李云春
摘要 選取1967—2016年甘肅省東鄉(xiāng)縣國(guó)家氣象站的逐月降水資料,利用氣候傾向率方法分析東鄉(xiāng)縣降水的時(shí)間變化特征。結(jié)果表明,近50年來(lái),東鄉(xiāng)縣降水量變化呈減少趨勢(shì),以6.8 mm/10年的速度減少。春季、秋季、冬季降水量變化呈增加趨勢(shì),但不明顯。減少主要表現(xiàn)在夏季,以9.4 mm/10年的速度減少;一年中降水主要集中在夏季,秋季次之,冬季最少。
關(guān)鍵詞 降水量;氣候傾向率;變化特征;甘肅東鄉(xiāng);1967—2016年
中圖分類(lèi)號(hào) P426.61+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2017)19-0224-02
降水是云中的水分以液態(tài)或固態(tài)的形式降落到地面的現(xiàn)象,其包括雨、雪、雨夾雪、米雪、冰雹、冰粒和冰針等降水形式。形成降水的必要條件有3個(gè):一是充足的水汽;二是空氣的上升運(yùn)動(dòng);三是較多的凝結(jié)核[1-3]。降水的多少對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類(lèi)型、種植制度、布局結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)潛力、發(fā)展遠(yuǎn)景以及農(nóng)、林、牧產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量和分布都起著重要作用。降水過(guò)多會(huì)造成洪澇、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害,給人類(lèi)的生產(chǎn)生活造成極大的經(jīng)濟(jì)損失;降水過(guò)少會(huì)造成生活用水、農(nóng)田灌溉用水和工廠用水的嚴(yán)重不足,還會(huì)造成土地鹽堿化或土地沙漠化等。農(nóng)業(yè)是東鄉(xiāng)縣的第一產(chǎn)業(yè),在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中具有舉足輕重的作用,降水的多少直接影響到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,了解東鄉(xiāng)縣降水量變化特征,可以趨利避害,有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),有利于“三農(nóng)”的發(fā)展。
1 資料與方法
1.1 區(qū)域概況
東鄉(xiāng)縣位于甘肅省中部西南部,臨夏回族自治州東部,地處東經(jīng)103°10′~103°44′,北緯35°30′~35°36′之間。東鄉(xiāng)縣最高海拔2 664 m、最低海拔1 736 m,平均海拔2 610 m;境內(nèi)山巒起伏,6座山梁夾著6條山溝,以縣城鎖南鎮(zhèn)為中心向東鄉(xiāng)族自治縣傘狀延伸。東鄉(xiāng)縣屬溫帶半干旱氣候,大陸性氣候突出,冬長(zhǎng)夏短,夏秋相連,年平均氣溫5.6 ℃,年平均無(wú)霜期138 d,年降雨量為535.0 mm;主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、冰雹、霜凍、大風(fēng)、寒潮等。
1.2 資料來(lái)源
本文選取1967—2016年甘肅省東鄉(xiāng)縣國(guó)家氣象站逐月降水資料,利用氣候傾向率分析東鄉(xiāng)縣降水變化特征。
1.3 分析方法
氣候傾向率的算法:設(shè)某站某氣象要素時(shí)間序列為y1、y2、…、yi、…、yn,可以用1個(gè)多項(xiàng)式來(lái)表示,一般來(lái)講,溫度和降水的氣候趨勢(shì)用一次直線方程就能滿足[4-5]。這里用一次直線方程來(lái)定量描述,即y(t)=a0+a1t,則趨勢(shì)變化率方程為dy(t)/dt=a1,把a(bǔ)1×10稱為氣候傾向率,方程中的系數(shù)可用最小二乘法或經(jīng)驗(yàn)正交多項(xiàng)式來(lái)確定[6-7]。
2 結(jié)果與分析
2.1 降水量年際變化特征分析
