南平市近58年冬季氣候變化及特征分析

黃廷炎，邱泉成

(1.福建省南平市延平區(qū)氣象局，福建 南平 353000;2.福建省順昌縣氣象局，福建 順昌 353200)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，氣候變暖成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，許多氣象科技工作者對(duì)中國(guó)近代氣候規(guī)律做了不少研究，普遍認(rèn)為冬季變暖的趨勢(shì)更為明顯[1－8]?！稓夂蜃兓瘒?guó)家評(píng)估報(bào)告(2006年)》也顯示，中國(guó)1951－2001年春夏秋冬各季平均氣溫都呈上升趨勢(shì)，其中冬季上升趨勢(shì)最明顯[9]。因此隨著氣候變暖，暖冬日益引起人們的關(guān)注。本文探討了福建省南平市近58年的冬季氣候變化趨勢(shì)和變化特征，以期為農(nóng)業(yè)部門在氣候背景下合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和各部門合理利用氣候資源提供參考和依據(jù)。

1 資料來(lái)源及處理

1.1 資料來(lái)源

選取南平市浦城縣、建陽(yáng)市、延平區(qū)分別代表10個(gè)縣(市、區(qū))的北部、中部、南部測(cè)站，統(tǒng)計(jì)1951年12月－2009年2月地面氣象資料的平均氣溫、平均最低氣溫、極端最低氣溫和降水量，得出1951－2009年冬季(上年12月－當(dāng)年2月)逐年降水量、平均氣溫、平均最低氣溫、極端最低氣溫、降霜日數(shù)和降雪日數(shù)等氣象要素。

1.2 統(tǒng)計(jì)逐年代氣象要素

將1.1中的各要素按年代區(qū)分，統(tǒng)計(jì)6個(gè)不同年代的氣象要素，并計(jì)算其平均值(表1)。

表1 逐年代氣象要素統(tǒng)計(jì)Table1 Statistics of meteorological elements years by years

2 冬季降水量分布特征

2.1 年分布特征

統(tǒng)計(jì)近58年冬季逐年的降水量，并進(jìn)行5年滑動(dòng)平均(圖1)。結(jié)果顯示，近58年南平市冬季降水量具有明顯的波動(dòng)性，其中最大年降水量比最小年降水量多434.6 mm(前者是后者的6.5倍)，可見(jiàn)降水量年際間差異較大。從5年滑動(dòng)平均趨勢(shì)分析，20世紀(jì)60年代呈逐年上身的趨勢(shì)，70年代呈逐年下降的趨勢(shì)，80年代初到90年代末呈上升趨勢(shì)，21世紀(jì)后又以下降趨勢(shì)為主，近10年呈相對(duì)少雨年。

圖1 南平市歷年冬季降水量Fig.1 Winter precipitation over the years in Nanping

2.2 年代分布特征

由表1可知，20世紀(jì)50年代和90年代為冬季降水的多雨年，60年代和21世紀(jì)的前10年為少雨年。降雨日數(shù)以逐年代減少為主要特征。

3 冬季氣溫變化特征

3.1 平均氣溫變化特征

統(tǒng)計(jì)1951－2009年氣象資料，得出南平市逐年冬季平均氣溫(3縣市平均值)(圖2)。由圖2可知，近58年南平市的冬季氣溫變化具有一定的波動(dòng)性，20世紀(jì)60年代和80年代為相對(duì)冷冬，80年代后期起升溫明顯。南平市冬季平均氣溫呈上升趨勢(shì)，每10年增溫0.199℃(通過(guò)0.01信度檢驗(yàn))，高于近50年全球平均線性增溫速率(每10年增溫0.13℃)[10]，低于全國(guó)平均線性增溫速率(每10年增溫0.22℃)[9]。

