龙胜县近50年气候变化特征分析论文_邓全强, 赵秋琴

龙胜县近50年气候变化特征分析论文_邓全强, 赵秋琴

广西桂林龙胜各族自治县气象局

1气候资料和分析方法

1.1 气候资料

本文统计分析使用的资料为龙胜县气象站从1966年至2015年的逐年气候资料,包括逐年年降水量和逐年平均气温、平均最高气温、平均最低气温等和1971年到2015年的日照时数统计资料。根据以上时间段的气象资料对龙胜县气候变化特征进行分析。本县一年四个季节基本划分为:春季(3月份到5月份)、夏季(6月份到8月份)、秋季(9月份到11月份)、冬季(12份月至次年2月份)。

1.2 分析方法

本文主要使用一元线性回归分析、累积距平、滑动平均等方法针对龙胜县温度、降水、日照变化特征进行分析。

2降水变化趋势分析

2.1 降水量变化特征

龙胜县近50a平均年降水量为1519.6mm,极端最多年降水量出现在1994年,其值为2380.6mm;极端最少年降水量出现在2010年,其值为1030.3mm。

2.1.1 年降水量变化分析

近50年以来龙胜县降水线性趋势来看,降水量有减少的趋势,但降这种变化趋势表现非常微小。50a来年平均降水量从低到高、由高到低的不断变化;1993年以后出现年降水量振幅比较大年份,到1994年出现50a来年降水量最大峰值,该年年降水量为2380.6mm,2002年又出现50a来的次峰值。明显1992年前每年降水变化幅度不大,说明年降水量正常较稳定,1992年后波动比较大,表明该地区降水量变化比较大。80年代初降水量增多,降水从1983年开始降低,持续到1992年,即70年代前期至90年代初是降水量的偏少时期;1993~2002年降水增加的,2002年以后降水量又开始减少。9年滑动平均降水呈波浪形变化。

累积距平也是常用趋势分析法之一,由曲线直观判断其变化趋势。1966~1970年降水量逐年增多;1970年以后到1992年降水量逐年减少,但在该期间的1977~1982年出现了维持一段时间降水量相对稳定期。1992年后降水量开始出现明显上升趋势;2004后年降水量总体出现明显下降趋势,2014年后又呈现出上升趋势。也就是说1968~1986年和1994~2010年这两个阶段的降水量是增加的,而1987~1993年和2011~2015年这两个阶段的降水量是相对偏少的。

2.1.2 各季降水量变化分析

龙胜县地处北半球低纬度地区,属于亚热带季风气候,雨水丰富,但各季节降水量分布不均匀,雨量主要集中在4-8月,平均雨量为1054.4mm,占年平均雨量的69%。春季平均雨量为521.6mm,占年平均雨量的34%;夏季平均雨量629.8mm,占年平均雨量的42%;秋季平均雨量为212.3.mm,占年平均雨量的14%;冬季平均雨量为155.8mm,占年平均雨量的10%。可见龙胜县的降水为春季和夏季居多,秋季和冬季的雨量之和仅占年平均雨量24%,比春季和夏季的雨量之和偏少一倍以上。

各季降水量变化存在较大的差异。春季降水振幅变化比较频繁,但变化比较均匀,趋势也不明显,趋于正常;夏季降水年变化从1970年到1992年逐年减少,1992年后年降水增多,在1994年出现50a来极值,该变化与年变化相对应,1994年后降水量呈逐年减少的趋势,总体看,夏季降水减少的年份有24年,有继续减少的趋势;秋季年降水是有一半以上的年份是减少的,年平均降水量变化与夏季相反,夏季在1994年以前基本是减少的,且降水量偏离平均线都不太大,而秋季则反之。秋季降水也有减少的趋势;冬季1979年前降水减少,各年份降水变化不大,1979年后,年降水的变化幅度骤然加大,有降水增多的趋势。从5年滑动平均来看,1991~2006年春季、夏季、冬季降水变化一致,都是增多的,只有秋季是减少的。近50a来春季、夏季、秋季和冬季降水量变化倾向率分别为每10年-2.2mm、-12.4mm、-5.8mm和7.9mm。

2.1.3 十年段降水量变化分析

以每十年作为一个分析阶段,把50a分为5个阶段加以分析,结果表明,年降水量在1966-1975年增多,1976-1985年出现减少,1986-2005年又出现回升,最近10年又出现减少趋势,其变化的幅度较明显。

各季降水量年在5个阶段中变化差异较大。春季降水量在减少增多呈波状变化,变化幅度不大;夏季降水量与年降水量变化相似;秋季降水量从1966-1985年这20年里是增多的,1986-2005年是减少的,近10年又有所增多;冬季则为10年和后10年降水量呈减少趋势,中间年段是增多的。

