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摘要 利用1981—2020年英吉沙國家一般氣象站的年平均氣溫、年極端最高氣溫、極端最低氣溫、降水量等地面觀測逐日數(shù)據,采用顯著性檢驗法、趨勢系數(shù)法和一元線性回歸等方法,對英吉沙縣逐年極端氣溫和最大日降水量的變化特征進行了分析,得出以下結論:1981—2020年英吉沙縣年平均氣溫、年極端最高、最低氣溫均呈升高趨勢,其年平均氣溫和年極端最高、最低氣溫氣候傾向率分別為0.38℃/10 a、0.10℃/10 a、0.27℃/10 a,且年平均氣溫的上升率高于年極端最高氣溫、年極端最低氣溫。近40 a來英吉沙縣年最大日降水量平均值為16.0 mm,最大值達42.1 mm,最小值僅有4.6 mm,說明該地區(qū)最大日降水量的年際變化幅度較大。
關鍵詞 英吉沙縣;極端氣溫;年最大日降水量;變化特征;氣候傾向率
中圖分類號:P457 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2021)04–0046–02
19世紀末以來,全球氣溫約上升0.8℃,而同期的北極地區(qū)則上升2℃~3℃[1]。中國是世界上極端氣候危害最嚴重的國家之一[2]。預計未來中國氣溫將明顯升高,降水量也呈增加趨勢[3]。與2000年比較,2020年中國年平均氣溫增加了1.3℃~2.1℃,預測2050年將要增加2.3℃~3.3℃。到2020年,全國平均年降水量增加了2%~3%,預計到2050年可能增加5℃~7%。未來中國的極端天氣氣候事件發(fā)生頻率可能增大,將對經濟社會發(fā)展和人們的生產生活產生較大影響[4]。
新疆地處中緯度西風帶,歐亞大陸腹地,地形地貌復雜,氣候獨特多樣[5]。1958—2017年新疆年均氣溫、年均降水量均呈上升趨勢,但增加幅度具有時間和空間差異[6]。英吉沙縣地形以沙漠、山前沖積平原和坡地為主,屬典型的暖溫帶大陸性干旱氣候。由于光、熱、晝夜日差大等自然原因及獨特的自然地理格局,生態(tài)環(huán)境極其脆弱,英吉沙縣地形地貌條件特殊,對氣候變化的響應敏感而復雜,但是有關極端氣溫、極端降水量的研究卻很少。通過趨勢系數(shù)法和一元線性回歸等方法對英吉沙縣逐年極端氣溫和最大日降水量的變化特征進行分析,以期為應對氣候變化和防災減災提供科學參考依據。
1 資料及分析方法
選用英吉沙國家一般氣象站(76°10′E,38°56′N,海拔高度1 297.5 m)1981—2020年的逐日氣象觀測資料,包括極端最高氣溫、極端最低氣溫、降水量;資料起止年代:在Excel 2007等軟件的支持下處理及分析1981—2020年的數(shù)據,采用線性趨勢分析方法,建立一元線形回歸方程,進行統(tǒng)計分析。
2 結果分析
2.1 氣溫年際變化
1981—2020年英吉沙年平均氣溫為12.5℃,其中年平均氣溫最高為13.8℃(2007年),最低為11.0℃(1984年)。近40年來平均氣溫呈上升趨勢,其氣溫傾向率為0.38℃/10 a。1981—2020年英吉沙縣年極端最低氣溫平均值為-15.1℃,其最高值為-10.8℃(1988年1月7日),最低值為-22.6℃(2008年2月1日)。由圖1可知,極端最低氣溫呈上升趨勢,氣溫傾向率為0.10℃/10 a。由圖2可以看出,1981—2020年英吉沙年極端最高氣溫的平均值為38.4℃,其最高值為42.1℃(1994年8月3日),最低值為36.0℃(1991年6月6日),極端最高氣溫呈上升趨勢,其傾向率為0.27℃/10 a。
2.2 氣溫季節(jié)變化
