汪衛(wèi)平,熊 偉,陳余明
(1.江蘇省氣候中心,江蘇 南京 210008;2.貴州省氣象臺(tái),貴州 貴陽(yáng) 550002;3.貴州省畢節(jié)市氣象局,貴州 畢節(jié) 551700)
貴州省最高海拔在西北的韭菜坪2 900 m,最低海拔在省東南角147 m,省內(nèi)地勢(shì)相對(duì)落差大,氣溫空間分布和時(shí)間變化都很明顯;同時(shí),貴州地處低緯高原,除海拔和地形外,還受多個(gè)天氣系統(tǒng)交匯影響,氣溫變化明顯。
日平均氣溫體現(xiàn)的是白天和夜間的綜合狀況,不能反映不同日較差下的天氣狀況,貴州海拔落差大,氣溫日較差差別大,受日照影響大,用日最高氣溫來(lái)表述貴州省白天的天氣狀況是對(duì)平均氣溫描述的必要補(bǔ)充。
貴州省氣候以冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑著稱,貴陽(yáng)是聞名的“避暑之都”、六盤水市被稱為“涼都”、畢節(jié)市也打造了“清涼世界”的氣候品牌。隨著貴州經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)氣候資源的需求也越來(lái)越多,越來(lái)越細(xì),而以往對(duì)日最高氣溫的分析多針對(duì)月平均值或是少數(shù)站點(diǎn)資料的分析,對(duì)全省范圍內(nèi)的高溫時(shí)段和高溫天數(shù)系統(tǒng)性研究較少,本文對(duì)全省日最高氣溫具體到站的空間分布和具體到日和旬的時(shí)間演變進(jìn)行全面的分析,利于整體上理解貴州日最高氣溫時(shí)空分布和變化規(guī)律。
本文所用資料是貴州省68站1961年1月1日—2009年12月31日共49 a逐日最高氣溫。全省共88個(gè)站,因在省中部和北部部分站點(diǎn)密集,在不影響分析的前提下,選取68個(gè)站(見(jiàn)圖1)。每月按3旬劃分,第3旬多于或少于10 d也為1旬,共36旬,1代表1月上旬,2代表1月中旬,依次類推。
為了在同一圖中將站點(diǎn)氣象要素的空間和時(shí)間特征都顯示出來(lái),本文中將全省劃分為4個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖1標(biāo)號(hào)),按區(qū)域?qū)?8個(gè)站排成一個(gè)空間序列點(diǎn),第1~20站為A區(qū),包括了六盤水市,畢節(jié)市、安順市大部,貴陽(yáng)市,黔南州東部,黔西南州大部;第21~36站為B區(qū),包括遵義市西部,安順市北部,黔東南州西部和黔南州北部;第37~60站為C區(qū),包括遵義市北部、銅仁市、黔東南州大部;第60~68站為D區(qū),包括黔東南州南部、黔南州南部、黔西南州東南角。
圖3是春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)49 a日最高氣溫的多年平均。
圖1 所選貴州省68個(gè)站點(diǎn)(A~D為文中分區(qū))
圖3a是春季全省日最高氣溫平均圖,可見(jiàn),全省最暖區(qū)域在三州的南部邊緣,為25~26℃。其次是銅仁市、黔東南州北部及省西南部的盤縣、黔西南州大部和安順南部,在22℃左右。溫度最低的在省西北部:畢節(jié)市,六盤水市、安順市大部,19~20℃。而省中部的遵義市、貴陽(yáng)和黔南州北部為20~21℃。
春季氣候平均日最高氣溫最低的是幾個(gè)海拔高度凸起、分散的站:大方、開陽(yáng)、習(xí)水、甕安、萬(wàn)山和威寧,為17~18℃。
從夏季平均日最高氣溫圖(圖3b)上可見(jiàn)大部分站點(diǎn)為25~30℃。最大值是省南部邊緣和東北部邊緣的32℃,僅4個(gè)站點(diǎn)。高值區(qū)30~32℃,在省東部銅仁市、遵義市東部和黔東南州中東部,及黔南州南部和黔西南州的望謨、冊(cè)亨縣;遵義市中西部次之,28~29℃。低值區(qū)在省西北部,包括畢節(jié)市大部、六盤水市、安順市南部和黔西南州大部,為25~26℃。而省中部,以貴陽(yáng)為中心的安順市東部、黔南州中北部和黔東南州的西部主要在26~27℃。
