1991—2022年通化市氣溫與降水變化特征分析

收稿日期：2023-12-10

作者簡介：崔忠強（1990—），男，黑龍江齊齊哈爾人，工程師，主要從事大氣科學(xué)、軟件工程工作。

摘 要：利用通化市氣象局提供的1991—2022年逐月平均氣溫、最高（最低）氣溫、降水量資料，選擇距平法、線性回歸法和滑動平均法分析了通化市氣溫、降水變化特征。結(jié)果表明：通化市平均氣溫、最高/低氣溫均呈現(xiàn)出不同程度的上升，尤以最高氣溫上升趨勢最為顯著；通化市平均降水量為806.8 mm，整體呈現(xiàn)出增加的趨勢，線性變化傾向率為27.785 mm/10年，研究時段內(nèi)共增加83.4 mm，增加趨勢不太顯著；年內(nèi)降水主要集中在夏季，降水變率為-35.2%～69.2%，其次是秋季和春季，降水變率分別為-58.4%～147.0%、36.3%～60.3%，冬季降水最少，降水變率為-69.6%～116.9%，秋季和冬季的降水變率大于春季和夏季。

關(guān)鍵詞：氣溫；降水；變化特征；通化市

中圖分類號：P467 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–0-03

當(dāng)前，氣候變化是人類社會面臨的最大環(huán)境挑戰(zhàn)之一[1]，嚴(yán)重影響著人類的社會生產(chǎn)及人們的日常生活，現(xiàn)已成為全社會極為關(guān)注的熱點問題[2-3]。20世紀(jì)以來，氣候變暖和極端氣候事件頻發(fā)已成為全球氣候變化的主要特征[4]。IPCC第六次報告指出，2011—2020年間，全球地表平均溫度比1850—1900年間高出1.09 ℃，為人類有史以來升溫速度最快的19年，2016—2020年也是迄今為止最熱的5年，且隨著大氣、海洋及陸地的變暖，大氣、海洋、冰凍圈及生物圈均出現(xiàn)了顯著變化[5-6]。我國的氣候變暖趨勢與全球保持一致。

隨著全球氣候變暖現(xiàn)象不斷加劇，通化市氣溫與降水均發(fā)生了明顯變化。因此，有必要單獨分析通化市的氣候要素，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及鄉(xiāng)村振興助力，并為通化市氣象防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

利用通化市氣象局提供的1991—2022年逐月平均氣溫、最高（最低）氣溫、降水量資料，選擇距平法、線性回歸法、滑動平均法對通化市氣溫和降水變化特征進行分析。季節(jié)劃分采用常規(guī)劃分標(biāo)準(zhǔn)：春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月，冬季為12—次年2月。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫

2.1.1 年際變化

1991—2022年通化市平均氣溫為6.1 ℃，整體呈現(xiàn)出上升趨勢（圖1），線性變化傾向率為0.127 ℃/10年。通化市平均氣溫共經(jīng)歷了2個時期，也就是以2014年為界限，前期氣溫偏低，屬于偏冷期；后期氣溫偏高，屬于偏暖期。其中偏冷期負(fù)距平年份共有14年，占60.9%，且2005年和2012年平均氣溫最低，只有5.0 ℃，而從2012年往后，通化市平均氣溫發(fā)生了急劇性變暖，尤其是2021年達到了次高值，為7.0 ℃。

2.1.2 四季變化

結(jié)合表1，近30年通化市春季、秋季氣溫呈現(xiàn)出逐年代遞增的趨勢，且20世紀(jì)90年代這兩季的氣溫均較低。夏季平均氣溫以21世紀(jì)00年代最低，10年代達到最高，之后繼續(xù)緩慢下降；冬季氣溫以2021—2022年最低，而20世紀(jì)90年代最高，之后呈現(xiàn)出逐年代下降的趨勢。此外，通化市各季氣溫以秋季變化幅度最大，平均氣溫上升了1.3 ℃，春季平均氣溫上升了1.0 ℃，冬季則下降了1.0 ℃，夏季平均氣溫變化幅度最小。

通過對四季氣溫變化傾向率進行分析，春季和秋季氣溫變化傾向率均為0.265 ℃/10年，上升趨勢較為明顯，其中春季氣溫在21世紀(jì)00年代，秋季氣溫在21世紀(jì)00年代中期到10年代中期呈現(xiàn)出下降趨勢外，其余時間段都有一定程度的上升；夏季氣溫變化傾向率為0.131 ℃/10年，上升趨勢不太顯著，除了21世紀(jì)00年代初期和中期外，其余時間段均以上升趨勢為主；冬季氣溫變化傾向率為-0.215 ℃/10年，整體呈現(xiàn)出波動下降趨勢。

2.2 最高氣溫

2.2.1 年際變化

1991—2022年通化市最高氣溫的年際變化趨勢，整體呈現(xiàn)出升溫的態(tài)勢（圖2），線性變化傾向率為0.22 ℃/10年，上升趨勢較為顯著。其中1991—1998年通化市最高氣溫呈現(xiàn)出波動上升的趨勢，只是前期最高氣溫低于年平均值，而1998—2012年通化市最高氣溫以波動下降趨勢為主，尤其是2012年最高氣溫最低，只有11.2 ℃，從2012年往后最高氣溫上升明顯，且2019年的最高氣溫達到次高值，為14.0 ℃。

此外，與累計年平均值相比，1991—1998、2005—2013年基本低于平均值，歷年值圍繞平均值的振幅極大，其中歷年值中大于和小于歷年平均值的年份分別有18、12年。平均最高氣溫的最高年份分別出現(xiàn)在1998、2007、2019、2020和2021年；最低的年份分別出現(xiàn)在1993、2000和2010—2013年。

