努爾阿米娜·依明
摘要 基于岳普湖國家一般氣象站1958—2019年逐日氣象數(shù)據(jù),通過Excel軟件以及運用氣候傾向率、相關(guān)分析法對岳普湖縣氣象要素年代、年際、季節(jié)以及月變化特征進行了統(tǒng)計,并分析了岳普湖縣年平均氣溫,≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃積溫,降水量和日照時數(shù)等農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征。結(jié)果表明,1958—2019年,岳普湖縣年平均氣溫呈上升趨勢,平均增速為0.20℃/10年;溫度生長期內(nèi)≥0℃、≥5℃、≥10℃和≥15℃積溫均呈增加趨勢,平均增速分別為42.9、42.4、41.4、62.2(℃·d)/10年;近62年來,岳普湖降水呈增加趨勢,日照時數(shù)變化呈增加趨勢,其氣候變化傾向率為9.77 h/10年。
關(guān)鍵詞 岳普湖縣;氣候變化;農(nóng)業(yè)氣候資源;時空變化
中圖分類號:S888.7 文獻標識碼:A 文章編號:2095-3305(2020)04-0-03
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.045
氣候變化是21世紀全球面臨的一個重大問題,這已成為不爭的科學(xué)事實,尤其全球變暖已引起國際社會廣泛關(guān)注[1-2]。IPCC第五次評估報告[3]指出,1880—2012年全球地表平均氣溫升高了0.85℃,氣候變化背景下極端天氣氣候事件增加,中國不同氣候區(qū)極端溫度事件發(fā)生突變的時間段主要集中在20世紀80年代和90年代,且極端溫度指標在1986—2015年變化趨勢相對1956—1985年更為顯著[4-5]。新疆地處中緯度西風(fēng)帶,歐亞大陸腹地,地形地貌復(fù)雜,氣候獨特多樣[6]。近50年來,新疆氣候變暖、降水增多趨勢明顯,1961—2010年,新疆年平均氣溫升溫速率為0.32℃/10年,年降水量明顯增加,增加速率為6.51%/10年,夏季增加趨勢最明顯,氣候變暖背景下新疆極端天氣、氣候事件頻發(fā),新疆最高氣溫極端高值、最高氣溫極端低值、最低氣溫極端低值及最低氣溫極端高值均呈現(xiàn)出上升趨勢,且冬季最為顯著[7-8]。無論是平均降水過程還是極端降水過程,均能反映新疆明顯濕潤化趨勢。伴隨降水量增加,降水強度及降水頻率均增大,南疆地區(qū)極端降水和極端氣溫事件整體上都呈顯著增加趨勢[9]。其中簡單降水強度指數(shù)、年濕期降水總量呈增加趨勢;日最高溫度月極小值、日最低溫度月極小值、日最高溫度月極大值、日最低溫度月極大值、都顯示出上升趨勢,不同地區(qū)間農(nóng)業(yè)氣候資源存在不同程度差異性,分析和評價不同區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源時空變化特征,對于指導(dǎo)區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、種植 制度以及合理調(diào)配使用光、熱、水等農(nóng)業(yè)氣候資源具有重要意義[10-11]。研究結(jié)果對合理利用氣候資源,調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)并合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局具有參考價值。
1 資料及分析方法
選用主要利用岳普湖國家一般氣象站(39? 15?N,76? 47?E,海拔:1 206.3 m)1958—2019 年逐日氣象觀測資料,通過Excel軟件以及運用氣候傾向率、相關(guān)分析法,分析岳普湖縣年平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫、≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃積溫、降水量和日照時數(shù)等農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征。
2 結(jié)果與分析
2.1 氣溫、積溫的變化特征
岳普湖縣近62年年平均氣溫呈線性上升趨勢,其氣溫傾向率為0.20℃/10年,接近中國增溫率0.22℃/10年,明顯低于新疆年平均氣溫升溫速率0.32℃/10年,γ值通過α=0.01顯著性檢驗[12]。不同季節(jié)平均氣溫變化情況:春、秋、冬季呈升溫趨勢,其氣溫傾向率分別為0.35℃/10年、0.15℃/10年、0.34℃/10年,春、冬季均高于年度氣溫增溫率,而夏季變化卻呈降溫趨勢,其氣溫傾向率為-0.05℃/10年(圖1)。
1958—2019年岳普湖縣年極端最高氣溫與年極端最低氣溫均波動中上升,其中年極端最高氣溫呈兩谷三峰形式變化,1962—1969年、1985—2007年處于兩個低谷期,以負距平為主,最低值在1992年、2002年、2004年,達36.4℃,1958—1960年、1976—1984年、2008—2019年處于三個偏高階段,以正距平為主,最高值出現(xiàn)在1958年7月12日,達41.8℃,1982年次之,達41.5℃。
年極端最低氣溫,在1959—1978年、2006—2013年處于兩個相對偏低時期,以負距平為主,1979—2005年處于偏高時期,最低值出現(xiàn)在2008年2月2日,達-25.9℃,最高值在1990年,達-12.3℃;年極端最高氣溫、極端最低氣溫均呈升高趨勢,線性擬合增長率分別為0.06℃/10年和0.46℃/10年。
