韋仕麗?楊春艷?韋壘?龍葉?饒仕吉?王德丹
摘 要:利用興義市觀測(cè)站1961—2020年的氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)等氣象數(shù)據(jù),運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析、線性傾向估計(jì)和Mann-Kendall檢驗(yàn)等方法,分析了興義市近60年的氣候變化特征。結(jié)果表明:20世紀(jì)90年代末到21世紀(jì)以來(lái),興義市年平均氣溫持續(xù)升高、年降水量持續(xù)偏少、年日照時(shí)數(shù)持續(xù)偏少,氣候出現(xiàn)異常。
關(guān)鍵詞:興義;氣候變化;Mann-Kendall檢驗(yàn)
中圖分類號(hào):P467 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):2095–3305(2024)01–0-03
興義市位于25°05′N,104°54′E,海拔1 299.6 m,是黔西南州布依族苗族自治州州府所在地,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),常年平均氣溫為16.4 ℃,最冷月平均氣溫4.7 ℃,最熱月平均氣溫26.9 ℃。歷年極端最高氣溫36.5 ℃,出現(xiàn)在1994年2月,歷年極端最低氣溫-4.7 ℃,出現(xiàn)在1983年12月。興義市氣溫適宜、四季宜人、晝晴夜雨、降水充沛、日照時(shí)間長(zhǎng)、紫外線弱、濕度適中,舒適期長(zhǎng),擁有“春早花期長(zhǎng)、夏涼宜避暑、秋爽云天高、冬暖樹(shù)常綠”的四季康養(yǎng)氣候資源優(yōu)勢(shì),2019年被中國(guó)氣象學(xué)會(huì)授予“四季康養(yǎng)之都”稱號(hào)。
1 數(shù)據(jù)和方法
本次研究的數(shù)據(jù)采用興義國(guó)家氣象站1961—2020年60年的氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)、暴雨日數(shù)等氣象要素資料,氣候常年值使用1961—2020年60年的平均值,分析方法采用線性傾向估計(jì)法、對(duì)各氣象要素的突變特征分析方法采用Mann-Kendall 法。采用氣候劃分法來(lái)劃分季節(jié):春季3—5月,夏季6—8月,秋季9—11月,冬季12月—次年2月。
2 氣候變化特征分析
2.1 氣溫變化特征
2.1.1 年平均氣溫
興義市平均入春時(shí)間早,一般開(kāi)始于2月14日,夏季始于6月17日,秋季始于9月3日,冬季始于12月8日,冬、夏季日數(shù)較短,春、秋季日數(shù)相對(duì)較長(zhǎng)。全年氣溫波動(dòng)振幅較小,四季分明,冬無(wú)嚴(yán)寒夏無(wú)酷暑,溫度舒適。1961—2020年興義市年平均氣溫為16.5 ℃;年平均氣溫最低年份出現(xiàn)在1976年、1984年,為15.3 ℃,比常年平均偏低1.2 ℃;年平均氣溫最高年份出現(xiàn)在1963年,為17.6 ℃,比常年平均偏高1.1 ℃。興義市年平均氣溫呈波峰波谷起伏態(tài)勢(shì),在20世紀(jì)60年代中期至80年代前期主要呈下降趨勢(shì),80年代中期短暫回暖,80年代后期至90年代中期又呈下降趨勢(shì),90年代后期以來(lái)至21世紀(jì)主要呈上升趨勢(shì),興義市持續(xù)變暖。
