1981—2010年貴州省氣溫與降水時空變化

張永雷++許玉鳳++宋紅慶

摘要 氣候變化給人們的生產(chǎn)生活帶來很大影響。為了預防和減少氣象災害，促進社會經(jīng)濟發(fā)展，基于ArcGIS操作平臺，采用反距離加權（IDW）插值法，對貴州省9個州、市及其下轄的各縣近30年的氣溫與降水數(shù)據(jù)進行了時空變化分析。結果表明，1981—2010年間貴州省平均氣溫為15.63 ℃，氣溫整體呈上升趨勢，升溫幅度基本為0.23 ℃/10年；四季氣溫變化呈上升趨勢。研究期間，貴州省降水呈現(xiàn)先減后增、波動上升的趨勢，增幅為61.5 mm/10年；最大降水量出現(xiàn)在1998年，最小降水量出現(xiàn)在1989年；21世紀以來降水減少范圍大、幅度大。降水季節(jié)變化大，年降水量集中于夏季，夏季降水量達到全年降水量的48.23%；冬季降水量僅占全年的10%。

關鍵詞 氣溫；降水；時空變化；貴州?。?981—2010年

中圖分類號 P423.3；P426.61+4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）23-0180-04

Abstract Climate change has been affecting people′s production and life since the 21st Century.In order to prevent and reduce meteorological disasters and promote the social and economic development，temporal and spatial changes of temperature and precipitation data in the past 30 years in 9 prefectures and its counties of Guizhou Province were analyzed based on the ArcGIS platform，by using the inverse distance weighted（IDW）interpolation method.The results showed that the average temperature of Guizhou Province was 15.63 ℃ from 1981 to 2010，and the temperature was increasing by the warming rate of 0.23 ℃ per 10 years.The seasonal temperatures showed an increasing trend.During the study period，the annual precipitation increased at first，then decreased，and showed a fluctuantincreasing trend with theincreasing rate of 61.5 mm per 10 years.The maximum precipitation appeared in 1998，while the minimum precipitation appeared in 1998.Both the the area and extent of precipitation reduction were large since 21st Century.The seasonal precipitation changed greatly，the precipitation was concentrated in the summer，which accounted for 48.23% of the annual precipitation，while the winter precipitation was only 10% of the whole year.

Key words temperature；precipitation；temporal and spatial change；Guizhou Province；1981-2010

在全球變暖的背景下，全球旱澇災害頻發(fā)，給人們的生產(chǎn)生活帶來很大的影響。全球性氣候問題已受到社會各界的關注，我國學者也從不同的角度對氣候變化展開研究。趙翠光等[1]、李廣霞等[2]、傅云燕等[3]運用旋轉經(jīng)驗正交函數(shù)分別分析了華北夏季降水、遼寧省氣溫與降水、江蘇省冬季氣候年代際異常及同期氣溫與降水的相關特征進行了分析。蘇曉丹等[4]利用氣候趨勢系數(shù)和一元回歸分析法對三江平原進行氣溫與降水的氣候變化分析。

對貴州省及其局部地區(qū)的氣候變化的研究也開始增多。伍紅雨等[5]分析了近49年貴州降水氣候異常的時空分布特征。徐建新等[6]分析了貴州省在不同時間尺度下的時空規(guī)律。楊再禹等[7]分析了黔東南地區(qū)近49年來的氣溫、降水等因子的地理分布和氣候特征、年際變化趨勢。張勇榮等[8-9]分析了貴州省近20年的石漠化與氣溫和降水之間的響應特征，并對典型喀斯特生態(tài)脆弱區(qū)的氣候變化狀況及時空特征進行了分析。劉朝英等[10]對1951—2012年羅甸縣年、季平均氣溫和年、季降水量的變化特征進行分析。

貴州省地勢西部高、東部低，中部高、南北低。境內(nèi)山脈大體上呈東北—西南走向，西北部的烏蒙山與云南相鄰，呈南北走向，海拔一般在2 000～2 400 m之間；位于赫章和水城縣交界處的韭菜坪是貴州高原的最高點，海拔高2 900 m。北部的大類山呈東北—西南走向，海拔在1 000～1 500 m之間。東北部的武陵山脈是烏江和沉江的分水嶺，呈東北—西南走向。中部的苗嶺山脈是長江水系和珠江水系的分水嶺，西部與烏蒙山脈相連，呈東西走向，海拔在1 000～1 500 m之間。

貴州省獨特的氣候條件在異常年份會醞釀極端的天氣狀況導致干旱或者洪澇等災害，影響生產(chǎn)生活，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、經(jīng)濟損失及人員傷亡。通過對貴州省近年來的氣溫與降水變化特征的分析研究，希望能為應對當?shù)貧夂蜃兓峁┛茖W依據(jù)。endprint

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 資料選取與處理

選取1981—2010年間貴州省的貴陽市、遵義市、銅仁市、畢節(jié)市、安順市、六盤水市以及黔東南苗族侗族自治州、黔南布依族苗族自治州、黔西南布依族苗族自治州等9個州、市及其下轄的各縣的氣溫與降水數(shù)據(jù)作為研究數(shù)據(jù)?；A地理數(shù)據(jù)采用貴州省行政邊界矢量圖。

