五蓮縣近45年氣溫與降水變化特征分析

五蓮縣近45年氣溫與降水變化特征分析

中國(guó)近百年來(lái)溫度變化自20世紀(jì)80年代以來(lái)，氣候變化已成為全世界的中心問(wèn)題。近百年來(lái)全球增暖率為0.5℃/100a,中國(guó)近百年來(lái)溫度變化與全球平均情況基本相似。在此選擇氣溫、降水量等要素的異常變化情況對(duì)五蓮近45年來(lái)氣候變化特征進(jìn)行分析,了解其氣候變化規(guī)律,對(duì)今后如何充分利用氣象資源,促進(jìn)人與自然和諧持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。1變化曲線及滑動(dòng)平均曲線選用1961—2005年五蓮縣氣溫和降水量等資料,繪制變化曲線及5年滑動(dòng)平均曲線。以年代為自變量,各要素為因變量,用最小二乘法估計(jì)氣候變化趨勢(shì)函數(shù)y=ax+b(系數(shù)a,b由最小二乘法求得)來(lái)分析年際、年代際的變化特征。2溫度變化的特點(diǎn)2.1氣溫特征變化45年來(lái)五蓮平均氣溫以0.3℃/10a的趨勢(shì)變化率上升。上世紀(jì)60年代前期氣溫持續(xù)下降(圖1),從1961年的13.2℃降到1964年的12.3℃,1967—1970年是第一個(gè)低溫階段,1969年下降到最低點(diǎn)11.6℃。70年代成為第二個(gè)低溫階段,1981—1983年氣溫逐漸上升,第三個(gè)低溫階段出現(xiàn)在1984—1988年,從1989年開(kāi)始?xì)鉁卦诓▌?dòng)中上升,1994年達(dá)45年最高點(diǎn)14.0℃。90年代平均氣溫達(dá)13.3℃,比60年代高0.8℃,2001—2005年平均氣溫為13.5℃,較60年代偏高1.0℃。45年來(lái)平均氣溫共有23年屬負(fù)距平年份,80年代氣候開(kāi)始變暖,90年代進(jìn)一步變暖(距平為0.4℃),2001—2005年平均距平為0.6℃。距平值從80年代開(kāi)始升高,與氣溫升高的結(jié)論相吻合。用12—2月,3—5月,6—8月,9—11月分別代表冬,春,夏,秋季,研究各季氣溫變化趨勢(shì)。近45年來(lái)冬春季氣溫顯著上升,線性趨勢(shì)變化率分別為0.5℃/10a和0.4℃/10a。冬季氣溫從60年代的-1.0℃升到2001—2005年的2.4℃,各年代均呈顯著上升趨勢(shì)。春季氣溫升溫趨勢(shì)接近冬季,夏、秋季氣溫變化不明顯,線性趨勢(shì)變化率分別為0.1℃/10a和0.2℃/10a,說(shuō)明45年來(lái)氣溫逐漸上升,主要是冬、春季氣溫升高的貢獻(xiàn)大。2.2溫度變化的特點(diǎn)2.2.1氣溫趨勢(shì)變化特征五蓮45年來(lái)平均最高氣溫為18.1℃,趨勢(shì)變化率為0.2℃/10a,最低值為16.9℃,出現(xiàn)在1964年和1985年,較歷年平均偏低1.2℃(圖2)。平均最高氣溫趨勢(shì)變化率仍是冬、春氣溫升幅相對(duì)較大,分別為0.4℃/10a和0.3℃/10a,夏、秋氣溫升幅相對(duì)較小,分別為0.1℃/10a和0.2℃/10a。其中60年代冬季平均最高氣溫最低,90年代和2001—2005年兩段時(shí)期最溫暖,平均值分別較60年代升高1.3℃和1.5℃。春季平均最高氣溫最低值出現(xiàn)在70年代,90年代起升溫顯著。夏季平均最高氣溫呈波動(dòng)變化,變化幅度不大。60年代到80年代秋季平均最高氣溫變化幅度僅0.1℃,90年代及以后上升較明顯。2.2.2極端最高氣溫45年來(lái)極端最高氣溫的最高值達(dá)40.7℃(2002年),最低值為33.5℃(1971年和1989年)。20世紀(jì)60年代極端最高氣溫較高(38.0℃),≥35.0℃日數(shù)達(dá)50天;70,80年代極端最高氣溫分別為37.3℃和37.8℃,2001—2005年極端最高氣溫升至40.7℃。近45年來(lái)以0.1℃/10a的趨勢(shì)上升,從90年代起上升趨勢(shì)明顯增加。其中1997年7月份出現(xiàn)≥35℃高溫日數(shù)9天。2002年7月10—15日連續(xù)6天出現(xiàn)高溫,7月15日極端最高氣溫達(dá)40.7℃,創(chuàng)歷史最高記錄。