近56年衡南縣氣溫和降水量變化特征分析

文 藝 李涵茂 陳 忠 戴 平 戴鵬飛 劉文武

（1衡山縣氣象局，湖南衡山 421300；2衡陽市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，湖南衡陽 421000）

以氣候變暖為標(biāo)志的全球氣候變化已是不爭(zhēng)的事實(shí)［1］，引起了廣泛的關(guān)注［2］。氣溫和降水是2個(gè)最基本的氣候要素指標(biāo)，有效積溫是農(nóng)作物生長發(fā)育的制約因子之一，降水量也是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起決定性作用的氣象要素之一。研究區(qū)域氣溫和降水量的變化特征，對(duì)分析氣候變化背景下對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響和氣候預(yù)測(cè)等方面有著重要的意義。

近年來，國內(nèi)學(xué)者對(duì)區(qū)域氣溫和降水的變化特征進(jìn)行了相關(guān)研究。丁一匯等［3］研究認(rèn)為我國增暖發(fā)生在20世紀(jì)80年代中后期，在近50年，全國年平均地表氣溫增溫速率為0.22℃·10a-1，1956—2000年間，長江中下游地區(qū)年降水量平均增加了60～130mm；彭玉芬等［4］分析了近50年福建建陽氣溫變化趨勢(shì)；郭金河等［5］根據(jù)河北省張家口市1966—2011年氣溫資料，分析了近46年氣溫變化特征及其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響；陸桂榮等［6］依據(jù)1955—2009年年平均氣溫、年平均最高、最低氣溫等資料，對(duì)日照市的年和各季的氣溫變化進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析；段紅光等［7］利用漯河1956—2008年的氣象觀測(cè)資料分析了氣溫、降水、日照變化特征；陳安世等［8］分析了鳳山縣氣溫和降水的氣候變化特征；王霞等［9］利用德州地區(qū)實(shí)測(cè)的月平均降水、氣溫資料，利用降水不均勻系數(shù)、距平分析法、5年滑動(dòng)平均法、小波分析法及相關(guān)水文統(tǒng)計(jì)學(xué)等一系列方法，對(duì)該地區(qū)降水量、氣溫特征及相應(yīng)的變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究分析；李曉龍等［10］利用貴州思南站逐日降水資料，從量級(jí)和量別2個(gè)方面分析了1951—2010年各級(jí)別降水日數(shù)、降水量及變化趨勢(shì)。

本研究通過分析近56年衡南縣氣溫和降水量變化特征，基本掌握了衡南縣氣候變化背景下氣溫和降水的變化趨勢(shì)，為衡南地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局、氣象防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)氣候資源的開發(fā)利用以及評(píng)估氣候變化對(duì)衡南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)域概況 衡南縣位于湖南省中部偏南，湘江中游，地處東經(jīng)112°16′～113°08′，北緯26°32′～26°58′。氣候溫暖濕潤，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，具有熱量充足、雨水集中、春暖多變、夏秋多旱、冬寒期短、暑熱期長的特征。衡南縣年產(chǎn)稻谷穩(wěn)定在5.5億kg以上，為全國百強(qiáng)產(chǎn)糧大縣。

1.2 資料來源與方法 資料來源于衡陽市氣象臺(tái)1955—2010年的整編資料，選取衡南縣國家氣象觀測(cè)站的地面氣象要素氣溫和降水觀測(cè)資料。先分別計(jì)算各年份的月平均氣溫、降水量，再計(jì)算年、季、月的氣溫和降水均值、距平值以及傾向率。3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月至翌年2月為冬季。

1.3 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS 13.0、Office Excel 2003等軟件進(jìn)行回歸分析等數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫的變化特征

2.1.1 年代際變化 如表1所示，衡南縣56年的年平均氣溫為17.9℃。從時(shí)間角度上看，年平均氣溫從20世紀(jì)90年代開始增加，平均增幅為0.35℃·10a-1。同時(shí)，不同季節(jié)的平均氣溫也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。春季平均氣溫從20世紀(jì)90年代開始增加，平均增幅為0.50℃·10a-1；夏季平均氣溫增減波動(dòng)，趨勢(shì)不明顯；秋季平均氣溫在20世紀(jì)除60年代氣溫略增外，其他年代均處于減少狀態(tài)，進(jìn)入21世紀(jì)后，氣溫增加明顯，增幅達(dá)0.7℃·10a-1；冬季平均氣溫從20世紀(jì)90年代起增加明顯，增幅≥0.4℃·10a-1。總體上看，衡南縣平均氣溫處于增加趨勢(shì)，春、秋、冬4季平均氣溫也趨于增加，而夏季平均氣溫變化趨勢(shì)不明顯。

