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    麗水市冬季氣溫變化趨勢(shì)及其突變特征

    2013-09-11 13:14:34強(qiáng)玉華陳華霜
    浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2013年1期
    關(guān)鍵詞:暖冬最低氣溫麗水市

    強(qiáng)玉華,盧 釗,陳華霜

    (1.浙江省麗水市氣象局,浙江 麗水 323000;2.遂昌縣氣象局,浙江 遂昌 323300)

    研究指出,在全球變暖的背景下,我國(guó)氣候也出現(xiàn)了明顯的變暖趨勢(shì),其中以冬季增暖最為突出[1-4],在 20 世紀(jì) 80 年代氣溫有變暖突變[5-6]。

    麗水地區(qū)地處浙江省西南浙閩兩省結(jié)合部,地理坐標(biāo)118°41'- 120°26'E,27°25'- 28°57'N,以中山、丘陵地貌為主,其地形和氣候均較為復(fù)雜。麗水城區(qū) (119.92°E,28.45°N)處于麗水市的東北面,甌江中游,是全市政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。研究麗水市氣候變化特征表明,麗水市冬季增溫最為明顯[7]。作者就麗水市冬季氣候進(jìn)行分析,以了解當(dāng)?shù)囟練鉁刈兓厔?shì)及突變特征。

    1 資料和方法

    1.1 資料

    利用資料為麗水市1953-2012年共60 a的逐日觀測(cè)資料。

    依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《暖冬等級(jí)》,冬季定義為上年12月至當(dāng)年2月,取用1981-2010年30 a平均值作為常年值。

    1.2 方法

    利用線性傾向估計(jì)方法對(duì)冬季平均氣溫、冬季極端最高和最低氣溫、冬季各月的平均氣溫進(jìn)行分析;利用Mann-Kendall非參數(shù)秩次統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法,分析60 a麗水市冬季氣溫變化的突變點(diǎn)。

    暖冬閾值計(jì)算。假設(shè)冬季平均氣溫為隨機(jī)變量,服從正態(tài)分布,概率密度函數(shù):

    T-和σ分別是氣候平均值和標(biāo)準(zhǔn)差:

    算式中n為樣本長(zhǎng)度,取1981-2010年30 a序列,Ti為第i年冬季平均氣溫。

    根據(jù)σ可以將氣溫概率平均劃分為3等份,即偏冷、正常和偏暖3類等概率氣候事件,其發(fā)生的概率均為33.3%,由此將冷、暖氣候邊界的閾值定義為 -0.43 σ和0.43σ。

    單站暖冬標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)度等級(jí)。將單站暖冬劃分為弱和強(qiáng) 2個(gè)等級(jí),單站弱暖冬:0.43σ≤ΔT<1.29σ;單站強(qiáng)暖冬:ΔT≥1.29σ。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)計(jì)算得出,麗水市強(qiáng)暖冬有 4 a,分別為 1979,1999,2001和 2007年,弱暖冬有 14 a,分別為1954, 1960, 1965, 1973, 1975, 1978, 1987,1993,1998,2002,2003,2004,2009和2010年。

    2 結(jié)果和分析

    2.1 平均氣溫變化特征

    2.1.1 年際變化

    由圖1可見,60 a麗水市冬季平均氣溫存在明顯的增加趨勢(shì),相關(guān)系數(shù)通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn),增暖速度為每10 a 0.22℃。最大負(fù)距平出現(xiàn)在1984年達(dá) -3.2℃,最大正距平出現(xiàn)在1999年達(dá)1.7℃,2001年為歷史第2暖冬,正距平為1.6℃。

    圖1 麗水市歷年冬季氣溫距平及其變化趨勢(shì)

    2.1.2 年代際變化

    為使年代際變化更具可比性,選取1961-2010年完整的年代際時(shí)段,根據(jù)暖冬劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)麗水站各年代冬季氣溫進(jìn)行分析 (表1)。

    從表1可以看出,20世紀(jì)60-80年代冬季氣溫偏低,冷冬比暖冬出現(xiàn)頻次高;90年代冬季氣溫明顯變暖,暖冬出現(xiàn)頻率增大,特別是1999年的冬季異常偏暖,距平高達(dá)1.7℃;2001-2010年,冬季氣溫進(jìn)一步增暖,暖冬出現(xiàn)頻次較多,共出現(xiàn)7個(gè)暖冬。

    2.2 季節(jié)內(nèi)氣候特征

    2.2.1 極端最高氣溫、最低氣溫變化特征

    60 a麗水市的冬季極端最高和最低氣溫均呈上升趨勢(shì),且兩者的氣候變化增長(zhǎng)率均大于冬季平均氣溫變化的增長(zhǎng)率。其中冬季最高氣溫升高為每10 a 0.42℃,較為顯著 (P<0.05),而最低氣溫上升為每10 a 0.32℃,速度相對(duì)較慢,但上升趨勢(shì)比最高氣溫顯著 (P<0.01)。

    表1 麗水站各年代冬季平均氣溫距平及冷、暖冬出現(xiàn)次數(shù)

