張麗 葉丹 張翠 李芳 陳章 譚思陽(yáng)
摘要:為了掌握三峽庫(kù)首典型山區(qū)縣氣溫和降水氣候要素變化特征和規(guī)律,選取湖北省興山縣作為代表縣,利用1958~2022年國(guó)家地面氣象觀測(cè)站、2012~2022年區(qū)域氣象觀測(cè)站逐日溫度和降水氣象數(shù)據(jù),采用混合插值法、線性傾向評(píng)估法、5 a滑動(dòng)平均法、累計(jì)距平法、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法對(duì)平均氣溫、平均最高(最低)氣溫、高溫(低溫)日數(shù)、降水量、降水(暴雨)日數(shù)等氣候要素進(jìn)行時(shí)空特征分析。結(jié)果表明:① 興山縣具有春秋氣溫舒適、河谷暖冬低溫少、高山趨于暖濕化、雨量四季豐沛、夏季降水集中、雨熱同季、立體氣候特征顯著的特點(diǎn)。② 氣溫呈現(xiàn)“河谷高山地低”的空間分布特征,氣溫高值區(qū)主要出現(xiàn)在午后14:00~16:00;但低溫日數(shù)趨于減少,冬季平均氣溫逐步上升,且年平均最低溫度的增幅快于年平均最高溫度,一定程度上表明寒冷程度趨于減弱。③ 降水呈現(xiàn)“西多東少、高山多于峽谷”的空間分布特征,隨著海拔高度的升高,降水呈增加趨勢(shì),夏季增加幅度最大;6~8月為暴雨多發(fā)期,降水的時(shí)間跨度變小,出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水的概率增加。研究成果可為當(dāng)?shù)亻_展氣象防災(zāi)工作減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù),以發(fā)揮三峽庫(kù)首區(qū)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能。
關(guān) 鍵 詞:氣候變化; 降水特征; 趨勢(shì)分析; 突變檢驗(yàn); 興山縣
中圖法分類號(hào): P426.6;P423
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.S1.003
0 引 言
氣候作為自然環(huán)境的重要組成部分,它的變化直接影響人類生產(chǎn)生活、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[1-2]。20世紀(jì)80年代以來,溫度、降水等要素的氣候變化成為全球性熱點(diǎn)話題[3-4]。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者運(yùn)用滑動(dòng)平均、線性傾向估計(jì)和回歸分析等多種方法開展相關(guān)研究,研究發(fā)現(xiàn),不同區(qū)域的降水分布情況趨于復(fù)雜[5]:霍山縣溫度和降水均表現(xiàn)為增加趨勢(shì)[6];慶陽(yáng)市氣候由寒旱向暖濕轉(zhuǎn)化[7];呂梁山區(qū)氣候趨向暖干[8];南水北調(diào)中線總干渠沿線地區(qū)冬季氣溫具有顯著升溫趨勢(shì)[9],氣候變暖的貢獻(xiàn)主要來自最低氣溫的升高[10]。綜上所述,不同地形地貌使得水熱分布存在顯著的地域差異。此外,在全球氣候變化的大背景下,極端天氣氣候事件趨多趨強(qiáng)[7,11],山區(qū)是氣象災(zāi)害高發(fā)區(qū)和災(zāi)害防御薄弱區(qū)[12],表現(xiàn)尤為明顯,暴雨洪澇[13]、低溫霜凍[14]、高溫干旱[15]、降水異常事件[16-17]等嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展穩(wěn)定。目前針對(duì)氣候變化的研究主要集中在全國(guó)[18-19]和區(qū)域[2-4]等大中型尺度,對(duì)山區(qū)精細(xì)氣候變化特征研究相對(duì)較少。因此,研究山區(qū)溫度、降水等氣候要素變化特征,可以為當(dāng)?shù)亻_展氣象防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)依據(jù)。
