1971—2020年恭城縣氣候變化特征分析

嚴春梅 龐傳偉 唐小琴 嚴啟興 鄧樹榮

摘要 根據(jù)恭城縣1971—2020年的逐月平均氣溫、降水和日照時數(shù)資料，采用線性傾向估計法、累積距平法、M-K突變檢驗法，對恭城縣近50年的氣候變化特征進行了統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，近50年來，恭城縣年平均氣溫上升趨勢明顯，其中春、冬季增溫尤為顯著。年降水量呈現(xiàn)波動趨勢，年際變化較大，年代際變化明顯，以9～13年的周期旱澇交替為主要特征，其中夏季降水量增多趨勢明顯。年日照時數(shù)明顯減少，突變點在1980—1981年，其中夏、秋季日照時數(shù)減少趨勢顯著。

關(guān)鍵詞 恭城;氣候變化;分析

中圖分類號：P461 文獻標識碼：A 文章編號：2095–3305（2021）05–0028–03

恭城瑤族自治縣（簡稱恭城縣）位于廣西東北部，桂林市東南部，地處北緯24°37′～25°17′，東經(jīng)110°36′～111°10′之間。恭城縣屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，熱量充足，無霜期長，雨量豐沛，干濕分明，夏長冬短，春秋期長。近年來，廣西暴雨洪澇、干旱災(zāi)害頻率增加，高溫?zé)岷?、極端強降水、強對流等天氣事件增多，氣象災(zāi)害造成的損失日趨嚴重[1-4]。通過對1971—2020年恭城縣平均氣溫、降水和日照的氣候資料進行統(tǒng)計分析，找出近50年恭城縣氣候變化的主要特征和規(guī)律，確定其對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的利弊影響，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供氣候方面的科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

采用一元線性回歸、累積距平、M-K突變檢驗等氣候統(tǒng)計方法，選用1971—2020年恭城縣逐月平均氣溫、逐月降水量、逐月日照時數(shù)等氣象資料作為研究對象，對平均氣溫、降水量、日照時數(shù)的年變化規(guī)律以及四季變化規(guī)律作出分析。季節(jié)劃分標準為春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月、冬季12月—次年2月。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫變化特征分析

2.1.1 平均氣溫年際變化特征分析 1971—2020年恭城縣年平均氣溫為20.0℃，其中2007年、2009年、2017年、2020年平均氣溫并列最高，為20.9℃，1984年平均氣溫最低，為18.8℃，兩者相差2.1℃。近50年恭城縣年平均氣溫呈波動上升趨勢，且上升分段情況明顯：1971—1997年平均氣溫基本低于歷年平均值，1998—2020年平均氣溫基本高于歷年平均值，前后兩時段的平均氣溫分別為19.7 ℃、20.4 ℃，兩者相差0.7℃（圖1）。對近50年來的年平均氣溫進行線性擬合，得到恭城縣年平均氣溫以 0.236℃/10 a的速率上升，通過0.05水平顯著性檢驗，明顯高于1961—2015年廣西年平均氣溫變化速率0.143℃/10 a。由M-K突變檢驗結(jié)果可知，除了1976年、1977年、1984—1986年，其余年份UF值始終大于0值，且在2003年以后，UF值始終超過0.05顯著性水平臨界線，說明恭城縣年平均氣溫呈現(xiàn)顯著上升趨勢。

2.1.2 平均氣溫季節(jié)變化特征分析 由表1可知，1971—2020年四季的平均溫度均呈上升趨勢，氣候傾向率分別為 0.307℃/10 a、0.115℃/10 a、0.245℃/10 a、0.324℃/10 a，均通過0.05水平顯著性檢驗，春、冬季增溫趨勢十分顯著，秋季次之，夏季增溫趨勢較小。

2.2 降水變化特征分析

2.2.1 降水年際變化特征分析 1971—2020年恭城縣年平均降水量為1 517.5 mm，其中年降水量最大值為2 133.2 mm，出現(xiàn)在2015年，年降水量最小值為1 002.9 mm，出現(xiàn)在2011年，二者相差1 130.3 mm。從圖2可以看出，近50年恭城縣年降水量整體趨勢不明顯，趨勢方程的相關(guān)系數(shù)r只有0.05，未通過0.05水平顯著性檢驗，說明近50年恭城縣年降水量呈現(xiàn)波動趨勢，年際變化較大。1971—2020年恭城縣年降水量累積距平具有明顯的周期性變化，經(jīng)歷了增多-減少-增多-減少-增多的變化趨勢，以9～13年的周期旱澇交替為主要特征，年代際變化明顯。1971—1983年、1993—2002年、2012—2020年累積距平呈波動上升趨勢，為降水偏多期;1984—1992年、2003—2011年累積距平呈下降趨勢，為降水偏少期;此變化規(guī)律與羅紅磊[5]、何潔琳[6]等研究結(jié)果基本一致。

