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共和盆地近60年来气候变化特征分析

2021-08-02闫蓉安光辉

农业灾害研究 2021年1期
关键词:日照时数降水气温

闫蓉 安光辉

摘要 根据共和县气象局1961—2018年的逐日、逐月、逐年气候资料,采用趋势分析法等数理统计方法,对共和盆地近60年来的气温、降水变化特征以及大风日数及日照时数变化进行了研究。结果表明:近年来共和盆地气温呈明显的增加趋势,线性增温率最大达到0.51℃/10年,存在较为明显的2次增温期,最大增幅达1.73℃/年;季节变化上,以冬季和秋季增温趋势最明显;年降水量呈微弱增加趋势,增加幅度为7.6 mm/10年;大风日数呈明显减少趋势,减少幅度为2.16 d/10年;日照时数呈减少趋势,减少幅度为12.2 d/10年。共和盆地目前正处于增温增湿阶段。

关键词 气温;降水;大风日数;日照时数

中图分类号:P467 文献标识码:A 文章编号:2095–3305(2021)01–0117–04

1 材料与方法

1.1 研究区概况

共和县地处青海省东北部,地势西北高,东南低,有青海南山、日月山、鄂拉山等山地,北靠青海湖,南临黄河,属高原大陆性气候;总面积1.73×104 km2,

平均海拔3 200 m,年平均气温4.6℃,最冷月平均气温-9.0℃,最热月平均气温16.0℃,多年平均降水量324.7 mm,光照充足,太阳辐射强烈,全年日照时数达2 914.0 h;四季分明,昼夜温差大,极端最高气温33.7℃,极端最低气温-25.6℃,年平均降水量324.7 mm,无霜期141.6 d,年平均大风日数36.4 d;以干旱、寒冷、多风为主要特征。

1.2 数据及研究方法

选取1961—2018年青海省海南州共和县气象站的逐日、逐月、逐年气候资料进行统计分析,季节划分春季(3—5月),夏季(6—8月),秋季(9—11月),冬季(1—12月)[1]。主要利用线性趋势分析法,分析共和盆地年平均气温、降水、大风、日照时数及要素年际变化特征及其在各个季节分布特征。

2 结果与分析

2.1 共和盆地近60年来气温年变化及季节变化特征

2.1.1 共和盆地60年来气温的年变化特征 60年来共和站年平均气温整体呈增高趋势,增温率达0.51℃/10年,相关系数为0.896,通过了α=0.001的显著性检验。共和站的年平均气温的多年平均值在2.58℃~6.0℃波动,研究发现近60年年平均气温增加了3.38℃,最高值出现在2013年,为5.96℃,最低值出现在1962年,为2.58℃。从年代变化来看,20世纪90年代末增温比较显著,5年滑动平均说明共和盆地存在较为明显的4次增温期,分别为1987—1988年,1990—1991年,1993—1994年,1996—2018年,其余为降温期,且增温比降温持续时间长,1986年之前属于降温期(共和年平均气温均低于多年平均值)(图1)。

2.1.2 气温的年代际变化 年及各季平均气温的年代际变化差异较明显:年平均气温自20世纪90年代开始迅速回升,21世纪以来气温较多年平均气温上升了1.2℃,较20世纪60年代的低温期上升约2.5℃。这一变化与我国增暖始于20世纪80年代后期、90年代增暖迅速的情况较为一致。各季节平均气温的年代际变化趋势与年平均气温基本相似,均出现气温回升趋势,其中冬季气温从20世纪90年代以来升幅最为明显。较多年平均气温上升了1.8℃。20世纪90年代以来,共和年平均气温呈现显著上升趋势,表现出明显的年代纪变化,这与全球气候变暖背景相一致,从1996年开始,共和年平均气温呈现出明显的分水岭,共和年平均气温均显著高于多年平均气温,且呈持续增高趋势,2013年年平均气温增温距平达到1.7℃(表1)。

2.1.3 共和盆地近60年来气温季节变化特征 分别计算共和县四季气温倾向率,各季平均气温都呈上升趋势,均通过α=0.001的显著性检验。其中,冬季平均气温为-7.8℃,春季5.9℃,夏季14.9℃,秋季4.1℃。共和冬季平均气温呈显著增高趋势,增高幅度为0.76℃/10年,其次是秋季0.5℃/10年的速率升高;夏季0.4℃/10年的速率升高;春季变化趋势最小,气候倾向率为0.37℃/10年。因此共和盆地近60年来平均气温的升高,主要受冬季气温的变化较大(图2)。

2.2 共和盆地近60年来降水年变化及季节变化特征

2.2.1 共和盆地60年来降水年变化特征 近60年共和年平均降水量为

325.9 mm,年降水量呈微弱增加趋势,增加幅度为7.6 mm/10年,最大降水量出现在2018年为523.6 mm,近60年来降水出现了3次明显增多期,分别为1988—1989年、2004—2010年、2016—2018年间。降水量呈显著的年代际变化特征,20世纪80年代、21世纪后降水量比其余年代降水明显增多(图3、表2)。

2.2.2 共和盆地近60年来降水季节变化特征 降水主要集中在夏季,近60年来共和夏季多年平均降水量为200.0 mm,占全年降水量的61%,春、秋季降水量分别为59.5 mm、62.2 mm。占全年降水量百分比分别为18%、19%,冬季降水最少为4.2 mm,只占全年降水的1%。从降水的趋势图来看,冬、春、夏季均呈增加趋势,秋季呈减小趋势,其中夏季降水量以5.1 mm/10年速率增加(图4)。