三峽水庫(kù)庫(kù)首區(qū)是因長(zhǎng)江三峽工程興建而形成的一個(gè)特殊區(qū)域,位于鄂西山地。作為三峽庫(kù)首山區(qū)縣之一的興山縣,屬秦嶺大巴山體系,山區(qū)占全縣總面積的90%以上,建有34座全國(guó)綠色小水電示范站,香溪河、良斗河、南陽(yáng)河和高嵐河等大小溪河156條貫穿全境,在三峽庫(kù)首生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能中發(fā)揮了重大作用。當(dāng)前針對(duì)興山縣氣象要素變化特征的研究成果較少,僅何曉旭等[20]基于興山國(guó)家地面氣象觀測(cè)站開展了1960~2009年氣候資源分析,研究區(qū)域僅到單點(diǎn),研究方法較為單一,研究年份較為久遠(yuǎn),且關(guān)于氣象災(zāi)害特征的研究還處于空白階段。因此,選取興山縣作為三峽庫(kù)首的典型山區(qū)縣,開展相關(guān)研究。
為了深入了解和掌握三峽庫(kù)首典型山區(qū)縣興山縣的氣溫和降水氣候要素變化特征和規(guī)律,本文運(yùn)用混合插值法、線性傾向評(píng)估法、5 a滑動(dòng)平均法、累計(jì)距平法、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法,開展基于柵格的興山縣氣溫、降水量時(shí)空變化特征研究,為提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化布局、城市建設(shè)發(fā)展、應(yīng)對(duì)氣候變化能力和科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)提供參考。
1 資料與方法
1.1 研究區(qū)概況
興山縣位于宜昌市西北部,地跨東經(jīng)110°25′~111°06′、北緯31°04′~31°34′之間,東西長(zhǎng)66 km,南北寬54 km。興山縣山脈走向從東向西伸展,總地勢(shì)為東西北三面高,南面低,垂直高差達(dá)2 317.4 m。全縣地貌可劃為3種類型(圖1):海拔500 m以下的低山河谷區(qū),該區(qū)面積355.09 km2,占總面積的15%,分布在古夫鎮(zhèn)、昭君鎮(zhèn)、南陽(yáng)鎮(zhèn)、峽口鎮(zhèn)等河谷區(qū);海拔500~1 200 m的中山區(qū),該區(qū)面積575.85 km2,占總面積的25%,分布在高橋鄉(xiāng)東北部、西南部,黃糧鎮(zhèn)大部,水月寺鎮(zhèn)中南部、東部等地區(qū);海拔1 200 m以上的緩坡、平淌高山區(qū),該區(qū)面積1 397.06 km2,占總面積的60%,主要分布在榛子鄉(xiāng)、黃糧鎮(zhèn)北部、水月寺鎮(zhèn)東北部、高橋鄉(xiāng)、南陽(yáng)鎮(zhèn)西北部等地區(qū),區(qū)內(nèi)山峰復(fù)巒,山脊眾多。
1.2 數(shù)據(jù)來源
選取1958~2022年興山國(guó)家地面氣象觀測(cè)站、2012~2022年16個(gè)區(qū)域氣象觀測(cè)站逐日溫度和降水氣象數(shù)據(jù),以及經(jīng)度、緯度、海拔高度等地理數(shù)據(jù),資料來自湖北省氣象信息與技術(shù)保障中心,數(shù)據(jù)經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量控制。興山縣DEM分布數(shù)據(jù)通過地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)下載,空間分辨率為90 m。本文插圖所涉及的矢量邊界基于審圖號(hào)為宜昌市S(2020)006號(hào)標(biāo)準(zhǔn)地圖制作,底圖無修改。
1.3 研究方法
1.3.1 空間分布特征
針對(duì)空間插值,目前常見方法有普通克里金法、反距離加權(quán)法、樣條插值法等[21]。張麗等[22]采用克里金插值法開展了宜昌市氣候要素空間插值模擬,氣溫和降水模擬的平均相對(duì)誤差均在2.1%以下,表明此研究方法在地形復(fù)雜的宜昌市具有可行性。因此,基于GIS平臺(tái),使用混合插值法(多元線性回歸+殘差克里金)開展溫度與降水空間分布特征分析。建立1958~2022年興山縣逐年平均溫度和年降水量與宏觀地理因子的推算模型[23]:
Y=Fλ,ψ,h
(1)
式中:Y為溫度或降水量的變量值;F為宏觀地理因子(經(jīng)度、緯度、海拔高度)影響的溫度或降水量的柵格點(diǎn)變量值;λ表示經(jīng)度,(°);ψ表示緯度,(°);h表示海拔高度,m。
