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        達(dá)州市1960—2009年溫度變化特征

        2014-11-08 08:42:36羅貴東唐雪峰
        中低緯山地氣象 2014年1期
        關(guān)鍵詞:達(dá)州最低氣溫平均氣溫

        羅貴東,王 英,唐雪峰

        (四川省渠縣氣象局,四川 渠縣 635200)

        1 前言

        以溫度升高為主要特征的氣候變化是近些年全球關(guān)注的熱點(diǎn),氣候變化是全球變化研究的核心問(wèn)題和重要內(nèi)容,氣候變化將會(huì)是“人類(lèi)21世紀(jì)最大的挑戰(zhàn)”,其影響“不亞于戰(zhàn)爭(zhēng)和沖突”。2007年2月IPCC 第四次氣候變化評(píng)估報(bào)告顯示,過(guò)去100年(1906—2005年)全球平均地表氣溫升高0.74℃;2005年全球大氣CO2濃度為379 ppm,是65 萬(wàn)年以來(lái)最高的。預(yù)測(cè)未來(lái)100年仍將上升1.1~6.4℃[1]。這一增溫對(duì)全球自然生態(tài)系統(tǒng)和各國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成了重大而深刻的影響,使人類(lèi)的生存發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

        達(dá)州近些年“倒春寒”、“高溫?zé)崂恕?、“秋老虎”、“低溫冰凍”等各種極端溫度事件也頻頻發(fā)生,極端的高溫和低溫事件,給達(dá)州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)巨大損失。因此本文希望可以通過(guò)研究分析得到在全球變暖背景條件下達(dá)州近50 a 來(lái)溫度變化特征。

        2 資料和研究方法

        2.1 資料

        采用達(dá)州市6個(gè)縣市氣象站1960—2009年月平均氣溫和達(dá)縣1951—2009年逐日最高最低氣溫為主要研究資料分析。開(kāi)江1968年3—5月、10月,達(dá)縣1969年5—8月缺測(cè),宣漢1969年8月缺測(cè),缺測(cè)月份的月平均氣溫資料用前后2年當(dāng)月的平均值來(lái)代替。

        2.2 分析方法

        根據(jù)常用的季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn),春季定義為3—5月,夏季6—8月,秋季9—11月,12—次年2月冬季。溫度變化趨勢(shì)主要用氣候傾向率和氣候趨勢(shì)系數(shù)2 種統(tǒng)計(jì)方法分析。

        3 平均氣溫變化特征

        3.1 平均氣溫變化總體趨勢(shì)

        達(dá)州歷年月平均氣溫最高出現(xiàn)在8月,最低出現(xiàn)在1月。根據(jù)全市各站的平均氣溫,計(jì)算1960—2009年各月、年平均氣溫和氣溫年較差的趨勢(shì)系數(shù)。表1 為達(dá)州1960—2009年各月、年平均氣溫以及氣溫年較差趨勢(shì)系數(shù),當(dāng)|r|≥0.273 時(shí),通過(guò)信度為0.05 的相關(guān)性檢驗(yàn);當(dāng)|r|≥0.231 時(shí),通過(guò)信度為0.1 的相關(guān)性檢驗(yàn),通過(guò)相關(guān)性檢驗(yàn)即可認(rèn)為此變化不是隨機(jī)波動(dòng)而是具有明顯的氣候趨勢(shì)。從表中可看出,3月和6—8月平均氣溫的趨勢(shì)系數(shù)為負(fù)數(shù),其余月份為正數(shù),2月、11月為顯著正相關(guān),氣溫有明顯的上升趨勢(shì)。秋季氣溫是上升最為明顯的季節(jié),達(dá)到每10年0.1℃,并且通過(guò)了0.05 信度值的檢驗(yàn)。氣溫年較差變化趨勢(shì)為顯著負(fù)相關(guān),說(shuō)明年溫差有明顯減小趨勢(shì),這主要是因?yàn)槎?12—次年2月)氣溫呈略微上升趨勢(shì),而夏季(6—8月)氣溫呈略微下降趨勢(shì)(但均并未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)),最冷月升溫,最熱月降溫,使得氣溫年較差減小。雖然氣溫呈現(xiàn)一些上升的趨勢(shì),但是我們必須注意,這并不意味著冬季就不會(huì)出現(xiàn)低溫天氣,如2008年1月就出現(xiàn)的持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣,20 d平均氣溫達(dá)到了歷史最低。同時(shí),氣候變暖也并不意味著高溫酷暑會(huì)更加嚴(yán)重,這從夏季氣溫呈下降趨勢(shì)也可以看出,雖然高溫酷暑天氣出現(xiàn)概率降低了,但仍然有出現(xiàn)高溫天氣的可能,如2006年特大高溫伏旱。

