廉江1971到2010年氣候變化特征分析

池德文

（湛江市氣象局，廣東 湛江 524000）

廉江地處廣東省西南部，雷州半島北部，北部與廣西［1］接壤東南毗鄰南海，西南瀕臨北部灣，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。降水主要集中在汛期（4～9月），雨量充沛，高溫期又與多雨期一致，優(yōu)越的氣候資源對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常有利。但因氣候的不穩(wěn)定性而處于“典型氣候脆弱區(qū)”，一年四季均有氣候?yàn)?zāi)害出現(xiàn)：春季有低溫陰雨，春夏季節(jié)有暴雨、強(qiáng)對流、高溫，熱帶氣旋交替影響，冬半年有冷空氣、寒潮，春秋有連旱等，每年氣象災(zāi)害都可能對地方經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成危害。了解和掌握廉江氣候變化，為地方氣候資源開發(fā)［2］和防災(zāi)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)有著重要意義。

根據(jù)氣候特點(diǎn)對廉江四季劃分為：春季 （3～5月）、夏季（6～8 月）秋季（9～11 月）冬季（12～次年 2月），汛期劃分為前汛期（4～6月）主要受鋒面低槽降水系統(tǒng)影響、后汛期（7～9月）主要受熱帶氣旋、熱帶輻合帶等熱帶系統(tǒng)降水為主［3］，本文利用廉江國家氣象觀測站自1971～2010年共40年序列的降水、氣溫資料，分別按年、季節(jié)、月和前后汛期等觀測樣本做分類，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法［4］，分析近40年來氣溫、降水變化總體特征和趨勢。

1 廉江氣候概況

廉江1971～2010年多年平均氣溫23．1℃，最高24．3℃（2003 年），最低 22．1℃（1976 年），最熱月 7 月與最冷月1月平均溫差13．1℃。歷年平均降水量1741mm，最多 2539．7mm（1985 年），最少 929．7mm（1977年），降水逐月變化呈現(xiàn)準(zhǔn)雙峰型，3月份降水呈增多趨勢，6月份增至次大峰值，7月份稍減，8月份增至最大峰值后迅速銳減，11月～次年1月減至全年最少，前汛期平均雨量占年平均的37．6%，后汛期占 46．6%。

2 氣溫變化特征

2．1 年際變化特征

圖1 1979～2010年廉江年平均氣溫距平率變化曲線

圖1是廉江近40年氣溫距平變化圖，正距平極值 1．2℃（2006 年），負(fù)距平極值 1．0℃（1976、2008年）。1971年以來氣溫呈波動上升趨勢，1998年起增幅明顯加大，1998年～2006年廉江氣溫維持在較高水平上，2008年前期遭遇罕見連續(xù)低溫陰雨天氣影響，全年平均顯著偏低1．0℃，與1976年負(fù)距平持平，2010年回到歷年平均的正常水平。對40年平均氣溫做線性回歸分析［5］，結(jié)果通過了信度 a＝0．01 顯著性水平檢驗(yàn)，表明自1971年以來廉江氣溫呈0．0274℃／年的趨勢變暖，5年的滑動平均擬合曲線反映出，上世紀(jì)90年代以前氣溫偏低，90年代初開始回升，直到21世紀(jì)10年代中期起有下降趨勢。從各統(tǒng)計(jì)特征可見，廉江40年來先后經(jīng)歷了偏冷期、冷暖交替期和偏暖期，21世紀(jì)第一個10年里分別出現(xiàn)正負(fù)距平極值，且間隔時間尺度小，年際溫差變幅大，表示在該段時間里氣溫特征演變劇烈。

2．2 季節(jié)變化特征

圖2 1979～2010年廉江四季氣溫距平率變化曲線

圖2分別是春、夏、秋、冬四個季節(jié)的平均氣溫距平變化圖。對四季平均氣溫做線性擬合分析，計(jì)算其相關(guān)系數(shù) r， 四個季節(jié) r 分別是 0．2107、0．4439、0．5742、0．2973，夏、秋季的擬合相關(guān)系數(shù)通過了自由度＝39、信度 a＝0．01 顯著性水平檢驗(yàn)，秋季 0．0374℃／年是四季中增幅最大的，且通過了顯著性檢驗(yàn)，認(rèn)為秋季是全年溫度上升最明顯的季節(jié)；夏季增幅雖然明顯，但增溫幅度不大；冬季增溫幅度較大，但相關(guān)性較低，認(rèn)為增溫不明顯；春季增溫幅度小，且相關(guān)性也低，認(rèn)為該時段增溫最不明顯。從5年滑動平均擬合曲線反映出，各個季節(jié)平均氣溫有一個共同特點(diǎn)是自1996年起都經(jīng)歷了近10年的氣溫偏高期。

圖3 1979～2010年廉江四季氣溫變異系數(shù)曲線

變異系數(shù)又稱離散系數(shù)［6］，是經(jīng)過無量綱化處理的指標(biāo)，變異系數(shù)和極差、標(biāo)準(zhǔn)差和方差一樣，都是反映數(shù)據(jù)離散程度的絕對值，其數(shù)據(jù)大小不僅受變量值離散程度的影響，而且還受變量值平均水平大小的影響。變異系數(shù)是可以客觀衡量氣候要素離散程度的，按季節(jié)時間序列計(jì)算40年氣溫變異系數(shù)可見（圖3），廉江冬季氣溫波動幅度遠(yuǎn)高于其它季節(jié)，說明出現(xiàn)冬季氣溫異常的概率最大，冬季氣溫異常變化最為突出，這與1996－2006年暖冬突出、2008年歷史罕見低溫陰雨天氣事件反映一致。