1.3.2 時(shí)間分布特征
按照季節(jié)劃分法[24],12月至次年2月為冬季、3~5月為春季、6~8月為夏季、9~11月為秋季。
運(yùn)用線性傾向評(píng)估法[8]、5 a滑動(dòng)平均法[2]、累計(jì)距平法[7]對(duì)1958~2022年興山縣平均氣溫、平均最高(最低)氣溫、高溫(低溫)日數(shù)、降水量、降水(暴雨)日數(shù)等氣象要素從不同時(shí)間尺度進(jìn)行特征分析。
利用Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法對(duì)興山縣溫度和降水量氣象要素突變情況進(jìn)行分析[5,8]。對(duì)于多年平均氣溫和降水量的時(shí)間序列,將滿足Xi>Xj(1≤j≤i)的樣本累計(jì)數(shù)定義為序列ri,方法如下:
Sk=ki=1ri (k=2,3,…,n)
(2)
E(Sk)=k(k-1)4
(3)
Var(Sk)=k(k-1)(2k+5)72 (2≤k≤4)
(4)
UFk=Sk-E(Sk)Var(Sk)(k=1,2,…,n)
(5)
UBk=-UFk(k=n,n-1,…,1)
(6)
式中:Sk為第i個(gè)時(shí)刻數(shù)值大于j個(gè)時(shí)刻數(shù)值時(shí),數(shù)值個(gè)數(shù)ri的累加;
n為樣本量;E(Sk)和Var(Sk)分別是Sk的均值和方差;
UFk和UBk為統(tǒng)計(jì)量。在顯著性水平為0.05的條件下,臨界值為±1.96。
UFk>0表明序列呈上升趨勢(shì),反之序列呈下降趨勢(shì);
UFk超過臨界線表明上升或下降趨勢(shì)顯著,
UFk和UBk在臨界線之間交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻是突變開始時(shí)間。
2 結(jié)果與分析
2.1 興山縣氣溫變化特征
2.1.1 氣溫年度變化特征
從空間分布來看(圖2),興山縣年平均氣溫、年平均最高(低)氣溫均呈現(xiàn)“河谷高山地低”的空間分布特征,與其特殊地形密切相關(guān),體現(xiàn)了立體氣候特征明顯的特點(diǎn)。興山縣區(qū)域氣象站年平均氣溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年平均氣溫為9.6 ℃(榛子)~18.0 ℃(峽口),不同海拔高度氣溫差異懸殊(表1):500 m以下香溪河谷地區(qū)年平均氣溫為15.4~18.0 ℃,500~1 200 m中山區(qū)年平均氣溫為13.2~14.6 ℃,海拔1 200 m以上高山區(qū)年平均氣溫為9.6~12.5 ℃。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年平均最高氣溫為15.1 ℃(榛子)~23.6 ℃(南陽(yáng)),其中500 m以下年平均最高氣溫為22.4~236 ℃,500~1 200 m年平均最高氣溫為19.0~21.6 ℃,1 200 m以上年平均最高氣溫為15.1~16.8 ℃。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年平均最低氣溫為6.0℃(榛子)~14.3℃(峽口),其中500 m以下年平均最低氣溫為11.2~15.3 ℃,500~1 200 m年平均最低氣溫9.0~10.8 ℃,1 200 m以上年平均最低氣溫為6.0~9.1 ℃。
從時(shí)間變化來看(圖3),1958~2022年興山縣(興山國(guó)家基本氣象站,下同)年平均氣溫為17.1 ℃,以0043 ℃/10 a的速率逐步升高,但增溫速率遠(yuǎn)低于全國(guó)平均氣溫增溫速率(0.23 ℃/10 a)[25],一定程度上表明,受高植被覆蓋影響,增暖變化不顯著。年平均氣溫最大值出現(xiàn)在2022、2013年和1966年(17.9 ℃),年平均氣溫最小值出現(xiàn)在1989年(16.0 ℃)。年平均最高氣溫23.0 ℃,年平均最低氣溫12.8 ℃,分別以0.091 ℃/10 a和0.097 ℃/10 a的速率升高,最低氣溫的增速快于最高氣溫,一定程度上表明寒冷程度趨于減弱。從平均氣溫年代際特征來看(表2),20世紀(jì)80~90年代氣溫累計(jì)距平為負(fù)值,氣溫明顯偏低,21世紀(jì)后氣溫上升明顯。利用M-K法對(duì)1958~2022年興山縣年平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫序列進(jìn)行突變檢驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn),僅最低氣溫通過P<0.05的顯著性檢驗(yàn),故僅對(duì)最低氣溫開展M-K突變檢驗(yàn)。結(jié)果表明,最低氣溫20世紀(jì)80年代以后呈現(xiàn)上升趨勢(shì),1980年發(fā)生突變。
