鎮(zhèn)安縣近40年氣候特征分析

郭 濤，周煥成，楊建民，張 磊＊

（1.鎮(zhèn)安縣氣象局，陜西 鎮(zhèn)安 711500；2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院）

鎮(zhèn)安縣近40年氣候特征分析

郭 濤1，周煥成1，楊建民1，張 磊2＊

（1.鎮(zhèn)安縣氣象局，陜西 鎮(zhèn)安 711500；2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院）

利用鎮(zhèn)安縣遷站前后1958—1980年以及1981—2010年氣溫、降水等觀測資料，采用統(tǒng)計方法分析鎮(zhèn)安縣的氣候特征，結(jié)果表明，1958—1980年鎮(zhèn)安縣年平均氣溫呈波動性，波動幅度不大，而1980—2010年年平均氣溫上下波動較大。1981—2010年年平均氣溫以0.53℃/10a的傾向率上升。鎮(zhèn)安縣年平均氣溫為13.7℃，月平均氣溫最高均出現(xiàn)在7月份，1958—1980年為24.4℃，1981—2010年為24.7℃，最低均出現(xiàn)在1月份，分別為0.6℃和2.0℃，氣溫溫差較大。整年四季分明，夏季溫度較高，冬季較寒冷。1958—1980年年平均降水為952.03mm，1980—2010年平均降水為769.94mm，1981—2010年平均降水較1958—1980年少182.09mm，近30年降水有所減少。鎮(zhèn)安縣1958—2010年月平均降水均由1月至7月逐漸增多，7月以后逐漸減少，最高降雨量均出現(xiàn)在7月，分別占29.96%和19.17%，夏季降水最多，秋季次之，春季最少。高于800mm的降水保證率為37.73%，高于700mm的保證率達到了69.81%，高于500mm保證率為100%，表明鎮(zhèn)安縣雨水充足，氣候濕潤。

鎮(zhèn)安縣；氣候特征；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最大的是作物生產(chǎn)力的影響[1]。有研究表明，到2050年幾乎所有地方的農(nóng)業(yè)種植制度將發(fā)生較大變化；氣候變暖將導(dǎo)致增加復(fù)種指數(shù)和種植方式多樣化，但降水與蒸散之間可能會出現(xiàn)負(fù)平衡以及土壤水分脅迫的增加和生育期的可能縮短，這將導(dǎo)致主要作物的產(chǎn)量下降[2-3]。目前，在全球氣候變暖的背景下，各地氣候變化特征明顯，極端天氣出現(xiàn)幾率明顯增大，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)田大幅減產(chǎn)。張凌云[4]利用佳縣1969—2009年氣溫、降水、日照時數(shù)、相對濕度等氣象資料，分析佳縣氣候特征和變化規(guī)律，得出了佳縣近40年氣候變化特征；胡江波[5]等對陜西寧強縣近51年氣候特征進行了分析，研究了寧強縣氣候變化特征。因此，本文通過對鎮(zhèn)安縣1958—2010年的氣候資料進行統(tǒng)計分析，探討鎮(zhèn)安縣氣候特征變化，以期為鎮(zhèn)安開展農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響評估和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險氣候評價提供科學(xué)依據(jù)。

1 地理位置及資料來源

1.1 地理環(huán)境

鎮(zhèn)安縣位于陜西東南部，商洛市西南部，秦嶺東段南麓，漢江支流，乾佑河中游。地理坐標(biāo)：北緯33°07′35″～33°42′02″，東徑108°34′16″～109°36′55″。東接山陽縣和湖北省鄖西縣，西鄰寧陜縣，南與安康市、旬陽縣接壤，北與柞水縣相連。東西長175.5km，南北寬72.5km，總面積3487km2。地勢西北向東南傾斜，境內(nèi)最高點為楊泗鄉(xiāng)鷹嘴石，海拔2601.6m，最低點是龍勝鄉(xiāng)洵河村河谷，海拔344m，高低落差2257.6m。屬亞熱帶半濕潤氣候，年均降雨量766.4mm，年平均氣溫13.7℃。農(nóng)業(yè)是以板栗、核桃、茶葉、烤煙、城郊商品蔬菜、中藥材、魔芋、畜牧、蠶桑等為主的八大農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)易受氣候變化影響。