2.2.2 四季變化

通過分析1991—2022年通化市各年的年、季平均最高氣溫，可知其年、春季和秋季平均最高氣溫整體呈現(xiàn)上升趨勢，其中以2021—2022年的平均最高氣溫較高，20世紀(jì)90年代的平均最高氣溫較低。夏季最高氣溫低值出現(xiàn)在21世紀(jì)00年代，高值出現(xiàn)在10年代，增幅為0.1 ℃。冬季最高氣溫呈現(xiàn)出逐年代遞減趨勢，以20世紀(jì)90年代的最高氣溫較高。而2021—2022年的最高氣溫相對較低，研究時段內(nèi)的減少幅度為

0.7 ℃。此外，通過分析最高氣溫四季變化趨勢，發(fā)現(xiàn)除了冬季，其余三季的最高氣溫均呈現(xiàn)出不同程度的上升趨勢，尤以春季和秋季增溫幅度最大，線性變化傾向率分別為0.402 ℃/10年、0.376 ℃/10年，對年氣溫升高的貢獻最大（表2）。

2.3 最低氣溫

2.3.1 年際變化

1991—2022年通化市年平均最低氣溫呈現(xiàn)出上升態(tài)勢（圖3），線性變化傾向率為0.122 ℃/10年，但上升趨勢不顯著。其中除了1998—2002、2007—2012年外，其他階段的平均最低氣溫均呈現(xiàn)出波動上升趨勢，尤以后期上升幅度最為顯著。

通過對平均最低氣溫的年代際變化特征進行分析，發(fā)現(xiàn)除了2021—2022年外，平均最低氣溫達到最高，為1.1 ℃，比90年代升高了0.5 ℃，通化市20世紀(jì)90年代、21世紀(jì)00年代和10年的最低氣溫均與累年最低氣溫的平均值持平，變化較為平穩(wěn)。

2.3.2 四季變化

結(jié)合下表中的數(shù)據(jù)信息，1991—2022年通化市年、春、夏、秋最低氣溫呈現(xiàn)出上升趨勢，冬季最低氣溫在20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)00年代呈現(xiàn)出緩慢上升趨勢外，從21世紀(jì)00年代開始，通化市年、春、夏、秋、冬最低氣溫下降，尤其是2021—2022年的最低氣溫最小。其中年最低氣溫在21世紀(jì)10年代之前變化較為平穩(wěn)，進入2021后開始快速升高；春季最低氣溫在90年代最低，而2021年往后達到最高，研究時段內(nèi)的增溫幅度為0.6 ℃；夏季最低氣溫在21世紀(jì)00年代最低，之后呈現(xiàn)出逐年代遞增趨勢，增溫幅度為0.6 ℃；秋季最低氣溫在90年代最低，到了21世紀(jì)00年代有緩慢遞增，進入10年代后開始下降，而從2021年往后繼續(xù)上升，增溫幅度為0.4 ℃?？梢?，秋、冬季最低氣溫變化趨勢最為顯著，其次是夏季，春季則不顯著。

2.4 降水量

2.4.1 年際變化

1991—2022年通化市平均降水量為806.8 mm，最大降水量出現(xiàn)在2010年，為1 256 mm，最小值出現(xiàn)在2014年，為564.9 mm，極差為691.1 mm。近32年降水變率處于-30.0%～55.7%，其中年降水量在1 000 mm的年份共有4年，占12.5%：低于600 mm的年份共有2年，占6.3%。通化市降水量呈現(xiàn)出增加的趨勢（圖4），線性變化傾向率為27.785 mm/10年，研究時段內(nèi)共增加83.4 mm，增加趨勢不太顯著。

從降水距平看，近32年負(fù)距平有18年，占56.3%；正距平有14年，占43.7%。1991—2006年以負(fù)距平為主，占56.3%，2006年往后負(fù)距平出現(xiàn)年份與前期相當(dāng)，占56.3%。說明通化市降水量具有不穩(wěn)定性特征，極易引發(fā)洪澇災(zāi)害。結(jié)合曲線圖可知，1991—1995、1999—2010、2017年往后均是通化市降水多發(fā)期，降水以波動增加趨勢為主，其余時期的降水量均呈下降趨勢。

2.4.2 四季變化

1991—2022年通化市春、夏、秋、冬四季的降水量變化傾向率分別為5.144、-5.969、25.313、1.905 mm/10年（表4）。除了夏季外，其余3個季節(jié)的降水量均表現(xiàn)出增加趨勢，尤以春季降水量增加趨勢最為顯著，對年降水量增加的貢獻最大。其中，春季平均降水量是年降水量的17.1%，降水變率為-36.3%～60.3%；夏季占60.4%，降水變率處于-35.2%～69.2%；秋季占18.6%，

降水變率為-58.4%～147.0%；冬季占4.0%，降水變率在-69.6%～116.9%之間。其中秋季和冬季的降水變率大于春季和夏季。

3 結(jié)論

（1）近32年通化市平均氣溫為6.1 ℃，在全球氣候變暖的大背景下，氣溫以上升趨勢為主，以2014年為界限，前期氣溫偏低，后期氣溫偏高；春季和秋季氣溫上升趨勢較為明顯，夏季氣溫上升趨勢不太顯著，冬季氣溫整體呈現(xiàn)出波動下降趨勢。

（2）近32年通化市平均最高/低氣溫分別為12.6、0.6 ℃，均呈現(xiàn)逐年升溫趨勢，尤以最高氣溫上升趨勢最為顯著。

（3）近32年通化市平均降水量為826.8 mm，降水變率處于-30.0%～55.7%之間，研究時段內(nèi)的降水量極不穩(wěn)定，極易引發(fā)洪澇災(zāi)害。除了夏季，春季、秋季和冬季降水量均呈增加趨勢。

參考文獻

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