2.3最低氣溫變化特征2.3.1分類溫度分布五蓮45年平均最低氣溫為8.6℃,最低值為7.2℃(1969年),最高值達(dá)9.9℃(1994年)(圖3),平均最低氣溫以0.3℃/10a的速度上升。其各季變化規(guī)律也是冬、春季升溫幅度明顯,趨勢(shì)變化率分別為0.5℃/10a和0.4℃/10a,夏、秋季升幅緩慢,趨勢(shì)變化率分別為0.1℃/10a和0.2℃/10a。近45年春季平均最低氣溫呈兩邊低中間高的趨勢(shì),即60,70年代和2001—2005年平均值低,而80,90年代平均值高。夏、秋季變化相對(duì)平穩(wěn),60—80年代變化微小,90年代以后升溫相對(duì)明顯。2.3.2極端最低氣溫五蓮45年來(lái)極端最低氣溫最低值為-16.3℃(1969年),最高值為-9.4℃(1989年和1995年)。20世紀(jì)60年代極端最低氣溫最低,低于-10.0℃日數(shù)達(dá)138日;70,80年代的極端最低氣溫分別為-15.2℃和-15.9℃,但較60年代相比仍有明顯上升趨勢(shì),90年代極端最低氣溫最高(-13.0℃)。45年來(lái)極端最低氣溫以0.6℃/10a的趨勢(shì)明顯上升,極端最低氣溫明顯上升同冬季氣溫明顯上升較為一致。1969年1—2月有22天最低氣溫低于-10.0℃,其中1月29日—2月5日,連續(xù)8天最低氣溫低于-10.0℃。3降水變化特征3.1降水量時(shí)程分布五蓮45年平均降水量為781.7mm,年平均降水量最多為1257.3mm(1990年),最少為466.3mm(1983年),最多年份比最少年份偏多791.0mm。60年代前期、70年代中前期屬多雨階段,而1965—1969年、1977—1989年是少雨階段(圖4)。其中1977—1989年長(zhǎng)達(dá)13年中,除1980年較歷年略偏多外均屬偏少年份,該階段平均降水量634.7mm,較歷年平均偏少147.0mm。90年代起降水開(kāi)始上升,但仍比60,70年代偏少。45年來(lái)降水時(shí)空分布不均勻,年際間變化很大,正距平的年份共21年,平均正距平量較大,為174.7mm;負(fù)距平的年份共24年,平均負(fù)距平量為-152.9mm。45年來(lái)降水量在波動(dòng)中減少,線性趨勢(shì)變化率為-16.5mm/10a。60,70年代年平均降水量為828.4mm,80,90年代降水量驟減,平均為731.1mm。3.2暴雨發(fā)生的趨勢(shì)是來(lái)五蓮受溫帶季風(fēng)氣候影響,夏季降水占主要地位。夏季降水量占全年的62%,成為影響全年降水的主要因素,因此夏季降水的多少直接決定了該年的旱澇程度。五蓮夏季降水變化趨勢(shì)與年變化趨勢(shì)一致,降水量在波動(dòng)中減少的趨勢(shì)很明顯,每10年降水量減少16.1mm。60,70年代降水量平均524.8mm,80,90年代平均僅為447.2mm,前后相差77.6mm。由此可見(jiàn),45年來(lái)降水量逐漸減少主要是由夏季降水減少引起。20世紀(jì)60,70,80,90年代和2001—2005年各年代夏季暴雨日數(shù)分別為20,26,13,29,9天,各年代夏季暴雨出現(xiàn)頻次分別為10年8遇,10年10遇,10年6遇,10年9遇,5年4遇,60,70年代出現(xiàn)頻次高,80年代出現(xiàn)頻次驟減,90年代起出現(xiàn)頻次提高。暴雨出現(xiàn)頻次與夏季降水量的變化趨勢(shì)一致,可見(jiàn)暴雨日數(shù)對(duì)夏季降水量的貢獻(xiàn)較大。3.3干旱頻次的變化干旱是五蓮縣經(jīng)常出現(xiàn)的自然災(zāi)害,其指標(biāo)用降水量距平百分率P確定,P<-10%為旱,P>20%為澇,-10%≤P≤20%為正常。它從某種程度上反映了由于降水量偏少形成旱災(zāi)的幾率。按此標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)五蓮45年夏季降水資料,發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)60,70,80,90年代和2001—2005年夏季干旱年份分別為3,4,6,3,2年,60,70,80年代干旱頻次呈明顯遞增現(xiàn)象,90年代出現(xiàn)頻次略降,2001—2005年干旱頻次又開(kāi)始增加。近45年來(lái)夏季干旱總頻率為40%,80年代干旱出現(xiàn)頻