平泉市冬季低温天气气候特征分析
2018-11-19张弈悟哲闫秋玲
张弈悟哲,闫秋玲
(平泉市气象局,承德 平泉 067500)
1 研究区域概况
平泉市地处河北省东北部,属大陆性季风气候,受地形、纬度等因素影响,四季分明。春季,风大干旱,回暖较快。夏季,暖热多雨,雨量集中,占全年68.74%,7月气温最高,历年月平均气温为23.0℃。秋季,雨量骤减,气候干燥。
2 资料与方法
2.1 资料
选取平泉国家一般气象站1986-2015年共30年每日最低气温资料进行统计分析,采用气候学上常用的方法统计分析当年12月到次年2月低温日数。日极端最低气温(Td)Td≤-20℃为1个低温日数。将气象站出现低温视作研究区域内出现低温,季节划分采用气象季节,即3~5月为春季,6~8 月为夏季,9~11 月为秋季,12~次年 2 月为冬季。
2.2 方法
①一元线性趋势分析
气象要素的变化趋势用(1)进行估计:
式中:Yi为气象要素,ti为时间(1986~2015年);a1为线性趋势,把a1×10称为气象要素每10年的趋势系数。
②突变分析
文章采用 Mann-Kendall法进行突变检验,Mann-Kendall法是非参数统计检验方法,其优点是不需要样本遵从一定的分布,也不受少数异常值的干扰,
3 结果分析
3.1 平泉冬季低温日数的月特征
3.1.1 低温日数的月分布特征
1986-2015 年冬季区域内共出现低温日数达299天,平均每年10.0天,由表一可知低温日数1月为177天,占冬季低温日数的59.1%,2月为67天,站冬季低温日数的22.4%,12月低温日数为55天,占冬季低温日数的18.4%,可见冬季低温日数主要集中在1月。1月30年最低温度为-32.9℃(1986年),2月 30年最低温度为-26.3℃(1990年),12月30年最低气温为-25.5℃(2012年),可见1月温度低并且低温持续时间长。
3.1.2 冬季低温日数的月变化特征
平泉市近30年12月低温日数呈上升趋势,其趋势系数为0.23d/10a,低温日数相关系数|r|=0.08;近30年1月低温日数呈上升趋势,其趋势系数为0.86d/10a,低温日数相关系数|r|=0.16;2月低温日数呈上升趋势,其趋势系数为0.17d/10a,低温日数相关系数r|=0.06,且三个月份增加趋势在α=0.001水平上均不是显著的。
3.2 平泉冬季低温日的年际及年代际变化趋势
1986~2015 年期间,平泉市冬季低温日数最多出现在2000年为24天,冬季低温日数最少出现在2015年为1天,两者相差23天,足见其振幅之大。20世纪80年代(1986-1990年),平泉市冬季低温日数33天,年均冬季低温日数小于多年平均值,距平值为-3.4。20世纪90年代(1991-2000年),平泉市冬季低温日数99天,距平值为-0.1。进入21世纪后(2001-2015年),平泉市冬季低温日数升高为168天,年均冬季低温日数大于多年平均值,距平值为1.2。总体来说,平泉市近30年冬季低温日数呈上升趋势,其趋势系数为1.2d/10a,冬季低温日数相关系数|r|=0.18,表明这种增加趋势在α=0.001水平上不是显著的。
3.3 平泉地区低温日突变分析
气候突变泛指气候从一种状态到另一种状态的较迅速转变的现象。根据Mann-Kendall趋势检验原理,UF曲线值大于0,表明序列呈上升趋势,小于0则表明呈下降趋势。2003年之前UF曲线值均小于0,且UF曲线呈现波动,未达到显著上升(或下降)趋势。2004-2015年UF曲线值大于0。1986-2003年,平泉冬季低温日数呈下降趋势,2004-2015年冬季低温日数呈上升趋势,但均未达到显著的上升(或下降)趋势。UF曲线和UB曲线分别在2000年、2002年、2003年相交,证明在这3年低温日数发生突变,且在2004年发生突变之后低温日数由下降趋势转为上升趋势。