1.2 資料來源

選取陜西鎮(zhèn)安縣1958—2010年氣溫、降水等氣象觀測資料進行統(tǒng)計分析。

1.3 計算

使用一元線性回歸方程[6]描述氣溫和降水的變化趨勢，即y=a0+a1t，趨勢變化率a1由最小二乘法求得，即氣候傾向率，單位為℃/10a或mm/10a。

2 氣候因子變化特征

2.1 氣溫

由于鎮(zhèn)安縣氣象站于1981年遷站至現(xiàn)地址。因此，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析分為1958—1980年和1981—2010年2個部分。由圖1可見，1958—1980年鎮(zhèn)安縣年平均氣溫呈波動性，波動幅度不大，年平均氣溫最低值出現(xiàn)在1976年，年平均氣溫最高值出現(xiàn)在1966年。由圖2可見，1981—2010年年平均氣溫上下波動較大，最低值出現(xiàn)在1989年，最高值出現(xiàn)在2002年。近40年來，全國平均氣溫以0.04℃/10a的傾向率上升[3]，鎮(zhèn)安縣1958—1980年年平均氣溫趨于平緩，沒有較大波動，1981—2010年年平均氣溫以0.53℃/10a的傾向率上升，高于全國1個量級。

圖1 1958—1980年鎮(zhèn)安縣年平均氣溫變化

圖2 1981—2010年鎮(zhèn)安縣年平均氣溫變化

2.1.1 年平均氣溫

由圖1和圖2可以看出，鎮(zhèn)安縣年平均氣溫呈上升趨勢，在1958—1980年和1981—1990年年平均氣溫變化幅度不大，進入90年代后年平均氣溫波動明顯，上下變化幅度很大，最高出現(xiàn)在2002年為16.2℃。

2.1.2 月平均氣溫

由表1可知，鎮(zhèn)安縣年平均氣溫為13.7℃，月平均氣溫最高均出現(xiàn)在7月份，1958—1980年為24.4℃，1981—2010年為24.7℃，最低均出現(xiàn)在1月份，分別為0.6℃和2.0℃，氣溫溫差較大。整年四季分明，夏季溫度較高，冬季較寒冷。

2.2 降水

由圖3可知，1958—1980年鎮(zhèn)安縣年降水量變化較大，最大值出現(xiàn)在1965年，為3698.6mm，最小為1962年的592.7mm。從圖4可以看出，1981—2010年降水最大值在1984年1056.1mm，最少出現(xiàn)在1997年為506.7mm。結(jié)合圖3和圖4，從整體變化趨勢來看，1958—1980年由于1965年出現(xiàn)了近60年來最大降水，因此其降水傾向率值較1981—2010年低，1958—1980年年平均降水為 952.03mm，1980—2010年平均降水為769.94mm，1981—2010年平均降水較1958—1980年少182.09mm，近30年降水有所減少。

圖3 1958—1980年鎮(zhèn)安縣年平均降水變化

圖4 1981—2010年鎮(zhèn)安縣年平均降水變化

2.2.1 年降水變化特征

鎮(zhèn)安縣近40年來年降水波動幅度較大的年份在1964—1966年、1980—1985年和 2003—2010年，1970—1980年趨于平緩，沒有較大波動，1990—1997年降水較少。

2.2.2 月降水分配特征

由表2可以看出，鎮(zhèn)安縣1958—2010年月平均降水均由1月至7月逐漸增多，7月以后逐漸減少，最高降雨量均出現(xiàn)在7月，分別占29.96%和19.17%。月平均降雨量呈現(xiàn)拋物線形，每年1月和12月降雨量最少，7月最大。總體來看，夏季降水最多，秋季次之，春季最少。