3气温变化趋势分析

3.1气温变化特征

龙胜县1966-2015年共50年的平均气温为18.3℃,平均年最高气温为36.9℃,平均年最低气温为3.0℃,极端最高气温出现在2003年,其值为38.9℃,极端最低气温出现在1977年,其值为-1.4℃。

3.1.1 年平均气温状况及其变化分析

龙胜县近50年来年平均气温随时间是呈上升的变化的趋势。从20世纪60年代到90年代末(1966~1999年)距平值减小,气候相对为偏冷期,平均值18.1℃,低于历年平均值0.2℃;21世纪初(2000~2015年) 距平值增大,气候相对为偏暖期,平均值18.6℃,高于历年平均值0.3℃。年平均气温呈正弦波波动,1984年年平均温度为(17.3℃),达50a最低点,随着波动的上升态势,2015年年平均温度达历年来最高点(19.1℃),可以说2015年为历年来最暖的一年,最冷年与最暖年相差1.8℃。从图中各变化曲线看均为振荡向上趋势,50年里龙胜县的增温速率为每10a0.16℃。由5年滑动平均分析,20世纪60、70年代和21世纪初气温变化率较小。

1997年是气温变化的一个拐点,以前平均气温呈下降趋势,下降趋势持续了32年之久,但变化较缓慢,之后明显上升,2015年年平均气温为1997年以来的最高点。

3.1.2 阶段平均气温变化分析

在1985以前的时间段,年平均气温没有太大的波动变化,但1986年到2015年的时间段里,年平均气温逐渐升高,变化较为明显,最后十年的平均气温较1985年前上升了0.6℃。各季节平均气温的年段变化趋势与年平均气温变化趋势基本一致,除了夏季的各时段平均气温变化较缓慢外,其它季节的年段温度变化都比较明显。春季和秋季的变化较为相似,均在1995年后的时间段出现了较明显的升温,而冬季则在1985年后的时间段就已出现了明显的升温趋势。

3.1.3 各季平均气温变化分析

50a来春季的年平均气温为18.3℃,夏季的年平均气温为26.2℃,秋季的年平均19.4℃,冬季的年平均气温为9.2℃。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆四季的气温变化也呈逐步上升的趋势,其中春季气温年变化较大,2002~2006年气温年变化相对较平稳,2001年前气温年变化较大,整个阶段为偏冷期,2001年后则相反,年均气温上升趋势较明显;夏季除70年代气温年变化幅度较大外,其它年代相对较平缓,六七十年代和90年代中期为偏冷阶段。秋季气温年变化比较均匀,幅度不大,但气温变暖的总体趋势更为突出,其和年平均气温变化相似;冬季70年代中期到80年代中期及21世纪初气温变化幅度较大,其它年段都比较小,变化总体趋势不明显。半个世纪以来,春季、夏季、秋季、冬季四个季节的增温率分别为每10年0.18℃、0.13℃、0.22℃、0.14℃,特别是近几年来,气温偏高气候变暖的节奏表现更为突出。

3.2极端气温状况及其变化特征

50a来年极端最高气温最高值出现在2003年为38.9℃,最低值出现在1982年为35.1℃,两者相差3.8℃;年极端最低气温的最低值出现在1977年为-1.4℃, 最高值出现在2001年为6.1℃,两者相差7.5℃,最低气温由1977年后均高于0℃以上。春季极端最高最低值分别为36.4℃、4.0℃,分别出现在1969年、1988年;夏季春季极端最高最低值分别为38.9℃、20.9℃,分别出现在2003年、1982年或2002年;秋季极端最高最低值分别为37.5℃、4.7℃,分别出现在2009年、1976年;冬季极端最高最低值分别为32.7℃、-1.4℃,分别出现在1979年、1977年。年极端气温的变化只是简单说明,随时间变化气候在变暧。

3.2.1 年平均最高最低气温分析

年平均最高(低)气温变化都比较明显。1966-1985年段平均最高气温偏低,其它时段正常或偏高,从70年中期以后出现阶段性持续偏高,后三个阶段年平均最高气温从36.6℃-37.3℃,其间年平均最高气温上升了0.7℃;1985年前时段的年平均最低气温偏低,其后到2015年这个时间段的年平均最低气温偏高,其中70年代中期到90年代中期的年平均最低气温变化最大,两个阶段年平均最低气温阶段性上升了1.8℃。可见,平均最高(低)气温在年平均气温的变化趋势中影响也是比较显著的。