東鄉(xiāng)縣近50年平均降水量為535.0 mm。從圖1可以看出,20世紀(jì)60年代降水減少趨勢(shì)最為明顯;70年代降水增加趨勢(shì)最為明顯;80年代處于振蕩期,降水變化趨勢(shì)不明顯;90年代、21世紀(jì)初降水有所減少,總體上降水量呈減少趨勢(shì)。從圖2可以看出,年降水量呈減少趨勢(shì),氣候傾向率為6.8 mm/10年。最多降水量出現(xiàn)在1978年,降水量為702.1mm;最少降水量出現(xiàn)在1980年,降水量為336.5 mm;降水幅度差為365.6 mm,說(shuō)明年降水量變化波動(dòng)較大。近50年降水經(jīng)歷了2個(gè)多雨期和3個(gè)少雨期,多雨期出現(xiàn)在1974—1985年、2004—2008年,少雨期出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代末至70年代初、80年代末至21世紀(jì)初、2008年之后。
2.2 降水量季節(jié)變化特征分析
從季節(jié)變化來(lái)分析,降水減少主要表現(xiàn)在夏季,以9.4 mm/10年的速度減少。春季、秋季、冬季則有增加趨勢(shì)。由于降水主要集中在夏季,夏季降水約占全年降水的50%以上,夏季降水的減少是導(dǎo)致全年降水減少的主要原因。
由圖3(a)可知,春季的氣候傾向率為1.5 mm/10年,20世紀(jì)70年代、90年代初降水減少,80年代、90年代末降水增多,2000—2010年處于振蕩期,降水變化趨勢(shì)不明顯,到2010年降水減少,春季降水總體上呈增加趨勢(shì),但不明顯。最多降水量出現(xiàn)在2002年,降水量為189.3 mm;最少降水量出現(xiàn)在2000年,降水量?jī)H為42.4 mm;降水幅度差為146.9 mm,兩者相差4倍以上。由圖3(b)可知,夏季的氣候傾向率為-9.4 mm/10年,20世紀(jì)70年代降水減少,1980—2000年處于振蕩期,降水變化趨勢(shì)不明顯,2000年后降水減少,夏季降水總體上呈增減少趨勢(shì),最多降水量出現(xiàn)在1979年,降水量為447.3 mm,最少降水量出現(xiàn)在2002年,降水量?jī)H為161.8 mm,降水幅度差為285.5 mm,兩者相差3倍以上。由圖3(c)可知,秋季的氣候傾向率為0.4 mm/10年,20世紀(jì)60年代降水減少,70年代降水增加,80年代至90年代初降水減少,其后又有增多趨勢(shì),到2005年后降水繼續(xù)減少。秋季降水總體上呈增加趨勢(shì),但不明顯,最多降水量出現(xiàn)在1978年,降水量為208.1 mm,最少降水量出現(xiàn)在1972年,降水量?jī)H為30.9 mm,降水幅度差為177.2 mm,兩者相差6倍以上。由圖3(d)可知,冬季的氣候傾向率為1.1 mm/10年,降水總體 上呈增加趨勢(shì),但不明顯。最多降水量出現(xiàn)在2012年,降水量為36.7 mm;最少降水量出現(xiàn)在2003年,降水量?jī)H為1.9 mm;降水幅度差為34.8 mm,兩者相差18倍以上。
3 結(jié)論
分析結(jié)果表明,1967—2016年間,東鄉(xiāng)縣降水量變化呈減少趨勢(shì),以6.8 mm/10年的速度減少。主要表現(xiàn)在夏季,以9.4 mm/10年的幅度減少。春季、秋季、冬季降水量變化呈增加趨勢(shì),但不明顯。一年中降水時(shí)段主要集中在夏季,秋季次之,冬季最少。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 馬曉波.華北地區(qū)水資源的氣候特征[J].高原氣象,1999(4):520-524.
[2] 鮑名,黃榮輝.近40年我國(guó)暴雨的年代際變化特征[C]//中國(guó)氣象學(xué)會(huì).中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2005年年會(huì)論文集.蘇州:中國(guó)氣象學(xué)會(huì),2005:23.
[3] 楊輝,宋正山.華北地區(qū)水資源多時(shí)間尺度分析[J].高原氣象,1999(4):496-508.
[4] 劉燕.近57年安陽(yáng)和南陽(yáng)降水變化分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(16):9910-9912.
[5] 李廣霞,陳傳雷,才奎志.遼寧夏季降水變化特征分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2008(2):31-34.
[6] 李世欣,邵孝侯,趙春青,等.南召縣近50年降水變化特征分析[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2008,31(4):40-43.
[7] 徐宗學(xué),張楠.黃河流域近50年降水變化趨勢(shì)分析[J].地理研究,2006(1):27-34.