圖2 所選貴州省68個(gè)站海拔高度分布
海拔最高的3個(gè)站,威寧、大方、六盤水不到25℃,是全省最涼的3個(gè)縣市。
如圖3c,秋季日最高氣溫的季節(jié)平均以省西北部最低,大部分站在19~20℃,該區(qū)域包括整個(gè)畢節(jié)、安順、六盤水三個(gè)市和遵義市西部、黔西南州中北部;其中海拔高度凸起的六盤水市、開陽(yáng)、大方、習(xí)水比周邊低1~2℃,威寧全省最低,僅16℃。
秋季最暖區(qū)域在黔南、黔東南兩州南部和望謨、冊(cè)亨縣,25~26℃,次之的是省東部銅仁地區(qū)和黔東南州北部,大都在22℃左右。
省中部一帶,遵義市東部、貴陽(yáng)、黔南州北部、黔西南州大部屬于過(guò)渡區(qū)域,平均最高氣溫20~21℃。
圖3 日最高氣溫氣候平均(a:春季,b:夏季,c:秋季,d:冬季)
如圖3d可見(jiàn),冬季黔西南、黔南、黔東南3州南部,包括盤縣最溫暖,大部>13℃,以冊(cè)亨、望謨、羅甸3縣最高,達(dá)到16、17℃。
冬季省北部的日最高氣溫平均最低,僅為9℃左右,受冬季靜止鋒鋒后冷氣團(tuán)和海拔高度的共同影響,該區(qū)域所占面積較大,包括了海拔高度最高的畢節(jié)市、海拔相對(duì)較低的遵義市、黔東南州西部和黔南州北部、貴陽(yáng)、安順和六盤水兩個(gè)市北部。海拔凸起的開陽(yáng)、大方、習(xí)水最低,僅7℃,低于威寧的10℃。
銅仁、黔東南州中北部、黔南州西部、安順南部大多在11℃左右。
圖4是貴州省68個(gè)站多年平均的日最高氣溫≥30℃日數(shù)的旬分布圖,縱坐標(biāo)是36個(gè)旬,橫坐標(biāo)是68個(gè)站點(diǎn),每個(gè)經(jīng)度代表一個(gè)站點(diǎn),圖中分區(qū)如圖1所示。
圖4可見(jiàn),全省最涼爽的是貴州中西部的A區(qū),最熱時(shí)段呈單峰型,在8月上旬最熱,全年僅1個(gè)站在這期間每旬有3 d左右達(dá)30℃以上。省中北部的B區(qū)次之,在7、8月份每旬有5~7 d達(dá)到30℃以上;C、D區(qū)(主要在遵義市、銅仁市、黔南州、黔東南州南部)最熱時(shí)段呈2個(gè)峰值,主峰值在7月中旬—8月上旬,大部分站8~9 d的日最高氣溫>30℃;次峰值在8月下旬,少數(shù)站回升到8 d;8月中旬日最高氣溫>30℃的天數(shù)介于2個(gè)峰值之間,屬于高溫時(shí)段的間歇期。圖中C、D區(qū)還存在高溫日數(shù)的空間不連續(xù),有幾個(gè)站點(diǎn)僅每旬3~5 d達(dá)30℃以上,明顯低于周邊,這幾個(gè)站是海拔較高的萬(wàn)山、丹寨、麻江、雷山、平塘、黎平、甕安,體現(xiàn)了貴州山區(qū)立體氣候、山地氣候的特點(diǎn)。
圖4 貴州省68個(gè)站點(diǎn)各旬日最高氣溫≥30℃的多年平均天數(shù)
全省從3—9月均可能出現(xiàn)日最高氣溫30℃以上天氣。省南部邊緣的D區(qū)除12月下半月外,全年均有可能出現(xiàn)30℃以上日最高氣溫,3-9月,平均每旬能出現(xiàn)1 d以上。
C、D區(qū)6月中旬以后高溫天數(shù)快速增加,由3 d快速增加到7 d;9月上旬到下旬迅速?gòu)? d減到1 d,因此,6月下旬和9月上旬是這個(gè)區(qū)域最高氣溫季節(jié)性變化的時(shí)段。
本文中所指的升溫和降溫是次日最高氣溫減去當(dāng)日最高氣溫≥8℃的情形,同樣用最高氣溫日數(shù)分布的方法,查看氣候上逐旬各站(68個(gè)站點(diǎn))升溫、降溫次數(shù)在時(shí)間和空間站點(diǎn)上的分布狀況。