4日照时数变化分析

4.1日照时数变化特征

从1971年以来年日照时数最多在1972年,全年总日照时数为1529.4小时,最少在2015年,全年总日照时数为909.0小时,1971-2015年年平均日照时数为1235.2小时,45年来年日照最多时数与年日照最少时数相差620多个小时,占日照时数年平均的50%。日照时数的长短不仅随纬度和季节的不同而发生变化,也与当地的地形遮挡物和云雨极其相关。某个地区日照时数的变化情况,也可反映该地区上空大气状况的程度。

4.1.1日照时数的年际变化分析

1985-2000年,2011年以后持续偏少的趋势;从各年的日照总时数统计来看,总体随时间呈线性递减,其变化率为-1.711a-1,45年期间年日照时数减少74小时,2015年日照时数为历史最少。1980-1992年年日照总时数振荡较小,该时期日照百分率相对平稳。1972-1977年的日照时数逐年减少,1985以后逐年增多,直到1988年又呈逐年减少的趋势,1992年开始出现明显减少,持续至2006年,随后又明显逐年增多,2011年后又呈减少趋势。但总体日照时数是呈减少的势态。

4.1.2各季节日照总时数变化分析

龙胜县春季、夏季、秋季、冬季的日照总时数分别为232.6小时、437.9小时、377.0小时和187.7小时。从1971-2015年夏季的平均日照时数占年平均总时数的35%,依次为秋季31%、春季为19%、冬季为15%。各季日照时数最大值分别出现在春季2007年、夏季1978年、秋季1979年、冬季1987年,日照时数分别为178.0h、274.4h、225.1h、184.2h;最小值分别出现在春季1981年、1998年、1982年、2000年,日照时数分别为10.4h、39.9h、24.5h、3.3h。日照各季节的日照差异主要与各季节太阳的可照时数极其相关。除春季日照时数有增多的趋势外,其余三个季节的日照时数均有不同程度的减少趋势,以夏季最为明显,春、夏、秋、冬各季的变化倾向率分别为0.84a-1、-1.69 a-1、-0.47 a-1、-0.4 a-1。由9年滑动平均分析,春季到70年代末以前呈下降趋势,70年代末到80年代末逐年上升,随后又逐年下降至1996年后呈逐年上升且持续;夏季1977年以前趋势下降,1980年到1985年逐年上升,随后持续下降,2006年后上升趋势到2011年又转向减少,但后期变化不明显;秋季和冬季上升下降变化比较频繁,秋季2011年后趋势缓慢下降。

4.1.3日照阶段性变化分析

在2015年前等距的四个阶段中,年日照时数在2005年前均为负距平,前三个阶段日照时数呈阶段性减少,且一个阶段比一个阶段突出,而后一阶段又有所增加,但这种变化不明显。

春季前两个阶段减少,后两阶段增加;夏季1976-1985年这十年是增加的,后三个阶段呈减少趋势;秋冬季阶段变化一致,均从减少增加再减少。四季变化以春季和夏季比较明显。

5结论

(1)近50年来,龙胜县年平均气温随时间处于上升阶段,气温变化以每10a0.16℃递增。年平均气温在近10年上升趋势更为明显。春季、秋季比夏季、冬季升温表现更为突出,春、夏、秋、冬四季变化率分别以年0.018℃、0.013℃、0.022℃、0.014℃;年际变化率及春、夏、秋季变化率均能通过信度为0.01的显著性检验。年平均最高气温和年平均最低气温对年平均气温变化趋势有一定的影响。

(2)50年来龙胜县年平均降水量为1519.6mm,年降水量波动虽频繁,但幅度较小,年降水量总体变化略有下降的趋势,变化率为每10a12mm。各季节降水分布不均匀,降水量主要集中在4-8月,春季和夏季的年平均降水量比秋季和冬季的年平均降水多一倍以上,各季节降水变化有明显的差异,降水量波动频繁,春季、夏季、秋季降水变化有减少趋势,冬季则反之。降水变化率均未能通过信度显著检验,其变化有一定不确定性。

(3)45年来年平均日照时数为1235.2小时,日照时数逐年以-1.711h的速率减少。经统计四季的日照时数以夏季最多为437.9小时,冬季最少为187.7小时,春季日照时数有增多的趋势,夏、秋、冬三个季节均呈减少趋势,春、夏、秋、冬四季变化率分别以年0.84h、-1.69h、-0.47h、-0.4h。年、季日照时数变化率均未能通过信度显著检验,其变化有一定不确定性。

(4)经分析表明,气温、降水、日照时数的变化,不存在一一对应关系,降水只是抑制日照时数其中的一个因子,日照时数变化也证明不了其对气温变化的影响程度。日照时数的总体减少,从另一个方面表明本县上空大气浑浊,容易形成"温室效应",引起本地区气候变暖的原因之一。

论文作者:邓全强, 赵秋琴

论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第4期

论文发表时间:2019/4/22

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