    2.2.2 冬季各月的月平均氣溫

    麗水市冬季各月平均氣溫以2月上升速度最快,為每10 a 0.388 6℃ (P<0.01),其他2個(gè)月的變化趨勢(shì)不明顯。這說明麗水市2月氣溫與冬季氣溫關(guān)系最密切,對(duì)整個(gè)冬季增溫的貢獻(xiàn)最大。這一結(jié)果與我國(guó)其他區(qū)域的研究結(jié)果一致。如彭梅香等[8]分析黃河中下游地區(qū)月平均氣溫發(fā)現(xiàn),暖冬中偏暖程度以1,2月份最為突出,其中2月份最為明顯。胡麗華[9]分析江門地區(qū)的冬季氣溫變化特征后認(rèn)為,暖冬季節(jié)變化過程中,2月變暖趨勢(shì)最明顯,貢獻(xiàn)最大。

    2.2.3 冬季降水

    不同類型冬季之間降水存在明顯的差異,冷冬常伴著干冬。冬季降水常年值為180.7 mm,冷冬為143.7 mm,暖冬為164.9 mm,冷冬比暖冬少。24個(gè)冷冬年中有18 a冬季降水小于180.7 mm,最多降水為2005年冬季,達(dá)311.2 mm,最少降水為1968年冬季,僅26.7 mm。18個(gè)暖冬中有10個(gè)小于冬季平均降水量,最少的為2009年冬季,只有82.5 mm,最多的為1998年冬季,有352.5 mm。

    2.3 突變特征

    由Mann-Kendall統(tǒng)計(jì)量曲線 UF可見 (圖2),自20世紀(jì)80年代中期以來,麗水市的冬季平均氣溫有一明顯的增暖趨勢(shì)。UF曲線在2003年以后超過了顯著性水平0.05臨界線 (1.96),表明麗水市冬季平均氣溫的上升趨勢(shì)是十分顯著的。UF和UB曲線相交于信度線之間,確定麗水冬季氣溫在20世紀(jì)90年代初為突變性增暖,突變點(diǎn)在1993年。

    圖2 1954-2012年麗水市冬季氣溫的Mann-Kendall氣候突變檢驗(yàn)

    3 小結(jié)與討論

    近60 a麗水市冬季平均氣溫存在明顯的增加趨勢(shì),相關(guān)系數(shù)通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn),增暖速度為每10 a 0.22℃。冬季極端最高和極端最低氣溫均呈上升趨勢(shì),且兩者的氣溫變化增長(zhǎng)率均大于冬季平均氣溫變化的增長(zhǎng)率。極端最低氣溫上升速度相對(duì)較慢,但極端最低氣溫的上升趨勢(shì)比最高氣溫顯著。

    麗水市20世紀(jì)60-80年代冬季氣溫偏低,冷冬比暖冬出現(xiàn)頻次高;90年代冬季氣溫明顯變暖,暖冬出現(xiàn)頻率增大,特別是1999年的冬季異常偏暖,距平高達(dá)1.7℃;2001-2010年,冬季氣溫進(jìn)一步增暖,暖冬出現(xiàn)頻次較多,共出現(xiàn)7個(gè)暖冬。冷冬年的冬季往往降水偏少。

    麗水市冬季各月中,2月的氣溫上升速度最快,相關(guān)系數(shù)通過了0.01水平的顯著性檢驗(yàn),其他2個(gè)月的趨勢(shì)不明顯。麗水市2月氣溫與冬季氣溫關(guān)系最密切,對(duì)整個(gè)冬季增溫的貢獻(xiàn)最大。

    20世紀(jì)80年代中期以來麗水市冬季平均氣溫存在明顯的增暖趨勢(shì),90年代開始,麗水市冬季氣溫的上升趨勢(shì)明顯增強(qiáng)。突變點(diǎn)在1993年。

    [1]秦大河.氣候變暖,中國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn) [N].中國(guó)氣象報(bào),2007-03-20(1).

    [2]《氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》編寫委員會(huì).氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告 [M].北京:科學(xué)出版社,2007.

    [3]GB/T 21983—2008暖冬等級(jí) [S].

    [4]崔曉霞,王春鳳,王志信.陽縣近40 a氣候變化特征分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(7):1029-1033.

    [5]史嵐,王翠花,李雄,等.中國(guó)近50 a來日最低氣溫的時(shí)間演變特征 [J].氣象科學(xué),2003,23(2):300-307.

    [6]唐國(guó)利,丁一匯.近44年南京溫度變化的特征及其可能原因的分析 [J].大氣科學(xué),2006,30(1):56-68.

    [7]強(qiáng)玉華.近60年麗水市氣候變化特征分析 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010(12):238-240.

    [8]彭梅香,劉萍,溫麗葉.90年代黃河下游氣象成因分析[J].山東氣象,2000(3):21-24.

    [9]胡麗華,吳乃庚.江門市暖冬氣候特征及成因 [J].廣東氣象,2007,29(B12):14-17.

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