由圖5可見(jiàn),全省升溫最頻繁的是西北部的畢節(jié)、六盤水市,從9月開始出現(xiàn),當(dāng)年11月—次年5月中旬有多次升溫,1—4月每月可出現(xiàn)2~3次,以3月最頻繁,威寧基本能達(dá)到每旬1次。而黔西南、黔南和黔東南3州南部,1—4月每月近1次,12月升溫頻次明顯減少,偶爾出現(xiàn)。省東北部的遵義和銅仁市是全省升溫頻次最小的區(qū)域,全年僅在2—4月中旬存在,整個(gè)期間可出現(xiàn)1~2次8℃以上的升溫。5月上旬以后的下半年,該區(qū)域日最高氣溫比較平穩(wěn),無(wú)8℃以上的增溫幅度。
全省6—9月氣溫穩(wěn)定,少有8℃以上的升溫。全省1—4月升溫頻次最高,省西北部畢節(jié)地區(qū)12月升溫變化也較明顯。
圖5 貴州省68個(gè)站兩日內(nèi)日最高氣溫升溫8℃的各旬氣候頻次
由圖6可見(jiàn),降溫頻次的時(shí)空分布在上半年與升溫類似,也可在空間上分為3個(gè)區(qū)域,頻次最高的西北區(qū)(主要包括畢節(jié)、六盤水市),其次是黔西南、黔南和黔東南3州南部,頻次最低的是東北部遵義和銅仁市。春季降溫頻次低于升溫,冬季除西北畢節(jié)市外,其余地區(qū)降溫次數(shù)多于升溫次數(shù)。
西北區(qū)降溫時(shí)段明顯最長(zhǎng),1—4月每月1~2次,僅5—8月無(wú)大幅降溫,海拔最高的威寧則只有6月下旬—8月下旬無(wú)大幅降溫。省南部1—4月每月有1次降溫,偶爾出現(xiàn)2次,下半年只出現(xiàn)1~2次。降溫最不明顯的是遵義和銅仁市,3—5月中旬能出現(xiàn)1次左右,下半年少有降溫8℃以上降溫。
圖6 貴州省68個(gè)站兩日內(nèi)日最高氣溫降溫8℃的各旬氣候頻次(橫坐標(biāo)為站次,縱坐標(biāo)每月1個(gè)單位,共36旬)
利用貴州省68個(gè)站點(diǎn)1961年1月1日—2009年12月31日共49 a逐日最高氣溫,統(tǒng)計(jì)分析了貴州省日最高氣溫的四季氣候平均值,以及日最高氣溫>30℃天數(shù)的時(shí)間和空間特征,還分析了兩日內(nèi)日最高氣溫變幅≥8℃頻次的時(shí)空特征。結(jié)果表明:
①貴州省日最高氣溫夏季平均值不超過(guò)32℃。最熱時(shí)段在省東部和南部呈雙峰型,7月中旬到8月上旬最熱,8月下旬次之,每旬有8~9 d日最高氣溫>30℃,8月中旬這樣的天數(shù)相對(duì)少,屬緩和期,其中丹寨、麻江、平塘、萬(wàn)山等高海拔站點(diǎn)>30℃的日數(shù)明顯少于周邊,體現(xiàn)了貴州山地立體氣候。
省中西部盛夏時(shí)的最熱時(shí)段為單峰型,8月上旬每旬>30℃的日數(shù)不超過(guò)3 d。
②全省兩日內(nèi)日最高氣溫>8℃變幅的頻數(shù)在省西北畢節(jié)市、六盤水市最高,出現(xiàn)時(shí)段從當(dāng)年10—次年4月,長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月,1—4月日最高氣溫升降頻繁,其間每月可出現(xiàn)4~6次日最高氣溫的劇烈變化;遵義、銅仁市出現(xiàn)頻次最低、時(shí)段最短,每年2—4月份日最高氣溫出現(xiàn)3次左右8℃以上的升降變化,而下半年鮮有出現(xiàn)。
③形成貴州日最高氣溫這樣明顯的地區(qū)差異的原因,一方面是海拔高度,東部和南部海拔較低,氣溫變率小,西部西北部海拔較高,氣溫變率大。另一方面,貴州位于西太平洋副熱帶高壓、云貴靜止鋒、西南熱低壓等天氣系統(tǒng)邊緣,夏季東部更容易受到西太平洋副熱帶高壓的控制產(chǎn)生晴熱天氣,秋冬春季西部受靜止鋒擺動(dòng)的影響氣溫變化大,春季全省受熱低壓和冷空氣的共同影響,再加上海拔高度的原因,形成了貴州特有的日最高氣溫變化特點(diǎn)。
總體上,貴州省夏季最高氣溫平穩(wěn)、適宜。冬春季省西北部日最高氣溫變化劇烈,遵義、銅仁市最平穩(wěn),其余地區(qū)的變化介于兩者之間,但明顯低于省西部。