2.2.1 四季平均氣溫 1981—2020年英吉沙縣各個季節(jié)平均氣溫都呈上升趨勢,春季氣溫傾向率為0.67℃/10 a,夏季為0.32℃/10 a,秋季為0.43℃/10 a,冬季為0.12℃/10 a(表1)。1981—2020年英吉沙縣各季節(jié)氣溫增溫幅度總體表現(xiàn)為春>秋>夏>冬,其中春季的增溫速率最大,冬季的最小。
2.2.2 四季極端最低氣溫 1981—2020年,英吉沙縣春季極端最低氣溫的線性增溫速率為1.18℃/10 a,夏季、秋季、冬季的增溫速率分別為0.64℃/10 a、0.64℃/10 a、-0.01℃/10 a;其中,春季的增溫速率高于夏季和秋季,增溫趨勢較明顯,且冬季出現(xiàn)了降溫趨勢。
2.2.3 四季極端最高氣溫 1981—2020年英吉沙縣春季、夏季、秋季、冬季極端最高氣溫的線性增溫率分別為0.12℃/10 a、0.27℃/10 a、-0.15℃/10 a、1.07℃/10 a;其中,冬季的增溫趨勢比春、夏季明顯,且秋季出現(xiàn)了明顯的降溫趨勢。
2.3 降水量的年際變化
1981—2020年英吉沙年最大日降水量平均值為16.0 mm,其中,年最大日降水量極大值為42.1 mm(2004年5月1日)、極低值為4.6 mm(1994年9月11日),年最大日降水量呈減少趨勢,其傾向率為-0.15 mm/10 a(圖3)。近40年英吉沙縣年降水量(逐年降水量合計值)平均值為82.8 mm,其最高值為219.4 mm(2010年),最少值為18.4 mm(1985年)。由圖4可知,年降水量呈增多趨勢,其傾向率為6.23 mm/10 a。
3 結論與討論
研究結果表明:1981—2020年英吉沙縣的年極端最低氣溫和年極端最高氣溫、年平均氣溫均呈明顯的上升趨勢,其傾向率分別為0.10℃/10 a、0.27℃/10 a、0.38℃/10 a,且年平均氣溫的上升率高于年極端最高氣溫、年極端最低氣溫。
近40年來,英吉沙縣的四季平均氣溫中,春季平均氣溫(0.67℃/10 a)上升最明顯,是冬季(0.12℃/10 a)的5倍、夏季(0.32℃/10 a)的2倍。四季極端最高氣溫中以冬季的平均最高氣溫(1.07℃/10 a)上升最明顯,是春季(0.12℃/10 a)上升幅度的9倍、夏季(0.27℃/10 a)上升幅度的4倍;秋季極端最高氣溫(-0.15℃/10 a)下降最明顯。在四季極端最低氣溫中,春季極端最低氣溫(1.18℃/10 a)上升趨勢最明顯,分別是夏季(0.64℃/10 a)、秋季(0.64℃/10 a)的2倍;冬季極端最低氣溫(-0.01℃/10 a)下降趨勢。
近40年來,英吉沙縣年最大日降水量極大值為42.1 mm,年最大日降水量呈減少趨勢;年降水量平均值為82.8 mm,其最高值為219.4 mm。
參考文獻
[1] Post E, Alley R B, Christensen T R, etal. The polar regions in a 2℃ warmer world[J]. Science Advances, 2019: 5(12):? 9883.
[2] 秦大河.中國極端天氣氣候事件和災害風險管理與適應國家評估報告[M].北京:科學出版社,2015.
[3] 趙海燕,張文千,鄒旭愷,等.氣候變化背景下中國農業(yè)干旱時空變化特征分析[J].中國農業(yè)氣象,2021,42(1):69-79.
[4] 金凱,王飛,韓劍橋,等.1982—2015年中國氣候變化和人類活動對植被NDVI變化的影響[J].地理學報, 2020, 75(5): 961-974.
[5] 魏文壽,高衛(wèi)東,史光玉,等.新疆地區(qū)氣候與環(huán)境變化對沙塵暴的影響研究[J].干旱區(qū)地理,2004,27(2):137-142.
[6] 張音,古麗賢·吐爾遜拜·蘇里坦,等. 近60 a來新疆不同海拔氣候變化的時空特征分析[J]. 干旱區(qū)地理, 2019, 42(4): 822-829.
責任編輯:黃艷飛