn)生很大影響。宜通過改變種植結(jié)構(gòu)、更換相對高產(chǎn)的中晚熟品種或抗逆性強(qiáng)的品種等適應(yīng)措施，以期獲得更高生產(chǎn)效益。

（3）全球氣候變暖已經(jīng)成為不爭的事實，溫度和蒸發(fā)作為一個區(qū)域氣候變暖最直接和敏感的表征指標(biāo)，也在發(fā)生著巨大的變化，由于不同地區(qū)有著不同的地理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，所以對氣候變暖的響應(yīng)不盡相同，具有顯著的季節(jié)性和區(qū)域性差異。

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