2021年山西省汾陽市氣候分析及異常事件診斷

李 旋

山西省汾陽市氣象局，山西汾陽 032200

近年來，受全球氣候持續變暖的影響[1-2]，極端天氣事件頻發，對自然環境和人類活動產生了一系列影響[3-4]。通過分析汾陽市1971—2021年氣象觀測資料，總結2021年汾陽市氣候特征和各類氣候異常事件[5-7]，旨在提醒人們多關注氣候變化，保障當地農業生產又好、又快地發展，進一步改善生態環境。

1 基本氣候概況

1.1 氣溫

資料分析（圖1）表明，1991—2021年汾陽市的年平均氣溫總體呈上升趨勢。1991—1996年的年平均氣溫均偏低，1993年的年平均氣溫（距平-0.9℃）達到歷史最低值。1994—2002年的年平均氣溫均偏高，其中1999年的年平均氣溫（距平+1.1℃）最高；2003—2005年的年平均氣溫偏低；自2006年起，除2012年的年平均氣溫比常年偏低外，其余年的平均氣溫均等于或高于歷年平均值（10.5℃），尤其是2014—2021年，氣溫持續偏高。2021年的年平均氣溫（12.5℃）達歷史最高。

圖1 1991—2021年汾陽市年平均氣溫距平變化

1.2 降水

由圖2可知，1991—2021年的年降水量的變化趨勢不顯著，但具有階段性特點。1991—2001年的年降水量（除1996年外）均偏低，出現了1997年（距平-179.8 mm）1個嚴重干旱年。從2002年起，年降水量呈波動性變化，出現了2003年（距平+207.2 mm）和2016年（距平+219.6 mm）2個豐水年。2021年的年降水量（611.3 mm）比歷年平均值（440.5 mm）高出170.8 mm，尤其是秋季降水量（359.3 mm）達歷史最高值，比歷年秋季平均值（108.2 mm）高出251.1 mm。

圖2 1991—2021年汾陽市年降水量距平變化

1.3 日照

由圖3可知，1991—2021年汾陽市的年日照時數總體呈下降趨勢。1991—2002年的年日照時數均偏高。其中，1997年的年日照時數（距平+359.9 h）最高。2003—2019年的年日照時數（除2008年外）均低于歷年平均值（2443.3 h）。其中，2016年的年日照時數（距平-611.2 h）達歷史最低值。2020年的年日照時數（距平+542.1 h）達歷史最高值。2021年的年日照時數（距平-69.8 h）偏低。從圖4可以看出，2021年春季、夏季和秋季日照時數均低于歷年平均值，冬季日照時數（599.6 h）卻比歷年冬季平均值（495.9 h）多出103.7 h，屬歷史罕見。

圖3 1991—2021年汾陽市年日照時數距平變化

圖4 汾陽市2021年四季日照時數距平變化

2 物候異常分析

從表1可以看出，蒲公英、車前、蒼耳、榆樹和小葉楊5種植物的物候期（除蒼耳開花盛期、車前黃枯末期和小葉楊落葉末期外）均提前，且提前量突破歷史極值。

表1 汾陽市2021年植物物候期觀測數據

前期，由于2月和3月平均氣溫分別比歷年平均值偏高5.4℃和3.6℃，且2月日照時數比歷年平均值偏多29.6 h，木本植物（榆樹、小葉楊）的花芽膨大期偏早14~16 d；草本植物（蒲公英、車前）的萌芽期偏早13~14 d；且受2月和3月降水量分別比歷年平均值偏多15.9 mm和14.1 mm的影響，蒼耳萌芽期偏早23 d。

中期，受前期物候期系統偏早、5月和6月平均氣溫分別比歷年平均值偏高1.1℃和1.8℃的影響，木本植物物候期偏早10~21 d；草本植物蒲公英、車前物候期偏早11~16 d；受7月份降水量比歷年平均值偏少53.2 mm的影響，蒼耳開花盛期偏遲6 d；受9月份降水量比歷年平均值偏多57.1 mm的影響，蒼耳果實或種子全熟期偏早5 d。

后期，受10月份降水量比歷年平均值偏多197 mm的影響，木本植物小葉楊落葉末期偏遲12 d，草本植物蒼耳黃枯末期偏早3 d；受11月份平均氣溫比歷年平均值偏高1.3℃和11月份日照時數比歷年平均值偏多48.9 h的影響，木本植物榆樹落葉末期偏早2 d，草本植物蒲公英黃枯末期偏早2 d，車前黃枯末期偏遲1 d。

2021年總的物候特點是：前期和中期物候期偏早，后期接近歷年平均值或偏遲。

3 異常氣候事件及氣象災害

3.1 暴雨

暴雨是指降水強度很大的雨，常在積雨云中形成[8]。中國氣象標準中規定，每小時降雨量16 mm以上、連續12 h降雨量30 mm以上、24 h降水量≥50 mm的雨稱為“暴雨”[9]。2021年汾陽市出現了歷史罕見的春季暴雨。5月15日15:00—5月16日03:00，汾陽市石莊鎮降雨量38.9 mm，楊家莊鎮降雨量33.8 mm，賈家莊鎮降雨量30.5 mm，12 h降雨量超過30 mm。

汾陽市夏季6—8月份共發生4次暴雨，比歷年偏少。6月9日08:00~20:00，汾陽市張家堡降雨量60.9 mm，峪道河60.3 mm，楊家莊47.3 mm，河北村42.7 mm，石莊36.6 mm，東趙村35.7 mm，上池家莊34.7 mm，張家坡33.9 mm，賈家莊33.2 mm，安上村33.2 mm，西 河32.7 mm。7月11日19:00—7月12日07:00，東趙村降雨量34.9 mm，張家堡33.2 mm；7月13日00:00~01:00，石莊鎮1 h降雨量達19.1 mm；8月18日20:00至8月19日20:00，靳 屯村84.6 mm，南垣77.6 mm，東趙67.2 mm，張家堡64 mm，峪道河63 mm，小相寨58.4 mm，上池家莊57.9 mm，見喜村54.3 mm，河北村51.7 mm，汾陽城內50.7 mm。