2.2.2 降水量季節(jié)變化特征分析 1971—2020年四季的平均降水量分別為589.1、568.5、176.6、182.5 mm，春、夏季平均降水量十分相近，秋、冬季平均降水量相當。四季降水量的氣候傾向率分別為-4.863 mm/10 a、11.264 mm/10 a、-2.59 mm/10 a、2.844 mm/10 a，均未通過0.05水平顯著性檢驗，夏季降水量的增多趨勢最為明顯，其次冬季降水有略微增長趨勢，而春、秋季降水量有小幅減少趨勢。

2.3 日照時數(shù)變化特征分析

2.3.1 日照時數(shù)年際變化特征分析 1971—2020年恭城縣年平均日照時數(shù)為1 479.4 h，其中1971年日照時數(shù)為1 910.5 h，為歷年最高值，1997年日照時數(shù)僅為1 075.3 h，為歷年最低值，兩者相差835.2 h。由圖3看出，近50年恭城縣年日照時數(shù)呈波動減少趨勢，氣候傾向率為-57.6 h/10 a，通過了0.05水平顯著性檢驗。由M-K突變檢驗結(jié)果可知，UF值均維持在0值以下，20世紀70年代UF值波動較大，1981—1992年UF值在0.05顯著性水平臨界線上下波動，1993年以后UF值始終超過了0.05顯著性水平臨界線，說明恭城縣年日照時數(shù)減少趨勢顯著。在顯著性水平0.05的臨界線之間，UF和UB曲線相交，突變點位于1980—1981年。突變前，1971—1980年平均日照時數(shù)為1 666.4 h，突變后，1981—2020年平均日照時數(shù)為1 432.7 h，前后相差233.7 h。

2.3.2 日照時數(shù)季節(jié)變化特征分析 對近50年四季的日照時數(shù)進行線性擬合，結(jié)果如表2所示，夏、秋、冬季日照時數(shù)均隨年份增加呈減少趨勢，氣候傾向率分別為-24.837 h/10 a、-20.746 h/10 a、-7.313 h/10 a，且夏、秋季日照時數(shù)減少趨勢顯著，冬季減幅較小，春季日照時數(shù)隨年份增加呈略微增長趨勢，氣候傾向率為1.079 h/10 a。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）近50年恭城縣年平均氣溫顯著升高，氣候傾向率為 0.236℃/10 a，2003年以來增溫尤為顯著。四季的平均氣溫均呈上升趨勢，春、冬季增溫最為明顯，秋季次之，夏季增溫幅度較小。

（2）年降水量呈現(xiàn)波動趨勢，年際變化較大，年代際變化明顯，以9～13年的周期旱澇交替為主要特征。1971—1983年、1993—2002年、2012—2020年為降水偏多期，1984—1992年、2003—2011年為降水偏少期。夏季降水量增多趨勢明顯，冬季小幅增多，而春、秋季降水量有小幅減少趨勢。

（3）年日照時數(shù)明顯減少，氣候傾向率為-57.6 h/10 a，突變點在1980—1981年，突變后與突變前年日照時數(shù)相差233.7 h。夏、秋季日照時數(shù)減少趨勢顯著，冬季減幅較小，春季日照時數(shù)呈略微增長趨勢。

3.2 討論

恭城縣年平均氣溫顯著升高，熱量資源增加，光照資源減少，而水資源年際變化較大，時空分布不均勻，氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利有弊。春季氣溫偏高，降水略減少，春播期的低溫陰雨天氣可能減少，晴好天氣有利于春收作物、水果采收上市及蔬菜作物生長。夏季降水增多、時空分布不均，持續(xù)高溫、強對流天氣、暴雨洪澇等極端天氣事件頻率可能增加，將導(dǎo)致作物品質(zhì)和產(chǎn)量下降，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展[7]。秋季氣溫偏高、降水減少，可能使干旱加劇，不利于月柿果實膨大和著色，影響作物品質(zhì)和產(chǎn)量，但對月柿采收晾曬有利[8]。冬季增溫明顯，且降水量呈小幅增多趨勢，良好的光溫條件和充足的降水將為冬作物提供適宜的生長環(huán)境，減少低溫冷害損失，但暖冬氣候也適合病蟲害繁殖，會使病蟲害的地理范圍擴大， 危害期延長[9-11]?？傊?，近50年恭城縣的氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有較大影響，還需要進一步研究。

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責(zé)任編輯：黃艷飛