2.3 共和盆地60年来大风年变化及季节变化特征

2.3.1 共和盆地60年来大风年变化特征 共和盆地大风年平均为37.2 d,60年来共和盆地大风日数呈明显减少趋势,减少幅度为2.16 d/10年,相关系数通过了0.02信度的显著检验标准。其中大风最多年份在1971年,为63 d,大风最少年份在1989年,为14 d。从年代分布来看,20世纪60~70年代大风日数最多,1961—1970年大风日数452 d,2011—2018年大风日数最少(221 d),说明进入21世纪以来,大风日数呈明显减少趋势。各月大风日数分布来看,最多月是3月,最少月为8月,大风日数频次减少的原因主要受人类活动影响,城市环境效应,全球变暖影响较大。在2011—2018年大风日数相比前49年迅速减少,7年平均值為27 d(图5)。

2.3.2 共和盆地60年来大风的季节变化特征 从大风的四季变化来看,冬、春、夏、秋季大风日数分别为11.7 d、15.9 d、3.7 d、5.7 d,春季大风日数占全年的43%,这是由于春季强冷空气及对流天气共同影响较多,而冬季和秋季平均大风日数分别占32%,15%,夏季大风日数占比最少为10%(图6)。

2.4 共和盆地60年来日照时数年变化特征

60年来共和盆地日照时数呈减少趋势,减少幅度为12.2 d/10年,1961—2018年共和盆地日照时数多年平均值为2 914.0 h,年日照时数的相关系数没有通过α=0.05的显著性检验。年日照时数最多为1962年(3 222.2 h),最少为1989年(2 719.8 h),在1961—1966年、1997—2004年年日照时数高于多年平均值,1974—1979年、2017—2018年日照时数低于多年平均值(图7~8)。

3 结论

由于温室效应不断积累,全球气候变暖,共和年平均气温自20世纪90年代开始迅速回升,21世纪以来气温较多年平均气温上升了1.2℃,较20世纪60年代的低温期上升约2.5℃。这一变化与我国增暖始于20世纪80年代后期、90年代增暖迅速的情况较为一致[2]。各季节平均气温的年代际变化趋势与年平均气温基本相似,均出现气温回升趨势,其中冬季气温从20世纪90年代以来升幅最为明显,较多年平均气温上升了1.8℃。从线性增温率来看,共和近60年来的平均气温增温率达0.51℃/10年,相关系数为0.896,明显高于全国增温水平(0.16℃/10年)[3]。

在气温的季节变化上,共和盆地各季平均气温都有不同程度的升高,近60年来共和盆地增温主要发生在冬季和秋季,冬季气温升高较为显著,增高幅度为0.76℃/10年,其次是秋季以0.5℃/10年的速率升高;夏季以0.4℃/10年的速率升高;春季变化趋势最小,气候倾向率为0.37℃/10年。这一结论与青藏高原四季平均气温变化相一致[3]。近60年共和年降水量呈微弱增加趋势,增加幅度为7.6mm/10年,近60年来降水出现了3次明显增多期,80年代、21世纪后降水量比其余年代降水明显增多。降水的季节变化上,冬、春、夏季均呈增加趋势,秋季呈减小趋势。冬、春季降水增加明显,降水季节表现与青藏高原降水变化相一致[4]。

共和近60年来大风日数呈明显减少趋势,减少幅度为2.16 d/10年,从年代分布来看,20世纪60—70年代大风日数最多,1961—1970年大风日数452 d,2011—2018年大风日数最少,为221 d,在2011—2018年大风日数相比前49年迅速减少,7年平均值为27 d,说明进入21世纪以来大风日数呈明显减少趋势,大风日数频次减少的原因主要受人类活动影响,城市环境效应,全球变暖影响较大。

60年来共和盆地日照时数呈减少趋势,减少幅度为12.2 d/10年,年日照时数的相关系数没有通过α=0.05的显著性检验。年日照时数最多为1962年(3 222.2 h),最少为1989年(2 719.8 h),在1961—1966年、1997—2004年年日照时数高于多年平均值,1974—1979年、2017—2018年日照时数低于多年平均值。

参考文献

[1] 黄嘉佑.气候状态变化趋势与突变分析[J].气象,1995,21(7):54-57,66.

[2] 秦大河.进入21世纪的气候变化科学—气候变化的事实、影响与对策[J].科技导报2004(7):4-7.

[3] 丁一汇,任国玉,石广玉.气候变化国家评估报告(I):中国气候变化的历史和未来趋势[J].气候变化研究进展,2006,3(1):3-8.

[4] 李林,陈晓光,王振宇,等.青藏高原区域气候变化及其差异性研究[J].气候变化研究进展,2010,6(3):181-186.

责任编辑:黄艳飞

Analysis on the Charac-teristics of Climate Change

in the Gonghe Basin in the

Past 60 Years

YAN Rong et al (Republic County Meteorological Bureau, Gonghe, Qinghai 813000)

Abstract This paper USES the prepares the weather bureau in 1961-2018 day by day, month by month, year by year climate data, using mathematical statistics methods of trend analysis method, nearly 6 o years of republican basin the changes of temperature, precipitation, and the strong wind days and sunshine duration variation was studied, the results show that in recent years the republican basin temperatures showed a trend of obvious increase, the linear warming rate reached 0.51℃/10a biggest; There were two relatively obvious temperature increases, with the maximum increase of 1.73℃/a. In terms of seasonal changes, winter and autumn showed the most obvious temperature increase trend. The annual precipitation showed a slight increasing trend, with an increase of 7.6mm/10a. The number of windy days showed a significant decrease, with a decrease rate of 2.16d/10a. The sunshine hours showed a decreasing trend, with a decreasing range of 12.2d/10a. The analysis of the above factors showed that The Republic Basin was currently in the stage of increasing temperature and humidity.

Key words Temperature; Precipitation; The number of windy days; Sunshine duration

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