2.1.2 氣溫季節(jié)變化特征
興山縣四季平均氣溫與全年平均氣溫的空間分布特征相同,呈現(xiàn)“河谷高山地低”的分布特征,山脈阻擋河谷冬暖特征顯著。夏季平均氣溫最高,春秋季次之,冬季最低。從興山縣不同海拔高度四季平均氣溫變化特征來看(表1),低山河谷、半高山和高山四季平均溫差達(dá)2.9~3.5 ℃,立體氣候特征顯著,其中 500 m以下春季、夏季、秋季和冬季平均氣溫分別為17.0,26.2,17.6 ℃和7.2 ℃;500~1 200 m分別為14.0,23.1,14.2 ℃和3.7 ℃;1 200 m以上分別為110,202,11.3 ℃和0.7 ℃。
從時(shí)間變化來看,1958~2022年興山縣四季平均氣溫變化趨勢(shì)差異較大,夏季呈現(xiàn)下降趨勢(shì),其余季節(jié)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。具體而言,春季平均氣溫為10.0~17.9 ℃,以0.121 ℃/10 a的速率上升,20世紀(jì)90年代中期以后上升態(tài)勢(shì)顯著(圖4)。夏季平均氣溫為18.9~27.4 ℃,以0.072 ℃/10 a的速率下降,尤其20世紀(jì)80~90年代下降趨勢(shì)明顯。秋季平均氣溫為10.3~18.6 ℃,冬季平均氣溫為-0.6~8.0 ℃,分別以0.052 ℃/10 a和0.092 ℃/10 a的速率緩慢上升。利用M-K法對(duì)1958~2022年興山縣四季平均氣溫進(jìn)行突變檢驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn),僅春季平均氣溫通過P<005的顯著性檢驗(yàn),因此對(duì)春季平均氣溫開展M-K突變檢驗(yàn)。結(jié)果表明:春季平均氣溫在20世紀(jì)80年代以前整體較為平穩(wěn),20世紀(jì)90年代突破0.05顯著水平,下降顯著,21世紀(jì)進(jìn)入上升態(tài)勢(shì),并于2006年發(fā)生突變。
2.1.3 氣溫月(日)變化特征
從興山縣平均氣溫、平均最高(低)氣溫月度變化特征來看(圖5),氣溫變化趨勢(shì)一致,呈現(xiàn)“單峰”分布特征。其中,平均氣溫極大值出現(xiàn)在7月(27.7 ℃),極小值出現(xiàn)在1月(5.5 ℃);平均最高氣溫的極大值出現(xiàn)在7月和8月(34.2 ℃),極小值出現(xiàn)在1月(10.5 ℃);平均最低氣溫的極大值出現(xiàn)在7月(23.2 ℃),極小值出現(xiàn)在1月(1.9 ℃)。從興山縣平均氣溫日變化特征來看,氣溫變化存在明顯的峰值和谷值,其中氣溫的高值區(qū)一般出現(xiàn)在午后的14:00~16:00,低值區(qū)一般出現(xiàn)在清晨05:00~07:00。
2.1.4 高溫(低溫)變化特征
從日最高氣溫≥35 ℃的天數(shù)來看(圖6),興山縣平均高溫日數(shù)43.3 d,主要出現(xiàn)在夏季,占高溫總數(shù)的87.0%,以7月(14.4 d)和8月(15.6 d)最多。高溫過程累積日數(shù)最大值為74 d(2022年),高溫過程累積日數(shù)最小值為19 d(1983年)。1958~2022年高溫日數(shù)整體雖以0.272 d/10 a的速率逐步下降,但20世紀(jì)90年代以后呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì),與全國(guó)年平均氣溫自1993年開始明顯變暖的結(jié)論基本一致[21]。從日最低氣溫≤0 ℃的天數(shù)來看,興山縣平均低溫日數(shù)16.5 d,主要出現(xiàn)在冬季,占低溫總數(shù)的97.2%,以1月最多(8.6 d),其次為2月(3.8 d)和12月(3.4 d)。1958~2022年低溫日數(shù)以0.906 d/10 a的速率逐步下降,主要有2個(gè)下降時(shí)段,分別出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代以前和21世紀(jì)10年代以后。