對(duì)興義市年平均氣溫的年代際變化特征分析發(fā)現(xiàn),興義市近60年的年平均氣溫變化分3個(gè)階段:20世紀(jì)60年代年平均氣溫偏高,特別是春季偏高顯著,20世紀(jì)70~90年代屬于偏低階段,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),21世紀(jì)以來(lái)呈升高趨勢(shì),2001—2020年平均氣溫較常年升高了0.3 ℃,且4個(gè)季節(jié)的平均氣溫都高于常年平均,表明自21世紀(jì)以來(lái)興義市氣候整體變暖,特別是2013—2020年持續(xù)升溫的趨勢(shì)更為明顯,8年平均氣溫為17.1 ℃,比常年平均氣溫升高了0.6 ℃,且每年平均氣溫均高于常年平均氣溫,表明2013年以來(lái)興義市氣溫持續(xù)偏高。
2.1.2 季平均氣溫
近60年興義市春季平均氣溫線性變化不明顯(氣候傾向率為-0.001 ℃/10年)(圖1),年代際變化與年平均氣溫的變化趨勢(shì)基本一致;夏季平均氣溫的氣候傾向率為0.056 ℃/10年,近60年來(lái)呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖2),表現(xiàn)為20世紀(jì)60年代初期、80年代初期、21世紀(jì)初期至10年代初期,尤其是21世紀(jì)10年代增溫比較顯著;秋冬季平均氣溫的氣候傾向率分別為0.111 ℃/10年(圖3)、0.119 ℃/10年(圖4),呈明顯線性增長(zhǎng)趨勢(shì),這兩個(gè)季節(jié)氣溫增溫最明顯,年代際變化與年平均氣溫基本一致。
從興義市年、季平均氣溫年代際變化表可看出,興義市各季平均氣溫的年代際變化趨勢(shì)與年平均氣溫變化趨勢(shì)基本一致,其中,春季變化最為劇烈,偏高偏低程度最大,冬、夏季的變化幅度相對(duì)較小。20世紀(jì)60年代,除冬季平均氣溫與氣候平均值持平外,其余均偏高;70~90年代均進(jìn)入偏低時(shí)期,各季均偏低;進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)各季的平均氣溫均呈升高趨勢(shì),尤其在2013—2020年這8年內(nèi)升溫趨勢(shì)最為顯著,春夏秋冬四季的平均氣溫分別超過(guò)常年平均值0.7 ℃、0.6 ℃、0.6 ℃、0.5 ℃。其中,春季平均氣溫在20世紀(jì)60年代為最暖時(shí)期,平均氣溫為18.6 ℃,比常年平均偏高0.7 ℃,
70~90年代均低于平均值,最冷時(shí)期是80年代,平均氣溫僅有17.1 ℃,較平均值偏低0.8 ℃,比最暖的60年代偏低1.5 ℃,進(jìn)入21世紀(jì)后春季氣溫開(kāi)始上升,為偏高時(shí)期,比最冷時(shí)期的20世紀(jì)80年代偏高1.2℃;夏季平均氣溫在20世紀(jì)60年代為偏高時(shí)期,70年代至21世紀(jì)10年代均偏低,其中70年代偏低程度最大,較平均值偏低0.5℃,2011年以來(lái)氣溫迅速增高;秋季平均氣溫在20世紀(jì)70年代為最低時(shí)期,比常年平均值偏低0.7 ℃,21世紀(jì)以來(lái)氣溫逐漸回升,特別是近10年升高明顯;冬季相對(duì)其他季節(jié)來(lái)說(shuō)氣溫比較穩(wěn)定,變化幅度最小,20世紀(jì)80年代為最冷時(shí)期,21世紀(jì)以來(lái)逐漸回升。
2.1.3 極端氣溫
近60年來(lái),興義市的年極端最高氣溫基本上出現(xiàn)在4—5月,而最熱月卻是7月,平均氣溫為22.7 ℃,日最高氣溫≥35 ℃的高溫日數(shù)年均不到1 d,有的年份甚至沒(méi)有出現(xiàn)高溫天氣,高溫日數(shù)非常少;年極端最低氣溫均出現(xiàn)在冬季,最冷月出現(xiàn)在1月,平均氣溫為7.6 ℃,日最低氣溫≤0 ℃日數(shù)年均約3 d,僅占全年的0.8%,整個(gè)冬季無(wú)明顯嚴(yán)寒。近60年,興義市極端最高氣溫為37.5 ℃,出現(xiàn)在1964年;極端最高氣溫歷史最低值為30.7 ℃,出現(xiàn)在1981年。