黃廷炎,邱泉成
(1.福建省南平市延平區(qū)氣象局,福建 南平 353000;2.福建省順昌縣氣象局,福建 順昌 353200)
自20世紀(jì)80年代以來(lái),氣候變暖成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,許多氣象科技工作者對(duì)中國(guó)近代氣候規(guī)律做了不少研究,普遍認(rèn)為冬季變暖的趨勢(shì)更為明顯[1-8]?!稓夂蜃兓瘒?guó)家評(píng)估報(bào)告(2006年)》也顯示,中國(guó)1951-2001年春夏秋冬各季平均氣溫都呈上升趨勢(shì),其中冬季上升趨勢(shì)最明顯[9]。因此隨著氣候變暖,暖冬日益引起人們的關(guān)注。本文探討了福建省南平市近58年的冬季氣候變化趨勢(shì)和變化特征,以期為農(nóng)業(yè)部門在氣候背景下合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和各部門合理利用氣候資源提供參考和依據(jù)。
選取南平市浦城縣、建陽(yáng)市、延平區(qū)分別代表10個(gè)縣(市、區(qū))的北部、中部、南部測(cè)站,統(tǒng)計(jì)1951年12月-2009年2月地面氣象資料的平均氣溫、平均最低氣溫、極端最低氣溫和降水量,得出1951-2009年冬季(上年12月-當(dāng)年2月)逐年降水量、平均氣溫、平均最低氣溫、極端最低氣溫、降霜日數(shù)和降雪日數(shù)等氣象要素。
將1.1中的各要素按年代區(qū)分,統(tǒng)計(jì)6個(gè)不同年代的氣象要素,并計(jì)算其平均值(表1)。
表1 逐年代氣象要素統(tǒng)計(jì)Table1 Statistics of meteorological elements years by years
統(tǒng)計(jì)近58年冬季逐年的降水量,并進(jìn)行5年滑動(dòng)平均(圖1)。結(jié)果顯示,近58年南平市冬季降水量具有明顯的波動(dòng)性,其中最大年降水量比最小年降水量多434.6 mm(前者是后者的6.5倍),可見(jiàn)降水量年際間差異較大。從5年滑動(dòng)平均趨勢(shì)分析,20世紀(jì)60年代呈逐年上身的趨勢(shì),70年代呈逐年下降的趨勢(shì),80年代初到90年代末呈上升趨勢(shì),21世紀(jì)后又以下降趨勢(shì)為主,近10年呈相對(duì)少雨年。
圖1 南平市歷年冬季降水量Fig.1 Winter precipitation over the years in Nanping
由表1可知,20世紀(jì)50年代和90年代為冬季降水的多雨年,60年代和21世紀(jì)的前10年為少雨年。降雨日數(shù)以逐年代減少為主要特征。
統(tǒng)計(jì)1951-2009年氣象資料,得出南平市逐年冬季平均氣溫(3縣市平均值)(圖2)。由圖2可知,近58年南平市的冬季氣溫變化具有一定的波動(dòng)性,20世紀(jì)60年代和80年代為相對(duì)冷冬,80年代后期起升溫明顯。南平市冬季平均氣溫呈上升趨勢(shì),每10年增溫0.199℃(通過(guò)0.01信度檢驗(yàn)),高于近50年全球平均線性增溫速率(每10年增溫0.13℃)[10],低于全國(guó)平均線性增溫速率(每10年增溫0.22℃)[9]。
統(tǒng)計(jì)南平市冬季各月氣溫變化線性傾向率可以看出,冬季氣溫在變暖趨勢(shì)下各月線性傾向率是不一致的。以2月每10年增溫0.326℃為最大,1月每10年增溫0.175℃次之,12月每10年增溫0.092℃為最小。說(shuō)明暖冬也有可能出現(xiàn)低溫冰雪凍害天氣。如2008年冬季平均氣溫偏高,但2008年1月,我國(guó)南方出現(xiàn)了歷史罕見(jiàn)的低溫雨雪冰凍天氣,恰逢春運(yùn),造成嚴(yán)重的氣象災(zāi)害和廣泛的社會(huì)影響。
圖2 南平市歷年冬季平均氣溫變化趨勢(shì)Fig.2 The trend of average winter temperature over the years in Nanping
3.2.1 平均最低氣溫 統(tǒng)計(jì)1951-2009年氣象資料,得出南平市冬季平均最低氣溫變化趨勢(shì)(圖3)。由圖3可以看出,冬季平均最低氣溫上升趨勢(shì)明顯高于平均氣溫上升趨勢(shì),20世紀(jì)80年代前相對(duì)較冷,80年代后期起明顯升溫。對(duì)近58年冬季平均最低氣溫進(jìn)行擬合,得到擬合方程:y=0.031x+4.382,R=0.394,相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果α<0.01,呈極顯著相關(guān)??傮w上升趨勢(shì)較平均氣溫更顯著,線性增暖速率(每10年增溫0.31℃),高于全球和全國(guó)平均值。
圖3 南平市冬季平均最低氣溫變化趨勢(shì)Fig.3 The trend of winter minimum temperature over the years in Nanping
3.2.2 極端最低氣溫 20世紀(jì)70年代和90年代,冬季極端最低氣溫相對(duì)較低,其中1991年12月29日出現(xiàn)的-10.8℃為最低溫度,從≤3℃和≤0℃的日數(shù)來(lái)看,各年代呈逐漸降低的趨勢(shì)。
由表1可知,降霜日數(shù)和降雪日數(shù)都呈減少的趨勢(shì),20世紀(jì)80年代前每年平均有霜日數(shù)在20 d左右,1963年日數(shù)最多,達(dá)42 d,90年代后降至每年平均16 d。降雪日數(shù)也不斷減少,90年代前平均每年降雪2-3 d,1977年日數(shù)最多,達(dá)10 d,90年代后平均每年只有1 d左右。
以1961-2007年的平均氣溫為預(yù)報(bào)對(duì)象,用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,通過(guò)相關(guān)分析,選取預(yù)報(bào)因子:X1為1月11-13日平均氣溫;X5為6月28-30日日平均氣壓。用逐步回歸方法建立預(yù)報(bào)方程:Y=-884.012+0.122X1+0.161X2+0.099X3-0.241X4+0.001X5。復(fù)相關(guān)系數(shù) R=0.65,通過(guò) 0.001 信度檢驗(yàn),達(dá)顯著水平。歷史擬合率為76%。
2008 年試報(bào),預(yù)報(bào)8.8,實(shí)況 8.6,評(píng)價(jià)正確。2009 年試報(bào) 9.8,實(shí)況10.2,評(píng)價(jià)正確。
(1)1952-2009年南平市冬季平均氣溫呈上升趨勢(shì),每10年增溫0.18℃,20世紀(jì)60年代和80年代為相對(duì)冷冬,80年代后期起升溫明顯,暖冬年份增多。
(2)1952-2009年南平市冬季平均最低氣溫上升趨勢(shì)更明顯于平均氣溫,但趨勢(shì)與平均氣溫一致,每10年增溫0.31℃。
(3)1952-2009年南平市冬季降水具有明顯的波動(dòng)性,近10年呈相對(duì)少雨年。
(4)通過(guò)相關(guān)分析,用逐步回歸方程進(jìn)行冬季氣溫趨勢(shì)預(yù)報(bào),試報(bào)效果好。
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