陳小燕
(北流市氣象局,廣西 北流 537400)
全球氣候變暖的壓力正在變大,全球呈現(xiàn)出暖冬的特點(diǎn),我國(guó)的形勢(shì)也不樂(lè)觀,2020年草地貪夜蛾有卷土重來(lái)的趨勢(shì),種種病蟲(chóng)害和冬季氣候變化有著密不可分的關(guān)系,因此研究降水量的變化意義重大。施能等[1]以月為單位對(duì)全球從1948年的降水量變化進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,直到2000年全球大約2/3的陸地降水量都是減少的。涂方旭等[2]分析了廣西近百年來(lái)降水量序列的氣候變化特征。
北流市位于廣西東南部,歷史悠久,因境內(nèi)圭江自南向北流而得名。本文將利用北流的降水資料來(lái)分析當(dāng)?shù)亟邓臅r(shí)間變化特征,這對(duì)全球氣候變暖背景下當(dāng)?shù)氐臍庀鬄?zāi)害類似于草地貪夜蛾等病蟲(chóng)災(zāi)害的防治工作具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
研究時(shí)間維度從1961年—2010年,提取數(shù)據(jù)集里北流氣象站1961年—2010年的降水日數(shù)和年降水量進(jìn)行分析。在分析降水日數(shù)時(shí),將降水量按照[0.1,10)mm、[10,25)mm、[25,50)mm和[50,50 mm以上)進(jìn)行了分級(jí)別統(tǒng)計(jì),北流的降水級(jí)別也遵從這一標(biāo)準(zhǔn)。
研究使用線性回歸方法,以更好地呈現(xiàn)線性關(guān)系[3]?;貧w方程主要有如下幾個(gè)步驟:①進(jìn)行回歸方程計(jì)算;②利用spss20.0軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn);③利用回歸方程對(duì)降水量進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)。
3.1.1 降水量的年變化特征
圖1 給出了1961年—2010年北流降水量及其線性趨勢(shì)。很清晰地看到,北流的年降水量變化幅度較大,最大值接近2 500 mm,最小值接近1 000 mm,截至2010年,降水量沒(méi)有明顯減少,但是有微弱減少趨勢(shì),同時(shí),統(tǒng)計(jì)表明其氣候傾向率為-14 mm/10 a。整體來(lái)看,降水量的年變化特征不明顯。
3.1.2 最大日降水量的年變化特征
研究顯示,日降水量峰值為1971年的373.5 mm,最小為1963年的49.8 mm,差距量較大。從變化趨勢(shì)來(lái)看,日數(shù)有輕微的增加趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)數(shù)據(jù)表建立線性回歸方程為:
3.1.3 降水日數(shù)的年變化特征
從數(shù)量來(lái)看研究1961年—2010年的數(shù)據(jù)顯示,2003年降水日數(shù)最小只有123 d;1975年最多有188 d,差距幅度超過(guò)50%。從趨勢(shì)來(lái)看,年降水日數(shù)逐年減少,頻率大約為-2.8 d/10 a。這就給氣候變化敲響了警鐘,說(shuō)明降水量在以一種不引起注意的方式緩慢減少。
3.2.1 北流降水量的月變化特征
北流在冬季的降水量較少,從4月開(kāi)始,東亞夏季風(fēng)活動(dòng)逐漸活躍,中緯度擾動(dòng)也逐漸增多,北流的降水量有一個(gè)躍增。當(dāng)4月副高出現(xiàn)季節(jié)性跳躍后,北流處于副高西側(cè)的偏南或西南氣流當(dāng)中,中緯度擾動(dòng)引發(fā)的南下弱冷空氣與副高西側(cè)偏南暖濕氣流配合導(dǎo)致降水逐漸增多。5月是全年降水量最多的月份;6月—8月降水量依然維持在較高的水平。從9月開(kāi)始,降水量開(kāi)始明顯減少,進(jìn)入冬季后,降水量進(jìn)一步減少。
3.2.2 北流最大日降水量的月變化特征
北流的極端最大降水一般出現(xiàn)在6月份。另外3個(gè)比較容易出現(xiàn)極端降水的月份是5月、8月和9月。其他月份的極端降水量相對(duì)較少。
3.2.3 北流各級(jí)降水的月變化特征
按照北流降水的實(shí)際情況,將北流的降水日數(shù)分為4個(gè)等級(jí):(a)≥0.1 mm;(b)≥10 mm;(c)≥25 mm;(d)≥50 mm,然后分級(jí)別統(tǒng)計(jì),列制圖2。
各月降水日數(shù)的變化情況,為稱呼方便,本文將其分別稱為小雨、中雨、大雨和暴雨。圖2給出了1956年—2010年北流各級(jí)降水累計(jì)月變化特征。圖2a為小雨降水日數(shù)變化特征,從該圖表中可以看出,在該級(jí)別下,北流的降水日數(shù)分布相對(duì)較為均勻。圖2b為中雨的降水日數(shù)變化特征。圖2c為大雨的降水日特征。圖2d給出了北流暴雨降水日數(shù)分布圖。
關(guān)于對(duì)降水量影響的分析原因如下:夏季風(fēng)的活動(dòng)和異常對(duì)廣西北流的降水特征有重要影響,北流的汛期降水十分依賴于季風(fēng)活動(dòng)。其中副高和中緯度擾動(dòng)最為重要,一般來(lái)說(shuō),進(jìn)入4月后副高南跳,南方水汽源源不斷向北輸送,呈現(xiàn)出明顯的氣候跳躍特征。過(guò)了4月,尤其是5月—8月廣西北流處于高溫高濕狀態(tài),只要中緯度擾動(dòng)引發(fā)的弱冷空氣南下,就對(duì)北流的降水具有觸發(fā)機(jī)制。這可能是上述季節(jié)變化差異的可能原因。
近年來(lái),全球變暖也給北流市降水減少敲響了警鐘,雖然北流市的降水量沒(méi)有明顯降低,但是細(xì)微的變化更應(yīng)該引起重視,因?yàn)檫@樣更容易造成農(nóng)業(yè)病害。降水量減少的危害是不言而喻的,夏季會(huì)造成干旱,冬季會(huì)造成害蟲(chóng)越冬,因此必須要根據(jù)降水量年、月、日變化的特征,深入分析其原因,針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)和自然環(huán)境采用應(yīng)對(duì)的措施。比如針對(duì)降水量分配不均的情況采用人工降水、雨水收集等方式,提前預(yù)測(cè)氣候變化,做好農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì),減少二氧化碳排放,控制溫室效應(yīng)。
利用北流1961年—2010年的降水資料,分析了當(dāng)?shù)亟邓臅r(shí)間變化特征,得到如下主要結(jié)論:
北流的年降水量呈現(xiàn)逐漸減少的變化趨勢(shì);北流的年降水日數(shù)呈現(xiàn)逐步減少的變化趨勢(shì);近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示北流最大日降水量逐年增加;春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)的降水分別為31.8%、44.9%、15.2%和10.0%;北流各級(jí)降水的季節(jié)變化差異較大,受到季風(fēng)的影響,具有觸發(fā)機(jī)制。