表1 1958—2010年鎮(zhèn)安縣月平均氣溫變化 ℃

表2 1958—2010年鎮(zhèn)安縣月平均降水變化

2.2.3 降水頻率和保證率

鎮(zhèn)安縣降雨量充沛，年際變化較大。將降水量以500mm為起點，每100mm為一間隔，進行降水量頻率及保證率的計算，鎮(zhèn)安縣降水量主要分布在600～1500mm，占84.91%，以701～800mm出現(xiàn)頻率最高，為32.08%，其次為601～700mm和801～900mm，分別為22.64%和13.21%。降水頻率最低的為1101～1200mm、1201～1300mm、1301～1400mm、1401～4000mm。降水保證率可以近似地反映該地區(qū)降水量的概率分布，鎮(zhèn)安縣高于800mm的降水保證率為37.73%，高于700mm的保證率達到了69.81%，高于500mm保證率為100%，表明鎮(zhèn)安縣雨水充足，氣候濕潤。

3 結(jié)論與討論

由于鎮(zhèn)安縣氣象站于1981年遷站至現(xiàn)在地址。因此，文中對1958—1980年和1981—2010年2個不同階段氣候特征進行了分析。1958—1980年鎮(zhèn)安縣年平均氣溫呈波動性，波動幅度不大，而1981—2010年年平均氣溫上下波動較大。1958—1980年年平均氣溫趨于平緩，1981—2010年年平均氣溫以0.53℃/10a的傾向率上升，高于全國1個量級。年平均氣溫為13.7℃，月平均氣溫最高均出現(xiàn)在7月份，1958—1980年為24.4℃，1981—2010年為24.7℃，最低均出現(xiàn)在1月份，分別為0.6℃和2.0℃，氣溫溫差較大。整年四季分明，夏季溫度較高，冬季較寒冷。1958—1980年由于1965年出現(xiàn)了近60年來最大降水，因此其降水傾向率值較1981—2010年低，1958—1980年年平均降水為 952.03mm，1981—2010年平均降水為769.94mm，1981—2010年平均降水較1958—1980年少182.09mm，近30年降水有所減少。1958—2010年月平均降水均由1月至7月逐漸增多，7月以后逐漸減少，最高降雨量均出現(xiàn)在7月，分別占29.96%和19.17%。月平均降雨量呈現(xiàn)拋物線形，每年1月和12月降雨量最少，7月最大?？傮w來看，夏季降水最多，秋季次之，春季最少。鎮(zhèn)安縣降雨量充沛，年際變化較大。鎮(zhèn)安縣高于800mm的降水保證率為37.73%，高于700mm的保證率達到了69.81%，高于500mm保證率為100%，表明鎮(zhèn)安縣雨水充足，氣候濕潤。

[1]姚玉璧，王毅榮，張存杰，等.黃土高原作物氣候生產(chǎn)力對氣候變化的響應(yīng)[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報，2006，29（1）：101-106.

[2]張營，徐剛.陜西省農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害與減災(zāi)對策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（5）：1450-1451.

[3]王馥棠.近十年來我國氣候變暖影響研究的若干進展[J].應(yīng)用氣象學(xué)報，2002，13（6）：756-764.

[4]胡江波，魯學(xué)忠，蘇俊輝.近51年寧強縣氣候特征分析[J].陜西氣象，2010（3）：18-21.

[5]張凌云.佳縣近41年氣候特征及變化分析[J].陜西氣象，2011（1）：38-40.

[6]錢錦霞，趙桂香，李芬，等.晉中市近40年氣候變化特征及其對玉米生長的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2006，27（2）：125-129.

2016—03—09

*通訊作者：張 磊（1982-），男，陜西三原人，副研究員，主要從事農(nóng)業(yè)環(huán)境保護研究 E-mail：zhanglei3127@163.com。