        表1 達(dá)州1960—2009年氣溫變化趨勢(shì)系數(shù)及傾向率

        3.2 平均氣溫年代際變化特征

        由表2 和圖1 可見(jiàn),年平均氣溫在20世紀(jì)80年代呈明顯下降趨勢(shì),1960—1989年平均氣溫傾向率為-0.206℃/10 a,20世紀(jì)90年代以后氣溫呈明顯的上升趨勢(shì),1989—2009年平均氣溫傾向率則高達(dá)0.609℃/10 a,而且趨勢(shì)系數(shù)達(dá)到0.05 的置信度水平。從5 a 滑動(dòng)平均氣溫可以看出80年代中期開(kāi)始?xì)鉁爻霈F(xiàn)了上升趨勢(shì),90年代后期之后上升更加明顯,2000年后的平均氣溫比80年代已經(jīng)上升了0.8℃。根據(jù)表2,20世紀(jì)70年代氣溫變化趨勢(shì)不明顯,氣溫略有下降;80年代有1月、5月、11月出現(xiàn)小幅增溫,其余月份均是降溫,降溫主要出現(xiàn)在2—4月、7—9月;90年代除5月降溫以外其余月份均是增溫,其中7—9月最為明顯;2000年后只有8月出現(xiàn)降溫其余均為增溫,增溫最為明顯的是2—3月和7月。過(guò)去近20 a 里增溫主要出現(xiàn)在2—3月,增溫幅度達(dá)到了1.7℃,7 和9月也分別增加了1.2℃、1.3℃。2001—2009年平均氣溫均在平均值以上,2006年的年平均氣溫還創(chuàng)造了50 a 來(lái)最高值17.9℃。

        表2 達(dá)州各年代平均氣溫距平 (0.1℃)

        圖1 達(dá)州1960—2009年平均氣溫(單位℃)

        4 最高和最低氣溫變化趨勢(shì)

        4.1 最高氣溫變化趨勢(shì)

        達(dá)縣最高氣溫出現(xiàn)在5—9月,頻率最大的月份是8月,占到48.3%,其次為7月占到36.2%,40℃以上的高溫歷史上共出現(xiàn)17 d,其中有16 d 出現(xiàn)在8月,1 d 出現(xiàn)在7月,這跟達(dá)州最容易在8月份受到副熱帶高壓控制形成高溫伏旱天氣是一致的。達(dá)縣歷史最高氣溫為42.3℃,出現(xiàn)在1953年8月19日。

        表3 達(dá)縣各年代≥40℃、≤0℃天數(shù)

        圖2 達(dá)縣1951—2009年最高氣溫變化趨勢(shì)(單位℃)

        1951—2009 年逐年最高氣溫變化趨勢(shì)不明顯,在平均值上下波動(dòng),不過(guò)仍存一些年代變化特征,60年代和80年代沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)40℃以上的高溫天氣,而50年代是高溫出現(xiàn)最頻繁的時(shí)段,1953年8月16—20日和1959年8月20—24日均出現(xiàn)了連續(xù)5 d 在40℃以上的酷暑天氣,17個(gè)40℃以上的高溫日有11個(gè)都出現(xiàn)在50年代。

