徐延欣
(肅南裕固族自治縣氣象局,甘肅 張掖 734400)
地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。自1860年有氣象觀測記錄以來,全球平均溫度升高了0.6℃。
我國長江中下游地區(qū),主要受東亞季風氣候影響,氣候類型為亞熱帶季風氣候。夏季高溫多雨,冬季溫和少雨。從季節(jié)分布看,長江中下游地區(qū)降水受海陸水汽交換影響較為明顯。本文主要分析該地區(qū)夏季(以6~9月為主)降水變化,對全球氣候變化的相應。
利用1951-2013年長江中下游地區(qū)39個站點6~9月降水資料。
運用小波變換、M—K檢驗等診斷方法[1-3],分析1951-2013年長江中下游地區(qū)夏季降水年代際變化,以及逐年夏季降水周期變化和突變檢驗。
1951-2013年長江中下游地區(qū)6~9月降水時間序列曲線(如圖1所示),并運用五點二次平滑和9年滑動,得到平滑曲線值(如圖2~3所示)。
圖1 降水距平百分率及其線性趨勢
圖2 降水距平百分率及其五點二次平滑
圖3 降水距平百分率及其9年滑動平均
1951-2013年長江中下游地區(qū)6~9月的降水量總體上呈上升趨勢(如圖1所示),即降水總體逐年增多。由圖2看出,1993年以前,夏季降水存在小幅波動,但在1967年附近夏季降水量明顯減少;1993年后,夏季降水量比較穩(wěn)定,降水量持續(xù)偏多。由圖3看出,1961年之前,夏季降水量基本穩(wěn)定在平均量附近;1961-1991年之間,長江中下游地區(qū)夏季降水量有小幅波動,但總體上持續(xù)少于平均降水量,即降水量偏少;1988年后,長江中下游夏季降水量持續(xù)多于平均量,即降水量偏多。
總體而言,20世紀以來,受全球氣候變暖大環(huán)境影響,長江中下游地區(qū)夏季降水變化明顯,總體呈降水增多趨勢;20世紀50~80年代,夏季降水基本穩(wěn)定在平均量附近;80年代末以來,以此為轉折,夏季降水量總體呈持續(xù)偏多趨勢,且較為穩(wěn)定。
圖4 長江中下游6~9月降水小波變換
逐年降水量值變化具有周期性,對1951-2013年6~9月降水量進行小波變換,將降水距平值在時間和頻率兩個方向展開,提取降水序列的周期(如圖4所示)。
由圖4看出,上半部分為低頻,等值線相對稀疏,對應降水量值較長周期的振蕩;下半部分為高頻,等值線相對密集,對應其較短尺度周期的振蕩。由此,呈現(xiàn)出的振蕩之處,分辨出奇異點,每個奇異點即為一次突變轉折點。上圖中,在頻率為9時的1964年,1973年,1982年,1990年處,小波系數(shù)出現(xiàn)了最大值,說明分別在以上的各自年份前后,夏季降水量發(fā)生了較強的振蕩,即出現(xiàn)了降水量的較大波動值,異常偏多或偏少。同時,在1960以前,長江中下游夏季降水量變化相對穩(wěn)定;在1990年之后,其降水量變化也相對穩(wěn)定。
1951-2013年,長江中下游地區(qū)夏季降水,以1988年為轉折點,呈現(xiàn)先偏少、后偏多的趨勢。利用M-K方法,檢驗其降水變化序列(如圖5所示)。
圖5 長江中下游6~9月降水突變檢驗
由圖5,降水序列1總體呈上升趨勢,在1952年的值為負值,1975年后,其值大于1.96(除去1978年,1986年,1990年,1992年),即降水量是顯著增多的。對于降水序列2,1985年之前,其值大于1.96,即降水量是顯著增多的;1985年之后,降水量也是增多的,但值小于1.96,因此降水量增多不顯著。降水序列1和降水序列2相交于一點,即1985年為降水突變點,同時突變點的值大于1.96,說明此突變點是顯著的。
總體而言,檢驗結果說明了長江中下游地區(qū)夏季降水量在1985年前后發(fā)生了轉多突變,這與中國80年代末,長江中下游地區(qū)夏季降水量總體呈偏多趨勢基本一致。
全球變暖大背景下,海水熱膨脹、山岳冰川消融,致使海平面上升,同時加速海水蒸騰,促使海陸水汽交換加聚。我國長江中下游地區(qū),受東亞季風氣候影響顯著,致使長江中下游地區(qū)夏季降水明顯。
20世紀以來,長江中下游地區(qū)夏季(6~9月)降水變化明顯,總體呈降水增多趨勢;20世紀50-80年代,夏季降水基本穩(wěn)定在平均量附近;80年代末以來,以此為轉折突變點,夏季降水量總體轉為持續(xù)偏多趨勢,且較為穩(wěn)定。
由突變檢驗結果說明,長江中下游地區(qū)夏季降水量在1985年前后發(fā)生了轉多突變,這與中國20世紀80年代末,長江中下游地區(qū)夏季降水量總體呈偏多趨勢基本一致。