麻城市暖冬特征及其與降水的相關(guān)性

吳建磊++董朝龍++朱駿

摘 要 利用麻城國家基本氣象站1961—2016年冬季氣溫資料和降水資料，分析冬季平均氣溫的變化趨勢，以及汛期和主汛期降水的變化趨勢，找出其中存在的相關(guān)關(guān)系，并進行驗證，結(jié)果表明冬季平均氣溫和汛期、主汛期降水均呈現(xiàn)增多趨勢，汛期與主汛期降水量的多寡對于次年冬季氣溫的預(yù)測準確率較高，可作為預(yù)報因子結(jié)合其他因子進行氣候預(yù)測。

關(guān)鍵詞 暖冬；降水量；相關(guān)性

中圖分類號 P4 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0004-02

近幾十年來，人類活動對氣候變化的影響變得越來越明顯，特別是20世紀80年代以來，全球氣溫上升達到近百年來的最高值[1]。在此全球變暖的背景下，我國氣候也出現(xiàn)了明顯變暖的現(xiàn)象，其中冬季增暖尤為明顯。暖冬年份，越冬農(nóng)作物受凍害的幾率減少，便于作物安全越冬，但同時暖冬使得越冬害蟲易于存活，提高了作物病蟲害爆發(fā)的可能性。暖冬對人類活動、生態(tài)平衡等各方面也都有重大的影響，因此研究分析冬季氣溫的變化趨勢以及暖冬的預(yù)報因子具有十分重要的

意義。

氣溫與降水量之間有著密切的關(guān)系，從直觀感受上來說，降水量多，氣溫相對較低，降水量少，氣溫相對較高[2]。麻城市河流眾多，舉水、巴水均發(fā)源于麻城市，且大小水庫塘堰超過5萬處，水域面積廣闊。汛期和主汛期降水量與冬季氣溫是否存在相關(guān)的關(guān)系？汛期或主汛期降水量的多寡是否可用于作為預(yù)測冷暖冬的預(yù)報因子？

1 暖冬等級

暖冬是相對平均氣溫的概念，一般冬季（12月至次年2月）某一地區(qū)平均氣溫較常年明顯偏高，就稱為“暖冬”[3]。

國家氣候中心等在2008年起草發(fā)布了《暖冬等級》GB/T21983-2008，該標準對冬季平均氣溫序列采用三分位方法確定單站暖冬閾值，使其在空間和時間上具有可比性，制定了單站暖冬等級指標，將單站暖冬分為弱暖冬和強

暖冬。

2 資料和統(tǒng)計方法

2.1 資料

本文資料采用麻城國家基本氣象站1961—2016年冬季平均氣溫資料，文中以當年12月至次年2月為當年冬季，即采用從1961年12月至2017年2月期間冬季氣溫資料。

2.2 統(tǒng)計方法

以1961—1990年30年冬季平均氣溫累加求平均，計算氣候平均值，之后根據(jù)部門內(nèi)部要求每10年更新一次氣候平均值，即1971—2000年計算第二次氣候平均值，1981—2010年計算第三次氣候平均值，另外2010—2016年期間暫時使用第三次氣候平均值。根據(jù)公式（1）計算標準差σ，冬季平均氣溫與其氣候平均值的差值ΔT大于等于1.29σ，表示單站強暖冬，0.43σ≤ΔT<1.29σ表示單站若

暖冬[4]。

（1）

3 麻城冬季氣溫變化特征

3.1 麻城冬季氣溫變化趨勢

以1961—1990年30年冬季平均氣溫累加求平均，計算氣候平均值，之后每年計算前30年氣候平均值一直到2016年作為滑動氣候平均值（如圖1）?；瑒佑嬎銡夂蚱骄到档土水惓?shù)值的

影響。

結(jié)果顯示，除1974—2003年氣候平均值和1977-2006年氣候平均值略有異常外，從1990—2016年氣候平均值整體呈上升趨勢，從4.3℃～5.5℃，氣溫上升1.2℃，表明麻城冬季氣溫整體呈現(xiàn)變暖