具體處理步驟：首先將氣溫和降水數(shù)據(jù)在Excel中整理成包含地理信息的數(shù)據(jù)格式，然后導入ArcGIS操作平臺；根據(jù)各市、縣的經(jīng)緯度坐標，結合DEM圖像數(shù)據(jù)，生成空間分布圖；與貴州省地圖進行疊加顯示，獲得基本的時空分布圖。

1.2 研究方法

氣溫與降水這2個氣象要素是空間連續(xù)分布的，但是氣象觀測數(shù)據(jù)是空間離散的，因而需要采用合適的方法進行氣溫與降水的空間內(nèi)插。本文選擇較為常用的反距離加權（IDW）插值法對氣溫和降水數(shù)據(jù)進行空間插值。

2 結果與分析

2.1 氣溫的時空變化特征

2.1.1 年代際變化。1981—2010年貴州省平均氣溫15.63 ℃，氣溫整體呈上升趨勢（圖1）。20世紀80年代、90年代、21世紀以來，年均溫分別為15.44、15.53、15.92 ℃，21世紀以來升溫幅度較大。20世紀80年代高溫區(qū)主要分布在南部的冊亨、望謨、羅甸、荔波、榕江、銅仁、思南等地，而位于西北的大方、納雍、畢節(jié)、赫章、威寧、六盤水、水城等地則處于低溫區(qū)，氣溫變幅為9.25 ℃，見圖2（a）。

20世紀90年代全省氣溫變化幅度不大，高溫區(qū)集中于冊亨、望謨、羅甸、荔波、榕江、銅仁、思南等地，低溫區(qū)為分布于西北的大方、納雍、畢節(jié)、赫章、威寧、六盤水、水城等地，見圖2（b）。

21世紀以來，以貴陽、盤縣降溫較為顯著，省內(nèi)其他地方氣溫變化不明顯，高溫區(qū)仍位于冊亨、望謨、羅甸、荔波、榕江、銅仁、思南等地，低溫區(qū)仍集中在大方、納雍、畢節(jié)、赫章、威寧、六盤水、水城等地，見圖2（c）。

從不同年代間貴州省氣溫變化的空間分布來看，20世紀90年代與80年代相比，區(qū)內(nèi)氣溫全部呈上升趨勢，其中以赤水、習水、仁懷、威寧、安順、惠水、都勻、凱里、黎平、銅仁等地增溫顯著，東北部地區(qū)增溫不明顯，見圖3（a）。

21世紀與20世紀90年代相比，以貴陽為中心的200 km范圍內(nèi)及盤縣氣溫呈現(xiàn)下降趨勢，省內(nèi)其他地區(qū)氣溫均有上升，威寧、畢節(jié)、赤水、習水、湄潭、望謨較為顯著，見圖3（b）。

21世紀以來與20世紀80年代相比，全省氣溫整體呈下降趨勢，西北和西南少數(shù)地區(qū)氣溫略有上升，見圖3（c）。

2.1.2 季節(jié)變化。1981—2010年貴州省四季氣溫變化與年變化一致，呈上升趨勢。從貴州省1981—2010年不同季節(jié)氣溫分布（圖4）來看，春季冊亨、望謨、羅甸、荔波、榕江等地氣溫最高，威寧、赫章等地氣溫最低，見圖4（a）。

夏季氣溫整體呈現(xiàn)出中東部地區(qū)高、西部地區(qū)低的變化趨勢，其中開陽、修文、息烽三地以及東北地區(qū)的氣溫明顯高于其他地區(qū)，威寧、赫章、六盤水等地仍然屬于低溫區(qū)，見圖4（b）。

秋季氣溫分布與春季一致，其中冊亨、望謨、羅甸、荔波、榕江等地氣溫最高，西北部的威寧、赫章、六盤水等地氣溫最低。夏季，開陽、修文、息烽三地以及東北地區(qū)的氣溫下降顯著，見圖4（c）。

冬季水城至錦屏一線以南氣溫較高，特別是冊亨、望謨、羅甸、荔波等地以北氣溫較低，北部地區(qū)又以桐梓至水城一線以東氣溫較高，以西氣溫最低，見圖4（d）。

2.2 降水的時空變化特征

2.2.1 年際變化。貴州省近30年來降水年際起伏較小，年平均降水量為1 174.66 mm；最大降水量出現(xiàn)在1998年，為1 349.92 mm；最小降水量出現(xiàn)在1989年，為968.56 mm；年均降水量集中于1 000～1 200 mm。各區(qū)域年均降水量多在1 000 mm以上，但存在空間分布差異，其中西南地區(qū)降水最多，在1 100 mm以上；西北地區(qū)降水最少，在900 mm以下（圖5）。

2.2.2 年代變化。從年代變化看，1981—2010年貴州省各區(qū)域降水量整體呈現(xiàn)先增后減的趨勢。20世紀80年代、20世紀90年代、21世紀以來年均降水量分別為1 138.83、1 247.31、1 137.84 mm，可見20世紀80年代和21世紀以來降水量波動較小，而20世紀90年代的降水量大于21世紀以來的降水量。