表1 衡南縣年、季平均氣溫的年代際距平變化（℃）

2.1.2 氣溫的年際變化 衡南縣平均氣溫的年際變化趨勢(shì)如圖1所示。由圖1可知，年平均氣溫的傾向率為0.11℃·10a-1，春、夏、秋、冬季平均氣溫的傾向率分別為0.18℃·10a-1、-0.02℃·10a-1、0.11℃·10a-1、0.17℃·10a-1。其中春季和全年通過了0.01顯著相關(guān)性檢驗(yàn)（雙側(cè)），秋、冬通過了0.05顯著相關(guān)性檢驗(yàn)（單側(cè)），夏季未通過顯著相關(guān)性檢驗(yàn)。從平均氣溫的傾向率可以看出，衡南縣春、秋、冬季趨于變暖，夏季變化趨勢(shì)不明顯。總體上，衡南縣近56年氣候趨于變暖。

圖1 衡南縣1955—2010年平均氣溫年際變化趨勢(shì)

2.2 降水量的變化特征

2.2.1 降水量的年內(nèi)分配 選取1955—2010年衡南縣月平均降水量，分析年內(nèi)分配情況（表2），可以看出，衡南縣降水量年內(nèi)分配不均。56年平均年降水量為1297.6mm，降水主要分布在3—6月份，為684.1mm，占全年降水量的50%以上。秋季降水量最少，為193.3mm，僅為全年降水量的14.9%。

表2 衡南縣降水量年內(nèi)分配情況

7891 0 11 12 100.5 114.1 50.3 72.7 70.3 48.4 7.7 8.8 3.9 5.6 5.4 3.7

2.2.2 降水量的年代際變化 如表3所示，從時(shí)間角度上看，年降水量在20世紀(jì)90年代以前偏低，進(jìn)入90年代后，降水量明顯增加，90年代降水量均值比多年均值高87.6mm。2000—2010年降水量比90年代減少，但仍高于其他年代。同時(shí)，不同季節(jié)的降水量也呈現(xiàn)出波動(dòng)。春季降水量從60年代開始減少，夏季降水量從90年代開始明顯增加；秋季降水量在80年代之前增減波動(dòng)，趨勢(shì)不明顯，80年代起降水量趨于減少；冬季降水量從80年代起一直處于增加狀態(tài)。總體上看，衡南縣年降水量處于增加趨勢(shì)，春、秋季降水量趨于減少，夏、冬季趨于增加。

表3 衡南縣年、季降水量的年代際距平變化

2.2.3 降水量的年際變化 衡南縣降水量的年際變化趨勢(shì)如圖2所示。年降水量的傾向率為13.6mmmm·10a-1，春、夏、秋、冬季降水量的傾向率分別為-5.5mm·10a-1、15.3mm·10a-1、-4.6mm·10a-1、7.5mm·10a-1，全年和各季的降水量?jī)A向率均為通過顯著相關(guān)性檢驗(yàn)。從降水量?jī)A向率可以看出，衡南縣年降水量處于增加的趨勢(shì)，夏、冬季的降水量也處于增加趨勢(shì)，春、秋季降水量處于減少趨勢(shì)（圖2）。

圖2 衡南縣1955—2010年降水量年際變化趨勢(shì)

3 結(jié)論

（1）衡南縣56年平均氣溫為17.9℃，年均降水量為1297.6mm，年內(nèi)分配不均勻，降水主要集中在3—6月份，占全年降水量的50%以上。

（2）衡南縣年平均氣溫的傾向率為0.11℃·10a-1，春、夏、秋、冬季平均氣溫的傾向率分別為0.18℃·10a-1、-0.02℃·10a-1、0.11℃·10a-1、0.17℃·10a-1，衡南縣氣候趨于變暖。

（3）衡南縣年降水量從20世紀(jì)90年代明顯增加，同時(shí)，不同季節(jié)的降水量也呈現(xiàn)出波動(dòng)。年降水量的傾向率為13.6mm·10a-1，春、夏、秋、冬季降水量的傾向率分別為-5.5mm·10a-1、15.3mm·10a-1、-4.6mm·10a-1、7.5mm·10a-1，年降水量和夏、冬季的降水量處于增加趨勢(shì)，春、秋季降水量處于減少趨勢(shì)。

綜上所述，近56年來衡南縣氣溫和降水有明顯的變化。當(dāng)?shù)貞?yīng)及時(shí)評(píng)估氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響，以采取有效應(yīng)對(duì)措施，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，合理有效開發(fā)利用農(nóng)業(yè)氣候資源，積極面對(duì)氣候變化帶來的影響。