2.2 興山縣降水變化特征
2.2.1 降水年度變化特征
受季風(fēng)氣候和地形影響,興山縣年降水變化空間差異大,整體呈現(xiàn)“西多東少、高山多于峽谷”的空間分布特征(圖7)。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年降水量為812.1 mm(高陽(yáng))~1 333.8 mm(榛子)。從興山縣不同海拔高度降水分布特征來看(表1),隨著海拔高度的升高,降水呈現(xiàn)增加趨勢(shì),夏季增加幅度最大。其中500 m以下年降水量為812.1~1 208.7 mm,500~1 200 m年降水量為1 003.1~1 189.8 mm,1 200 m以上年降水量為1 070.5~1 333.8 mm。從時(shí)間變化來看,1958~2022年興山縣年降水量為982.6 mm,以3364 mm/10 a的速率下降,其中年降水量最大值出現(xiàn)在1963年(1 356.9 mm),年降水量最小值出現(xiàn)在1966年(615.4 mm)。
2.2.2 降水季節(jié)變化特征
從空間分布來看(圖8),四季略有差異,整體空間分布特征表現(xiàn)為春夏秋三季“西多東少、高山多于峽谷”,冬季“南多北少”。夏季平均降水量最大,春秋季其次,冬季最少。其中春季、夏季、秋季和冬季平均降水量分別為213.2~349.4 mm、351.6~593.7 mm、187.5~306.0 mm和42.2~88.4 mm。從時(shí)間變化來看,1958~2022年興山縣四季降水量變化趨勢(shì)差異較大,除夏季降水量以7.677 mm /10 a的速率呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)外,其余季節(jié)均呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì),以秋季降水量下降趨勢(shì)最為明顯(7.643 mm/10 a),一定程度上說明降水期趨于集中。因四季降水量均未通過0.05的顯著性檢驗(yàn),故未對(duì)其開展M-K突變檢驗(yàn)。
2.2.3 降水月變化特征
興山縣氣溫和降水分配同位相變化,雨熱同季,呈現(xiàn)“單峰”分布特征(圖9)。具體而言,7月降水量最多(154.7 mm),8月降水量次之(144.8 mm);12月降水量最少(7.3 mm),1月降水量次之(14.4 mm)。月降水日數(shù)和年降水日數(shù)類似,呈現(xiàn)“單峰”分布特征(圖10),月降水日數(shù)從7.2(1月)~14.7(7月)d不等,從冬季到夏季逐步增多,后期又緩慢下降,與雨帶位置關(guān)系顯著。
2.2.4 暴雨變化特征
暴雨與洪澇災(zāi)害是對(duì)宜昌市危害嚴(yán)重的氣象災(zāi)害。暴雨易導(dǎo)致山洪暴發(fā)、河水泛濫、崩山滑坡和泥石流等自然災(zāi)害。從多年日最大降水量的年變化特征來看(圖10),1958~2022年興山縣暴雨日數(shù)達(dá)132 d,并以0.119 d/10 a的速率逐步上升,過程持續(xù)1~2 d,主要發(fā)生在夏季。日最大平均降水量74.9 mm,介于暴雨(日降水量≥50.0 mm)和大暴雨(日降水量≥100.0 mm)之間。其中最大日降水量超過150.0 mm的有兩次,分別是160.8 mm(1982年7月20日)和153.8 mm(2003年7月4日)。從時(shí)間變化來看,日最大降水量以1.52 mm/10 a的速率上升,其中20世紀(jì)80年上升明顯并出現(xiàn)降水極端峰值。從多年日最大降水量的月變化特征來看,1958~2022年興山縣日最大降雨量呈現(xiàn)“單峰”分布特征。6~8月為暴雨多發(fā)期,日最大降水量7月為160.8 mm,8月為144.3 mm。整體而言,興山縣年降水量變化幅度不大,但降水日數(shù)和日最大降水量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),一定程度上表明隨著全球氣候變化,降水時(shí)間跨度變小,集中在短期強(qiáng)降雨。
3 結(jié)論與討論