1958—2019年穩(wěn)定通過≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃積溫平均值為4 765.8℃ · d、4 668.5℃ · d、4 357.4℃ · d、3 714.8℃ · d,最多為:5 102.8℃ · d(2015年)、5 048.1℃ · d(2008年)、4 833.3℃ · d(2013年)、4 286.8℃ · d(2009年),最少為4 320.2℃ · d(1996年)、4 285.6℃ · d(1996年)、3 798.2℃ · d(1996年)、3 036.6℃ · d(1982年),極差782.6℃ · d、762.5℃ · d、1 035.1℃ · d、1 250.2℃ · d。隨時間呈增加趨勢,其傾向率為42.9(℃ · d)/10年、42.4(℃ · d)/10年、41.4(℃ · d)/10年、62.2(℃ · d)/10年。
2.2 降水量、日照時數(shù)的變化特征
從1958年以來的62年里,岳普湖縣年平均降水量為66.6 mm,年最大降水量為236.7 mm(2010年出現(xiàn)),年最小降水量為7.2 mm(1997年出現(xiàn)),降水量極值比達229.5 mm,說明年降水量波動較明顯,各年代降水量增減不十分明顯著,近62年來降水趨勢總體呈明顯上升,氣候傾向率7.67 mm/10a。
1958—2019年岳普湖縣各月平均降水量年內(nèi)變化主要特點屬單峰型,8月降水最多達12.6 mm,7月次之,12月最少僅1.2 mm,11月次之。岳普湖縣降水主要集中在夏季(6—8月),夏季平均降水量為33.0 mm,占全年降水量的50%,其中盛夏(7—8月)平均降水量達24.0 mm,占全年降水量36%;冬季(12—2月)平均降水量最少,為6.2 mm,僅占全年降水量9.3%;春季(3—5月)平均降水量為17.7 mm,占全年降水量26.6%;秋季(9—11月)平均降水量為9.8 mm,占全年降水量14.7%。可見,岳普湖縣降水量在年內(nèi)分布不均勻??傮w來看,1958—2019年岳普湖縣降水,春、夏、秋、冬季四季均呈增多趨勢,其氣候傾向率分別為1.17 mm/10年、4.31 mm/10年、1.91 mm/10年、0.23 mm/10年,其中夏季降水量增幅最大(圖2)。
1958—2019年岳普湖縣年平均日照時數(shù)為2 795.6 h,極大值為3 269.7 h,出現(xiàn)在1997年,極小值為2 378.2 h,出現(xiàn)在1982年,近62年來年日照時數(shù)呈顯著增加趨勢,其氣候傾向率為9.77 h/10年;近62年來岳普湖縣年日照時數(shù)春季、夏季、秋季呈增加趨勢,冬季呈減少趨勢。春季日照時數(shù)占全年降水百分率為24.2%,平均值為676.9 h,變化趨勢為9.0 h/10年,最大值出現(xiàn)在2000年,為876.9 h,最小值出現(xiàn)在1975年,為490.9 h;夏季日照時數(shù)占全年降水百分率為32.9%,平均值為920.6 h,變化趨勢為8.0 h/10年,最大值出現(xiàn)在2011年,為1 060.4 h,最小值出現(xiàn)在1982年,為713.9 mm;秋季日照時數(shù)占全年降水百分率為25.8%,平均值為720.2 h,變化趨勢為0.1 h/10年,最大值出現(xiàn)在1979年,為837.8 h,最小值出現(xiàn)在1982年,為525.1 h;冬季日照時數(shù)占全年降水百分率為17.0%,平均值為476.3 h,變化趨勢為-9.3 h/10年,最大值出現(xiàn)在1997年,為645.3 h,最小值出現(xiàn)在2008年,為316.7 h??梢姡锛救照諘r數(shù)增加趨勢不顯著,冬季日照時數(shù)呈顯著減少趨勢,春季和夏季日照時數(shù)以顯著趨勢增加;62年來岳普湖縣月平均日照時數(shù)最大值出現(xiàn)在6月、7月,分別為375.1 h、373.3 h,其次是8月,為350.7 h;2月份日照時數(shù)最少,為156.7 h,1月次之為159.4 h,11月—翌年2月日照時數(shù)呈減少趨勢,其余各月日照時數(shù)呈增多趨勢。
3 結(jié)論
1958—2019年,岳普湖年平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫、≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃的積溫均呈增加趨勢,其增速分別為0.20℃/10年、0.06℃/10年 、0.46℃/10年、42.9(℃ · d)/10年、42.4(℃ · d)/10年、41.4(℃ · d)/10年、62.2(℃ · d)/10年。春、秋、冬季平均氣溫呈升溫趨勢,而夏季平均氣溫卻呈降溫趨勢。
從1958年以來的62年里,岳普湖縣年平均降水量趨勢總體呈明顯上升,氣候傾向率7.67 mm/10年,年降水量波動較明顯,各年代降水量增減不十分明顯著,春、夏、秋、冬季四季降水量均呈增多趨勢;岳普湖縣62年日照時數(shù)總體呈增加的趨勢,其變化趨勢為每10年增加9.77 h,春、夏、秋日照時數(shù)呈增加趨勢,冬季日照時數(shù)呈顯著減少趨勢。
1958—2019年,岳普湖年平均氣溫12.0℃、極端最高氣溫為41.8℃、極端最低氣溫為-25.9℃;穩(wěn)定通過≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃積溫平均值為4 765.8℃ · d、4 668.5℃ · d、4 357.4℃ · d、3 714.8℃ · d;年平均降水量為66.6 mm,年平均日照時數(shù)為2 795.6 h。
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責(zé)任編輯:黃艷飛