統(tǒng)計(jì)南平市冬季各月氣溫變化線性傾向率可以看出，冬季氣溫在變暖趨勢(shì)下各月線性傾向率是不一致的。以2月每10年增溫0.326℃為最大，1月每10年增溫0.175℃次之，12月每10年增溫0.092℃為最小。說(shuō)明暖冬也有可能出現(xiàn)低溫冰雪凍害天氣。如2008年冬季平均氣溫偏高，但2008年1月，我國(guó)南方出現(xiàn)了歷史罕見(jiàn)的低溫雨雪冰凍天氣，恰逢春運(yùn)，造成嚴(yán)重的氣象災(zāi)害和廣泛的社會(huì)影響。

圖2 南平市歷年冬季平均氣溫變化趨勢(shì)Fig.2 The trend of average winter temperature over the years in Nanping

3.2 最低氣溫變化特征

3.2.1 平均最低氣溫 統(tǒng)計(jì)1951－2009年氣象資料，得出南平市冬季平均最低氣溫變化趨勢(shì)(圖3)。由圖3可以看出，冬季平均最低氣溫上升趨勢(shì)明顯高于平均氣溫上升趨勢(shì)，20世紀(jì)80年代前相對(duì)較冷，80年代后期起明顯升溫。對(duì)近58年冬季平均最低氣溫進(jìn)行擬合，得到擬合方程:y=0.031x+4.382，R=0.394，相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果α＜0.01，呈極顯著相關(guān)?？傮w上升趨勢(shì)較平均氣溫更顯著，線性增暖速率(每10年增溫0.31℃)，高于全球和全國(guó)平均值。

圖3 南平市冬季平均最低氣溫變化趨勢(shì)Fig.3 The trend of winter minimum temperature over the years in Nanping

3.2.2 極端最低氣溫 20世紀(jì)70年代和90年代，冬季極端最低氣溫相對(duì)較低，其中1991年12月29日出現(xiàn)的－10.8℃為最低溫度，從≤3℃和≤0℃的日數(shù)來(lái)看，各年代呈逐漸降低的趨勢(shì)。

3.3 降霜日數(shù)與降雪日數(shù)

由表1可知，降霜日數(shù)和降雪日數(shù)都呈減少的趨勢(shì)，20世紀(jì)80年代前每年平均有霜日數(shù)在20 d左右，1963年日數(shù)最多，達(dá)42 d，90年代后降至每年平均16 d。降雪日數(shù)也不斷減少，90年代前平均每年降雪2－3 d，1977年日數(shù)最多，達(dá)10 d，90年代后平均每年只有1 d左右。

4 冬季氣溫趨勢(shì)預(yù)報(bào)

以1961－2007年的平均氣溫為預(yù)報(bào)對(duì)象，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)相關(guān)分析，選取預(yù)報(bào)因子:X1為1月11－13日平均氣溫;X5為6月28－30日日平均氣壓。用逐步回歸方法建立預(yù)報(bào)方程:Y=－884.012+0.122X1+0.161X2+0.099X3－0.241X4+0.001X5。復(fù)相關(guān)系數(shù) R=0.65，通過(guò) 0.001 信度檢驗(yàn)，達(dá)顯著水平。歷史擬合率為76%。

2008 年試報(bào)，預(yù)報(bào)8.8，實(shí)況 8.6，評(píng)價(jià)正確。2009 年試報(bào) 9.8，實(shí)況10.2，評(píng)價(jià)正確。

5 結(jié)論

(1)1952－2009年南平市冬季平均氣溫呈上升趨勢(shì)，每10年增溫0.18℃，20世紀(jì)60年代和80年代為相對(duì)冷冬，80年代后期起升溫明顯，暖冬年份增多。

(2)1952－2009年南平市冬季平均最低氣溫上升趨勢(shì)更明顯于平均氣溫，但趨勢(shì)與平均氣溫一致，每10年增溫0.31℃。

(3)1952－2009年南平市冬季降水具有明顯的波動(dòng)性，近10年呈相對(duì)少雨年。

(4)通過(guò)相關(guān)分析，用逐步回歸方程進(jìn)行冬季氣溫趨勢(shì)預(yù)報(bào)，試報(bào)效果好。

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