氣溫變化是氣候變化的重要影響因素[10],全球氣候變暖又影響地球水循環(huán),進(jìn)而導(dǎo)致中國(guó)各地降水時(shí)空分布規(guī)律發(fā)生顯著變化,嚴(yán)重影響區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[5]。為提高全球氣候變化大背景下三峽庫(kù)首典型山區(qū)縣的氣候應(yīng)對(duì)能力,以興山縣為代表縣,基于1958~2022年氣溫和降水量數(shù)據(jù)對(duì)氣候變化時(shí)空分布特征進(jìn)行分析。興山縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)年平均氣溫為9.6~18.0 ℃,平均降雨量為812.1~1 333.8 mm,有春秋氣溫舒適、河谷暖冬低溫少、四季潤(rùn)澤、夏季降水集中、雨熱同季資源配置好的氣候特點(diǎn)。低山河谷、半高山和高山四季平均溫差29~3.5 ℃,降水量隨海拔高度增加而增加,立體氣候特征顯著。
興山縣年平均氣溫呈現(xiàn)“河谷高山地低”的空間分布特征,香溪河流域(古夫鎮(zhèn)、昭君鎮(zhèn)、峽口鎮(zhèn)、南陽(yáng)鎮(zhèn))年平均氣溫為17.1 ℃,并以0.043 ℃/10 a的速率升高。平均高溫日數(shù)為43.3 d,以7月和8月最多,氣溫高值區(qū)出現(xiàn)在午后14:00~16:00。平均低溫日數(shù)為16.5 d,以1月最多。年平均最低溫度的增幅(0097 ℃/10 a)快于年平均最高溫度(0.091 ℃/10 a),年低溫日數(shù)以0.906 d/10 a的速率下降,且冬季平均氣溫以0.092 ℃/10 a的速率上升,一定程度上表明興山縣冬季寒冷程度趨于減弱。植被指數(shù)受溫度影響高于降水,同時(shí)春季氣溫的顯著增加對(duì)植被生長(zhǎng)有很大的促進(jìn)作用[26],興山縣春季氣溫以0.121 ℃/10 a的速率上升,在一定程度上表明植被指數(shù)趨于轉(zhuǎn)好,利于發(fā)揮其在三峽庫(kù)首區(qū)的生態(tài)屏障作用。
興山縣年降水量整體呈現(xiàn)“西多東少、高山多于峽谷”的空間分布特征,各季節(jié)略有差異。隨著海拔高度的升高,降水呈增加趨勢(shì),夏季增加幅度最大,且21世紀(jì)10年代以來,年降水量增加趨勢(shì)明顯。平均日最大降水量為74.9 mm,平均暴雨日數(shù)為2.0 d,6~8月為暴雨多發(fā)期。整體表現(xiàn)出降水量變化幅度不大,但降水的時(shí)間跨度變小,集中在短期內(nèi)降雨,出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水的概率增加。各氣候要素中對(duì)河流徑流存在極顯著相關(guān)關(guān)系的為降水[27],近60 a以來,興山縣降水量以3.364 mm/10 a的速率下降,長(zhǎng)此以往可能導(dǎo)致香溪河流域水位下降、流速減緩、富營(yíng)養(yǎng)化加強(qiáng)等,此外短時(shí)強(qiáng)降水概率增加,可能導(dǎo)致水庫(kù)防洪風(fēng)險(xiǎn)加大,并導(dǎo)致水土流失、土壤侵蝕等[28],這也是后續(xù)需要關(guān)注的重點(diǎn)。
本文通過長(zhǎng)時(shí)間序列、網(wǎng)格化的手段精細(xì)地分析了60余年來興山縣氣溫和降水的氣候變化特征,有利于結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)普查成果開展典型山區(qū)精細(xì)氣象防災(zāi)減災(zāi)工作。但沒有考慮日照、濕度、風(fēng)等其他氣候要素特征,且氣候變化成因及對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響有待進(jìn)一步探明。
參考文獻(xiàn):
[1] 李愛貞,劉厚鳳,張桂芹.氣候系統(tǒng)變化與人類活動(dòng)[M].北京:氣象出版社,2003.
[2] 賈艷紅,蘇筱茜,李鶴冉.1991~2020年南寧市氣候變化特征分析[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2023,41(2):190-200.
[3] 蒲致娟,康學(xué)紅,黃文亮,等.2020年合作市氣候變化特征分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2022(16):135-138.