圖4 1979～2010年廉江年平均降水量距平率變化曲線

3 降水變化特征

3．1 年際變化特征

根據(jù)年降水量距平百分比＞10%為偏澇，＞25%為顯著偏澇，＜－10%為偏旱，＜－25%為顯著偏旱的標(biāo)準(zhǔn)劃分旱澇年景，40年間（圖4）偏旱有13年（1977、1986、1987、1988、1989、1996、1998、1999、2004、2005、2006、2007、2009），其中 6 年顯著偏旱（1977、1986、1999、2004、2005、2007），1986 ～1989 年 和2004～2007年均連續(xù)4年偏旱；降水偏澇有12年（1972、1973、1976、1978、1981、1985、1994、1995、1997、2001、2002、2008）， 其中顯著偏澇 4 年（1973、1985、1994、1995）。

降水年際變化線性擬合趨勢顯示40年以來降水量以－0．2665mm／年遞減，但相關(guān)系數(shù)沒有通過顯著性檢驗(yàn)，說明年降水量的遞減趨勢變化不顯著；從7年滑動平均變化曲線可見，20世紀(jì)八十年代中期到九十年代中初期屬偏旱時期，九十年代中期降水明顯增多。40年來降水多寡變化呈現(xiàn)階段性交替出現(xiàn)。

3．2 季節(jié)變化特征

從圖5可以看到，春秋冬季的降水略呈增加趨勢，夏季略呈減少。對四個季節(jié)降水線性擬合趨勢分析，相關(guān)系數(shù)均沒有通過顯著性檢驗(yàn)，說明四個季節(jié)的降水量雖有增減，但變化趨勢是不顯著的。從夏季7年滑動平均變化曲線可見，在40年間，20世紀(jì)中前期到末期屬降水豐沛時段，基本跟年際滑動變化曲線波動基本一致，說明夏季降水多寡對全年雨量距平有決定作用。

春秋冬季中，春秋季的滑動變化曲線基本一致，距平百分比震蕩幅度比冬季大，且冬季是全年降水最少時期，對全年雨量影響貢獻(xiàn)不大。從20世紀(jì)七十年代到九十年代初，春秋季降水屬偏多時段，九十年代和21世紀(jì)以來均處于2個降水偏寡時段，說明這2段時期內(nèi)有發(fā)生春秋連旱的氣候特征。

4 氣溫與降水的年際變化關(guān)系

圖6 1979～2010年廉江年平均降水、氣溫變化曲線

統(tǒng)計(jì)逐年氣溫與降水量分析兩者變化趨勢關(guān)系（圖 6）［7］，雙變量相關(guān)系數(shù)通過 a＝0．1 的顯著性水平檢驗(yàn)。在1971～1974年、1998～2010年兩段時期氣溫和降水量保持負(fù)相關(guān)趨勢，1975～1986呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢。

5 小結(jié)

（1）廉江 1971～2010年先后經(jīng)歷偏冷期、冷暖交替期和偏暖期，21世紀(jì)第一個10年里年際溫差變幅大，氣溫特征演變劇烈。

（2）秋季是廉江全年溫度上升最明顯的季節(jié)，春季增溫最不明顯；各個季節(jié)氣溫共同特點(diǎn)是自1996年起都經(jīng)歷了近10年的氣溫偏高期；冬季廉江氣溫波動幅度遠(yuǎn)高于其它季節(jié)，冬季氣溫變化最不穩(wěn)定，氣溫異常變化突出，異常概率大。

（3）1971～2010年降水量的遞減趨勢變化不顯著；從7年滑動平均變化曲線可見，20世紀(jì)八十年代中期到九十年代中初期屬偏旱時期，九十年代中期到21世紀(jì)初經(jīng)歷了一段多雨期后，40年來降水多寡變化呈現(xiàn)階段性交替出現(xiàn)。

（4）夏季降水多寡對全年雨量距平有決定作用。九十年代和21世紀(jì)以來均處于2個降水偏寡時段有春秋連旱氣候特征。

［1］蘇恒，吳益平．博白縣近 50年氣候變化特征分析 ［J］．氣象研究與應(yīng)用， 2008， 29 （3）： 18－20

［2］蘇志，黃麗梅．氣候論證的內(nèi)容和技術(shù)方法探討 ［J］．廣西氣象， 2005， 26 （3）： 17－19

［3］廣東省氣象局 《廣東省天氣預(yù)報技術(shù)手冊》編寫組．《廣東省天氣預(yù)報技術(shù)手冊》 ［M］．北京：氣象出版社， 2006： 12－17

［4］左利芳， 仇財(cái)興．Excel中的常用分布函數(shù)及其在氣候統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用 ［J］ ．廣西氣象， 2002， 23 （2）： 27－28

［5］黃嘉佑．氣象統(tǒng)計(jì)分析于預(yù)報方法 ［M］．北京：氣象出版社， 2004： 28－47

［6］管勇，黃江輝．江門市近45年的氣候變化特征 ［J］．廣東氣象， 2007， 29 （2）： 29－31

［7］涂方旭，覃崢嶸，李耀先，等．廣西近百年來降水量序列的氣候變化特征 ［J］ ．廣西氣象，2000，21（2）30－33