汾陽市秋季出現5次暴雨，歷史罕見。9月3日20:00至9月4日08:00，石莊降雨量33.6 mm，楊家莊30.6 mm；9月23日0:00~12:00，楊家莊鎮降雨量30.8 mm；10月3日03~14:00，賈 家 莊降雨量45.8 mm，西河45.3 mm，汾陽城 內35.2 mm；10月4日03:00—10月5日03:00，汾陽城內降雨量75.3 mm，西河74.2 mm，賈家莊72.6 mm，見喜村68.5 mm等；10月5日03:00—10月6日03:00，汾陽城內79 mm，賈家莊74.9 mm，見喜65.7 mm等。

3.2 大風

大風是平均風力≥6級或瞬時風速≥17 m/s的風[10]。2021年全年大風次數達到23次，是近50年以來最高值，比歷年平均值多14次。4月出現大風（6次）最多，5月次之（出現大風5次），具體時間分布如表2所示。

表2 汾陽市2021年大風時間分布

3.3 冰雹

2021年6月8 日19:19，汾陽市出現強降雨伴冰雹天氣，最高降雨量10.1 mm，部分區域出現大冰雹（直徑2 cm左右）。栗家莊鎮、西河街道、太和橋街道、文峰街道、峪道河鎮、肖家莊鎮、陽城鎮7個鎮和街道不同程度受災。截至6月9日下午16:00，據統計，災害共造成全市8 472.68 hm2農作物和經濟作物受災，成災4 286.23 hm2，絕收13 hm2。其中，玉米、高粱、谷子等農作物受災6 290.85 hm2，成災3 704.40 hm2，絕收13 hm2；核桃、杏等經濟林受災2 181.83 hm2，成災581.83 hm2。冰雹災害同時造成24個蔬菜大棚等農業設施損毀，造成直接經濟損失3 050.92萬元。

3.4 干旱

汾陽市2021年夏季以來天氣干旱，7月下旬降水量只有0.6 mm，比常年偏少29.3 mm，偏少98%；8月上旬降水量只有2.6 mm，比常年偏少31.3 mm，偏少92%，汾陽市旱地已出現高度干旱。經過統計，截至8月18日，全市杏花村鎮、冀村鎮、演武鎮、峪道河鎮、肖家莊鎮、栗家莊鎮、三泉鎮、石莊鎮、楊家莊鎮、文峰街道、陽城鎮11個鎮、街道遭受干旱災害，受災人口207 349人，主要農作物玉米、高粱等受旱災損失嚴重。經統計，全市農作物受災面積34 166.85 hm2，成災19 973.27 hm2，絕收3 804.22 hm2，直接經濟損失17 828.26 萬元。

3.5 局地洪澇

10月3日—6日汾陽市出現連陰雨天氣，其中2 d暴雨，2 d大雨，汾陽城區總降水量213.5 mm，是歷年10月份降水量的7倍，突破建站以來10月份最大降水量。區域站最大降雨量出現在賈家莊，降水量220.1 mm。10月8日08:00—9日08:00汾陽市又出現降雨，連日降雨導致汾陽市大部分區域出現不同程度的洪澇災害。經統計，此次洪澇災害導致全市14個鎮、街道不同程度受災，受災人口 52 176人,緊急避險轉移人口941人,設置集中安置點 95個，集中安置人口162人，農作物受災16 580.7 hm2，成 災9 203.27 hm2,絕 收1 361.16 hm2，共倒塌房屋戶369間，嚴重損壞房屋459間，一般損害房屋2 431間，受損水庫100座，沖毀或受損堤壩24.2 km，水毀公路1 500 m，受損學校 77個，直接經濟損失10 777.87 萬元。

4 小結

（1）1991—2021年汾陽市的年平均氣溫總體呈上升趨勢，尤其是2014—2021年氣溫持續偏高。2021年的年平均氣溫達到歷史最高。

（2）1991—2021年的年降水量變化趨勢不顯著，但具有階段性特點。2021年的年降水量比歷年平均值高出170.8 mm，尤其是秋季降水量超過歷史極值，比歷年秋季降雨量平均值高出251.1 mm。

（3）1991—2021年汾陽市的年日照時數總體呈下降趨勢。2021年的年日照時數比歷年偏少，其中春季、夏季和秋季日照時數均比歷年偏少，但冬季日照時數卻比歷年偏多103.7 h，屬歷史罕見。

（4）前期，受2—3月氣溫偏高和降水偏多影響，榆樹、小葉楊的花芽膨大期比歷年偏早14~16 d；蒲公英、車前的萌芽期比歷年偏早13~14 d；蒼耳萌芽期比歷年偏早23 d。后期，受10月份降雨量比歷年偏多197 mm影響，小葉楊落葉末期比歷年偏遲12 d。

（5）2021年汾陽市異常氣候事件及氣象災害較多，全年出現暴雨、大風、冰雹、干旱、局地洪澇等自然災害。2021年出現了歷史罕見的春季和秋季暴雨天氣，夏季出現了嚴重干旱，10月3—6日的連日降雨導致汾陽市大部分區域出現不同程度洪澇災害。全年大風次數也突破了近50年歷史極值，6月8日還出現了嚴重的冰雹天氣，給汾陽市的農業生產及生態環境帶來諸多不利影響，也警示人們應多關注氣候變化，積極應對，趨利避害，改善生態環境。