[4] 李春龍,張方偉,訾麗,等.長(zhǎng)江流域降水多年變化特征分析[J].人民長(zhǎng)江,2013,44(15):11-13,18.
[5] 南林江,楊明祥,郝少魁.1965~2014年重慶地區(qū)降水時(shí)空分布特征分析[J].人民長(zhǎng)江,2021,52(增2):64-69.
[6] 袁新田,吳茂成.霍山縣近50年氣溫和降水變化特征研究[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào),2016,31(12):91-96.
[7] 周忠文,張?zhí)熹h,張謀草,等.近50年慶陽(yáng)市氣候變化特征分析[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2022,53(9):45-51.
[8] 張姚姚,劉政鑫,張思悅,等.1957~2020年呂梁山區(qū)氣候變化特征及影響因素分析[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,21(3):84-91.
[9] 劉孟凱,楊佳,黃明海.南水北調(diào)中線總干渠沿線地區(qū)冬季氣溫特征分析[J].人民長(zhǎng)江,2020,51(7):93-99.
[10]王磊,李韜,許俊東.1972~2020年衡水市氣溫變化特征分析[J].河南科技,2022,783(13):114-118.
[11]吳琛,王景才,林慧,等.淮河中上游流域極端氣候變化特征及其對(duì)干旱的影響[J].水文,2022,42(4):68-75,82.
[12]彭江良,盧英,吳芳,等.庫(kù)車市山區(qū)和平原代表站降水、氣溫特征對(duì)比及氣象災(zāi)害防御措施[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究,2022,12(5):18-20.
[13]徐鈺,楊利霞,胡江波.2010~2019年漢中市暴雨氣象災(zāi)害特點(diǎn)及防御對(duì)策[J].綠色科技,2020,5(10):118-119.
[14]關(guān)卓斌,許獻(xiàn)麟,姚森泉,等.廣寧縣1971~2020年低溫和霜凍變化特征[J].廣東氣象,2022,44(4):20-23.
[15]王璐,王麗婧,史泉,等.近60年寧夏回族自治區(qū)旱澇時(shí)空特征分析[J].黑龍江科學(xué),2022,13(18):20-22.
[16]姚越,趙華榮,劉圣鋒.貴州省1960~2017年降水時(shí)空變化特征[J].人民長(zhǎng)江,2020,51(4):105-111.
[17]白大勇,曹矞,張勇.近60年青海省極端降水時(shí)空分布特征分析[J].人民長(zhǎng)江,2022,53(10):59-64.
[18]尹云鶴,吳紹洪,陳剛.1961~2006年我國(guó)氣候變化趨勢(shì)與突變的區(qū)域差異[J].自然資源學(xué)報(bào),2009,24(12):2147-2157.
[19]陳隆勛,周秀驥,李維亮,等.中國(guó)近80年來氣候變化特征及其形成機(jī)制[J].氣象學(xué)報(bào),2004,62(5):634-646.
[20]何曉旭,張麗,姜玉印,等.近50 a興山縣農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征分析[J].貴州氣象,2013,37(4):30-34.
[21]周鎖銓,薛根元,周麗峰,等.基于GIS降水空間分析的逐步插值方法[J].氣象學(xué)報(bào),2006,64(1):100-111.
[22]張麗,葉丹,孟芳.基于DEM的宜昌市氣候要素空間分布研究[J].湖北氣象,2021(4):32-35.
[23]張麗,任永健,孟芳.湖北省烤煙移栽期和采收期溫度指標(biāo)及大田期可用日數(shù)分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2023,46(6):59-65.
[24]中國(guó)氣象局.氣候季節(jié)劃分:QX/T 152-2012[S].北京:氣象出版社,2012.
[25]劉春濤,朱俊翰,郭麗娜,等.青島市嶗山區(qū)51年來氣候變化特征分析[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2018,30(8):95-100.
[26]崔利芳,王倫澈,屈賽,等.氣溫、降水量和人類活動(dòng)對(duì)長(zhǎng)江流域植被NDVI的影響[J].地球科學(xué),2020,45(6):1905-1917.
[27]宋小園.氣候變化和人類活動(dòng)影響下錫林河流域水文過程響應(yīng)研究[D].內(nèi)蒙古:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.
[28]郭靖.氣候變化對(duì)流域水循環(huán)和水資源影響的研究[D].武漢:武漢大學(xué),2010.
(編輯:謝玲嫻)