空間分布上，20世紀80年代降水集中于西南地區(qū)，六盤水至三穗一線以北降水最少，威寧、畢節(jié)、黔西、施秉等地降水量為全省最低值，都勻、織金晴隆、盤縣、興義、安龍等地降水量達到全省最高值，見圖6（a）。

20世紀90年代的降水增加區(qū)域主要在貴州省東南與東北，其中福泉、甕安、余慶、石阡、思南、印江、沿河、岑鞏、劍河、臺江、施秉、黃平、榕江、從江、荔波降水增加最為顯著，西南與西北降水明顯減少，其中以威寧、赫章、仁懷、赤水、習水、綏陽等地降水量減少最為顯著，西南地區(qū)也有小幅減少，見圖6（b）。

21世紀以來東北和西南地區(qū)為降水減少區(qū)域。施秉、黃平、石阡、思南、三穗等地降水減少最為明顯；西南地區(qū)降水在減少，但趨向均勻化分布，見圖6（c）。

從貴州省1981—2010年不同年代間降水差值的分布看，20世紀90年代與80年代相比，道真至興義一線以西降水量減少比較明顯，其中以綏陽、桐梓、習水、赤水、仁懷、赫章、威寧、納雍、水城、六盤水降水減少最為顯著，道真至興義一線以東降水增加明顯，以黃平、施秉、石阡、荔波降水增加最為顯著，見圖7（a）。

21世紀以來與20世紀90年代相比，貴州省降水量大范圍大幅度減少，其中、盤縣、興義、安順、荔波、都勻、丹寨、麻江、銅仁降水量減少最為顯著，從西南至東北呈連續(xù)的片狀分布，赤水、習水、桐梓、綏陽、織金、六盤水、羅甸降水量相對于全省有明顯的增加，見圖7（b）。endprint

21世紀以來與20世紀80年代相比，大致以桐梓至冊亨一線以西降水減少比較明顯，其中以仁懷、赫章、威寧、六盤水、水城、鎮(zhèn)寧、六枝、安順、晴隆、盤縣、興義連片區(qū)域降水減少最為顯著，桐梓至冊亨一線以東降水明顯增加，其中羅甸、施秉增加最為顯著，見圖7（c）。

2.2.3 季節(jié)變化。1981—2010年間貴州省夏季降水量較集中，占全年降水量的48.23%；冬季降水為全年最少，僅占全年的10%。從空間分布看，貴州省西部的威寧、畢節(jié)、納雍、大方等地四季降水量均處于全省低值區(qū)，見圖8（a）。

春季降水量主要集中在桐梓至冊亨一線以東地區(qū)，特別集中在黎平、錦屏、天柱、銅仁、松桃等地一線以西降水較少，威寧、畢節(jié)、大方等地降水量全省最低。全省夏季降水量分布較為均衡，以畢節(jié)至從江一線為界，以西地區(qū)降水豐富，特別是織金、晴隆、盤縣、興仁、貞豐、興義安龍等地一線以東地區(qū)降水較少，見圖8（b）。

秋季降水量主要集中在西南地區(qū)，特別是織金、六盤水、晴隆、鎮(zhèn)寧、盤縣、興義、興仁、安龍等地，見圖8（c）。

冬季降水量集中于務川至平塘以東地區(qū)，特別集中于天柱、錦屏、黎平三地，除威寧、赫章外，務川至平塘以西降水分布較均勻，見圖8（d）。

3 結論

（1）貴州省近30年間氣溫變化波動較小，但季節(jié)變化較為明顯：春季南部地區(qū)為高溫集中區(qū)，西北地區(qū)為低溫集中區(qū)；夏季普遍高溫，但由于地形因素的影響，西部較小范圍內(nèi)氣溫相對較低；秋、冬季氣溫分布趨勢與夏季大致相同。

（2）20世紀80年代至21世紀以來全省降水波動較大，呈先增加后減少的趨勢；季節(jié)變化大，夏季年均降水量主要集中在1 000～1 200 mm之間，占全年降水量近1/2。降水地區(qū)分布不均，西南地區(qū)的夏季降水量相當于東北地區(qū)的2倍；東部黔東南州與銅仁市的冬季降水較集中，西部各地區(qū)降水較少；東部黔東南、銅仁、遵義東部以及黔南等地春季降水較集中，西部畢節(jié)、六盤水、興義西部地區(qū)降水較少；東北至西南一線降水秋季降水較多，西北至東南一線秋季降水較少。

（3）從年代變化來看，從20世紀80年代、20世紀90年代到21世紀初，在全球變暖的背景下，氣溫在逐漸升高；20世紀80—90年代降水在增多，但21世紀以來降水有所減少。

（4）春季高溫區(qū)主要分布于南部地區(qū)，利于耐高溫的作物生長，北部低溫區(qū)則適于種植耐寒的作物，會造成作物的南北差異；夏季氣溫全省普遍較高，降水則有所減少，呈干旱趨勢。

4 參考文獻

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