極端最低氣溫為-4.9 ℃,出現(xiàn)在1961年;極端最低氣溫歷史最高值為1.2 ℃,出現(xiàn)在2015年。近60年興義市極端最高氣溫和極端最低氣溫均出現(xiàn)增高趨勢(shì),極端最低氣溫的氣候傾向率為0.40 ℃/10年,遠(yuǎn)高于極端最高氣溫的增長(zhǎng)率0.19 ℃/10年,表明近60年興義市冬季氣溫升高明顯,出現(xiàn)“暖冬”現(xiàn)象,與全球變暖主要在冬季的氣候背景相一致,由此也可證明,興義市年平均氣溫的增高主要是因?yàn)闃O端最低氣溫的增高引起的,與極端最高氣溫的上升關(guān)聯(lián)不大。
2.2 降水變化特征
2.2.1 年降水量
興義市降水量豐富,雨熱同季,近60年來(lái)的平均年降水量為1 449.6 mm,2014年降水量最多,達(dá)1 958.5 mm,2011年降水量最少,僅有612.6 mm,最多年份與最少年份之間相差達(dá)1 345.9 mm,可見(jiàn)年際之間降水量差異顯著。近60年興義市年降水量呈減少趨勢(shì),其線性傾向率為-13.76 mm/10年。從年代來(lái)看,興義市年降水量20世紀(jì)60年代偏少,70~90年代均偏多,21世紀(jì)以來(lái)年降水量明顯偏少,特別是2000—2010年顯著偏少,2004—2013年連續(xù)10年均偏少,其中2011年年降水量只有612.6 mm,僅有常年平均的42%,出現(xiàn)多季節(jié)連旱。
2.2.2 季降水量
興義市降水季節(jié)分布不均勻,近60年來(lái)春夏秋冬季的季節(jié)平均降水量分別為247.2、806.1、314.5、81.92 mm。興義市近60年來(lái)4個(gè)季節(jié)降水量的線性傾向率分別為:-9.94 mm/10年、3.60 mm/10年、-8.64 mm/10年、1.64 mm/10年,各季降水量變化趨勢(shì)不一致,春季和秋季呈減少趨勢(shì),夏季、冬季增多趨勢(shì)不明顯 。各季之間的降水量差異顯著,近60年來(lái)降水量主要集中在夏季(平均值806.1 mm),占全年降水量的56%;秋季次之,占22%;冬季最少,僅占6%。
2.2.3 月降水量
興義市一般從5月下旬開(kāi)始進(jìn)入雨季,從月分布來(lái)看,近60年來(lái)興義市7月份降水量最多(平均296.4 mm),占年降水量的20.4 %;6月次之,288.5 mm,占年降水量的19.9 %;1、2、3、4、12月降水量很少,月平均降水量分別為28.8、28.1、34.3、56.5、24.9 mm,僅占年降水量的2.0%、1.9%、2.4%、3.9%、1.7%??傮w而言,興義市降水量的月際變化很大,降水主要集中在5—9月,占年降水量的77.5 %。
2.3 日照時(shí)數(shù)變化特征
2.3.1 日照時(shí)數(shù)的季變化
近60年興義市春季、夏季的日照時(shí)數(shù)較多,分別為482.2 h、478.1 h,占全年的60 %;冬季日照時(shí)數(shù)最少,為278.3 h,僅占全年的17.4 %;秋季日照時(shí)數(shù)361.4 h,占全年的22.6 %。興義市各季節(jié)日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì),夏季減少顯著,秋季減少不明顯,春、夏、秋、冬季日照時(shí)數(shù)的線性傾向率分別為-6.62 h/10年、-7.50 h/10年、-1.46 h/10年、-5.94 h/10年(圖略)。
興義市各季節(jié)的日照時(shí)數(shù)在20世紀(jì)60年代春季和冬季偏多、夏季和秋季偏少,70年代各季節(jié)均偏多,80年代秋季偏少,其余三季均偏多,90年代除了秋季偏多外,其余季節(jié)均偏少,尤其是春季和夏季明顯偏少,2001—2010年春季略偏多,其余季節(jié)均偏少,2011—2020年春季和夏季比常年平均值略為偏多,秋季和冬季偏少,特別是冬季偏少明顯。