趨勢。

3.2 麻城暖冬年際分布

按照《暖冬等級》GB/T21983—2008中強暖冬和弱暖冬的計算方法，冬季平均氣溫與其氣候平均值的差值ΔT-1.29σ≥0，表示單站強暖冬，ΔT-0.43σ≥0表示單站弱暖冬。

如圖1所示橫軸以上正值表示當年為暖冬，1986年為分界，1961—1985年25年中有8年為暖冬，未出現(xiàn)強暖冬，暖冬出現(xiàn)率32%。1986—2016年31年中有20年為暖冬，暖冬出現(xiàn)率64.5%，其中1986、1990、1998、2001、2006、2016年6年為強暖冬。表明1986年后麻城冬季氣溫變暖尤為明顯，暖冬出現(xiàn)率

激增。

4 暖冬與降水量的關(guān)系

4.1 降水量變化趨勢

通過計算冬季氣溫滑動氣候平均值的方法分別計算1961—2016年汛期（5月—9月）和主汛期（6月—7月）降水量的滑動氣候平均值。如圖2和圖3，汛期和主汛期降水量氣候平均值擬合線和趨勢線，趨勢線上降水量整體的變化趨勢是呈現(xiàn)增加的趨勢，且從斜率看，

5月—9月降水總量的增幅更明顯，從1961年—2016年汛期和主汛期降水總量的極值均出現(xiàn)在

2016年。

圖1 1961年—2016年期間暖冬分布

圖2 5月—9月降水總量氣候平均值變化趨勢

圖3 6—7月降水總量氣候平均值變化趨勢

4.2 暖冬與降水量的相關(guān)性

鑒于1986年后暖冬出現(xiàn)率增加，相關(guān)性驗證較好，所以采用1986—2016年31年冬季氣溫和汛期、主汛期降水資料。分析發(fā)現(xiàn)，31年中有10年汛期降水量偏多，當年冬季為暖冬，有4年汛期降水量偏少，當年冬季為冷冬，汛期降水量與冬季氣溫之間的正相關(guān)關(guān)系歷年符合率僅45.2%。同樣的方法，主汛期降水量與冬季氣溫之間的負相關(guān)關(guān)系歷年符合率58.1%，這種相關(guān)性預(yù)報正確率并不高。同時發(fā)現(xiàn)，31年中有13年汛期降水量偏多，次年冬季為暖冬，有7年汛期降水量偏少，次年冬季為冷冬，即汛期降水量與次年冬季氣溫之間的正相關(guān)關(guān)系歷年符合率64.5%。主汛期降水量與次年冬季氣溫之間的正相關(guān)關(guān)系歷年符合率61.3%。這兩個因子對于冬季氣溫預(yù)測，正確率超過60%，具有一定的參考

價值。

5 結(jié)論

1）在全球變暖的氣候背景下，麻城冬季氣溫整體呈變暖趨勢，且在過去56年里冬季氣溫氣候平均值上升1.2℃，冬季氣溫變暖在1986年后尤為明顯，暖冬頻繁出現(xiàn)。

2）麻城汛期和主汛期降水量呈增多的趨勢，降水極值不斷刷新，且汛期降水量增幅高于主汛期，汛期和主汛期降水量與次年冬季氣溫之間存在正相關(guān)關(guān)系，汛期與主汛期降水量的多寡對于次年冬季氣溫的預(yù)測正確率較高，可作為預(yù)報因子結(jié)合其他因子進行氣候

預(yù)測。

參考文獻

[1]雷媛，孫彭齡.浙江省暖冬的特點與汛期降水關(guān)系的分析[J].科技通報，2003，19（5）：399-402.

[2]程玉強，趙素敏，何文社.甘肅天水地區(qū)降水量對氣溫的影響研究[J].水利科技與經(jīng)濟，2004，20（11）：1-3.

[3]杜吳鵬，繆啟龍.暖冬的氣象成因及對農(nóng)林業(yè)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2005，33（3）：471-472.

[4]GB/T21983-2008《暖冬等級》[S].endprint