        最高氣溫變化的趨勢(shì)也反映了夏季氣溫沒(méi)有明顯的上升,近10 a 極端高溫天氣出現(xiàn)的頻率還低于50年代,這與前面夏季平均氣溫略有下降的結(jié)論是基本一致的。過(guò)去50 a 的最高溫度資料表明氣候雖然有變暖的趨勢(shì),但達(dá)州夏天高溫頻率并沒(méi)有增加。前面分析平均溫度變化也是夏季降溫,升溫主要出現(xiàn)在秋季也反映出這一事實(shí)。

        4.2 最低氣溫變化趨勢(shì)

        達(dá)縣最低氣溫出現(xiàn)在12—次年3月,頻率最大的月份是1月,占到61.0%,其次為12月占到23.7%,達(dá)縣歷史最低氣溫為-4.7℃,出現(xiàn)在1956年1月9日。低于-3℃的天數(shù)為22 d,除了1991年12月28—29日外都出現(xiàn)在50—70年代。80年代雖然平均氣溫最低但是卻很少出現(xiàn)極端低溫,最低氣溫為-2.3℃,出現(xiàn)在1982年12月27日。總的來(lái)看,低于0℃的天數(shù)隨著時(shí)間變化呈減少的趨勢(shì),這也意味著霜凍天氣在減少。

        圖3 達(dá)縣1951—2009 最低氣溫變化趨勢(shì)(單位℃)

        極端最低氣溫呈現(xiàn)明顯上升的趨勢(shì),氣候傾向率達(dá)到0.318℃/10 a,趨勢(shì)系數(shù)達(dá)到0.420 8,顯著性檢驗(yàn)通過(guò)了0.01。這也是本文所分析的溫度變化指標(biāo)上升趨勢(shì)最為顯著的一項(xiàng),這意味著在氣候變暖的大背景下,升溫最明顯的是最低氣溫,極端寒冷天氣出現(xiàn)的概率在逐漸降低。這時(shí)可能有人會(huì)說(shuō)極端低溫升高了是好事啊,少了凍害。然而,一個(gè)地方的生物和人類(lèi)生活生產(chǎn)方式已經(jīng)適應(yīng)了原來(lái)的氣候,氣候的突然變化會(huì)帶來(lái)巨大的災(zāi)難,不論是升高還是降低自然界都需要找到新的生態(tài)平衡來(lái)適應(yīng)氣候的變化。比如冬季低溫強(qiáng)度減弱了,將會(huì)導(dǎo)致病蟲(chóng)害更易越冬,這將可能會(huì)導(dǎo)致來(lái)年病蟲(chóng)害的爆發(fā)性流行;冬季低溫強(qiáng)度減弱了,可能造成一些需要春化作用的作物不能經(jīng)歷足夠的低溫從而影響春季的開(kāi)花結(jié)果;冬季低溫強(qiáng)度減弱了,一些作物可能會(huì)在冬季提前開(kāi)花,而后面出現(xiàn)冷空氣的話將帶來(lái)災(zāi)難性后果。當(dāng)然也有可能出現(xiàn)有利的一面,如冬季低溫少了,取暖需要的能源會(huì)更少;一些冬季不適宜種植的作物,由于熱量條件更好,可以種植了;利于作物生長(zhǎng)的時(shí)間更長(zhǎng)了。

        5 結(jié)論

        ①1960年以來(lái)達(dá)州市氣溫呈小幅上升的趨勢(shì),年平均氣溫傾向率為0.064℃/10 a,其中20世紀(jì)80年代降溫顯著,90年代以后氣溫明顯上升,1989—2009年平均氣溫傾向率則高達(dá)0.609℃/10 a。

        ②冬、春、秋3 季增溫,夏季降溫,由此也導(dǎo)致氣溫年較差減小,秋季溫度升高趨勢(shì)最為明顯。

        ③最高氣溫變化趨勢(shì)不顯著。最低氣溫呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)氣候傾向率達(dá)到0.318℃/10 a,趨勢(shì)系數(shù)達(dá)到0.408 3。低溫霜凍天氣呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。氣溫升高主要是由于最低氣溫升高引起的。

        [1]IPCC.Summary for Policymakers of Climate Change 2007:The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].Cambridge:Cambridge University Press,2007(in Press).

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