2.3.2 日照時(shí)數(shù)的月分布
由興義市1961—2020年日照時(shí)數(shù)月分布特征可以看出,興義市日照時(shí)數(shù)主要集中在4—5和7—8月,這4個(gè)月的日照時(shí)數(shù)分別為168.6 h、170.8 h、167.0 h、172.4 h,占年日照時(shí)數(shù)的42.4%,其中8月份日照時(shí)數(shù)最多,占總?cè)照諘r(shí)數(shù)的11.1%,1月份最少,僅82.7 h,占年日照時(shí)數(shù)的5.2%。
3 結(jié)論
(1)近60年興義市年平均氣溫為16.5 ℃,年平均氣溫、夏秋冬季平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫均呈線性升高趨勢(shì),年平均氣溫氣候傾向率為0.07 ℃/10年,近60年興義市平均氣溫并未發(fā)生明顯突變。20世紀(jì)60年代中期至80年代前期主要呈下降趨勢(shì),80年代中期短暫回暖,80年代后期至90年代中期呈下降趨勢(shì),90年代末以來(lái)持續(xù)升高。2001—2020年平均氣溫較常年升高了0.4 ℃,且4個(gè)季節(jié)的平均氣溫都高于常年平均,表明21世紀(jì)以來(lái)興義市氣候整體變暖,2013年以來(lái)平均氣溫升高了0.7 ℃。秋季和冬季平均氣溫增溫最明顯,出現(xiàn)“暖冬”現(xiàn)象,春季平均氣溫變幅很小。近60年興義市極端最高氣溫和極端最低氣溫均出現(xiàn)增高趨勢(shì),極端最低氣溫的氣候傾向率遠(yuǎn)高于極端最高氣溫的增長(zhǎng)率,表明近60年興義市冬季氣溫升高明顯,與全球變暖主要在冬季的氣候背景相一致。
(2)近60年興義市平均年降水量為1 449.6 mm,呈下降趨勢(shì),其線性傾向率為-13.76 mm/10年,20世紀(jì)60年代偏少,70~90年代整體偏多,21世紀(jì)以來(lái)年降水量明顯偏少,特別是2000—2010年顯著偏少,最少出現(xiàn)在2011年(612.6 mm),僅有常年平均的四成。各季的降水量變化特征不一致,春季和秋季降水量呈減少趨勢(shì),夏季和冬季降水量呈增多趨勢(shì)。降水量主要集中在5—9月,占總降水量的77.5 %,7月最多。降水發(fā)生了兩次突變,分別在1984年、2009年,20世紀(jì)60年代前期上升趨勢(shì)顯著。
(3)近60年來(lái)興義市年平均日照時(shí)數(shù)為1 600.0 h,
呈減少趨勢(shì),其線性傾向率為-20.17 h/10年。20世紀(jì)60~80年代相對(duì)偏多,70年代偏多明顯,90年代以來(lái)持續(xù)偏少。春季和夏季的日照時(shí)數(shù)較多,冬季日照時(shí)數(shù)最少。各季節(jié)日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì),其中秋季減少不明顯,其他3個(gè)季節(jié)減少顯著。
(4)20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)以來(lái),興義市年平均氣溫持續(xù)升高、年降水量持續(xù)偏少、年日照時(shí)數(shù)持續(xù)偏少。年平均氣溫的增加與極端降水的變化之間存在密切聯(lián)系,2011—2020年在氣溫升高、降水量減少的情況下,暴雨日數(shù)不僅沒(méi)有減少,反而出現(xiàn)增加的趨勢(shì)。
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