[摘 要] 本文通過對黎城縣1961-2010年近三十年的氣象資料統計,對黎城縣四季氣候的變化特征進行分析,得出:近50年來,黎城四季氣溫均呈上升變化趨勢,冬季增溫尤其明顯;黎城春季降水呈明顯增加趨勢,夏、秋、冬三季降水均呈明顯減少趨勢,尤以夏秋兩季減少變化突出,氣候的干旱變化顯而易見。
[關鍵詞] 氣候變化 季節 特征
一、引言
隨著人類社會經濟的飛速前進,工業、農業、交通等產業發展的巨大變革,人類生存的地理氣候環境也發生著顯著的變化,氣候資源的發展、利用也相應的在改變,適時地研究、總結氣候變化的趨勢,充分、合理地利用好氣候資源,是人類生存、發展所必需的最終目標。因此,對黎城縣季節性氣候變化特征的重新分析和認定,以便更好地利用氣候資料指導、服務當地經濟生活,有著十分重要的意義。
二、資料和方法
1.資料
選用黎城縣1961-2010年三十年的逐日平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、極端最高、最低氣溫、逐日降水量等氣象資料。
2.方法
采用氣候學劃分標準劃分四季,即以侯平均氣溫穩定≥10℃為冬季結束、春季開始,穩定≥22℃為春季結束、夏季開始,<22℃為夏季結束、秋季開始,<10℃為秋季結束、冬季開始。采用一元線性回歸法及數理統計法分析各季氣溫、降水等氣象要素近50年來的變化特征。
三、四季劃分
利用黎城縣1961年-2010年的逐日平均氣溫,按每月6侯計算每一侯的侯平均氣溫,用張寶堃候溫法統計計算,黎城縣各季節的最早日期、最晚日期和平均開始日期,見表一,根據候溫法劃分的四季,統計計算黎城縣春夏秋冬四季的平均天數。
候溫法統計黎城縣各季的開始日期
從上表可以看出,黎城縣春季平均開始時間為4月19日,夏季平均開始時間為6月12日,秋季平均開始時間為8月16日,冬季平均開始時間為10月23日。根據候溫法劃分黎城四季的起止時間為:春季4月11日至6月11日 ,夏季6月12日至8月15日 ,秋季8月16日至10月22日 ,冬季10月23日至次年4月10日 。黎城縣冬季最長,平均170天,秋季次之,平均68天,夏季第三,平均65天,春季最短,平均62 天。總體而言,冬季時間幾乎占全年的一半,春、夏、秋三季天數近于平均。
四、各季的氣溫特征分析
根據侯溫法劃分的四季起止時間,利用歷年逐日平均氣溫計算出歷年各季的平均氣溫,作出其變化曲線圖(圖4a、b、c、d分別為黎城1961-2010年春、夏、秋、冬四季的平均氣溫變化曲線圖),并用一元線性回歸法對其變化趨勢情況進行分析。
1.春季平均氣溫
黎城縣春季平均氣溫為17.2℃,平均氣溫最高為18.7℃,出現在2000年,平均氣溫最低為14.0℃,出現在1992年。由黎城縣1961-2010年50年春季平均氣溫變化曲線圖(圖4a)可以看出:黎城近50年來,春季平均氣溫略有波動上升,其總的線性增長率不大,只有0.0033℃/10年,其中以1993年為界,1993年以前歷年春季溫度呈波動變化明顯,圍繞平均溫度17.1℃年冷暖交替,基本沒有增溫趨勢;1994年-2010年春季增溫趨勢明顯,17年的平均溫度為17.6℃,超過歷年平均值0.4℃,也就是說,黎城春季氣候變暖的趨勢基本上是從1994年以后開始的。
圖4黎城縣1961-2010四季平均溫度變化曲線圖
2.夏季平均氣溫
黎城縣夏季平均溫度23.3℃,平均氣溫最高為25℃,出現在2005年,平均氣溫最低為20.3℃,出現在1992年。由黎城縣1961-2010年50年夏季平均氣溫變化曲線圖(圖4b)可以看出:黎城近50年來,夏季平均氣溫的總體增溫趨勢最不明顯,其線性增長率只有0.002℃/10年,其中1961-1991年平均溫度為23.3℃,31年間夏季溫度在23.3℃上下浮動,變化不大;1992-2010年夏季溫度波動變化幅度增大,溫度趨勢變化略向下,平均溫度為23.2℃,平均溫度最大25℃(2000年)和最小20.3℃(1992年)年份都出現在此年限間。
3.秋季平均氣溫
黎城縣秋季平均溫度16.6℃,平均氣溫最高為18.9℃,出現在1997年,平均氣溫最低為13.2℃,出現在1992年。由黎城縣1961-2010年50年夏季平均氣溫變化曲線圖(圖4c)可以看出:黎城近50年來,秋季平均氣溫呈明顯的波動上升趨勢,其線性增長率為0.0137℃/10年,其中以1992年為界,1961-1992年平均溫度為16.3℃,氣溫總體偏冷;1993-2010年秋季平均溫度16.8℃,氣溫明顯增暖。
4.冬季平均氣溫
冬季是黎城縣時間最長的季節,橫跨7個月之久,平均達170天。黎城縣冬季季平均溫度1.2℃,平均氣溫最高為3.0℃,出現在2006、2007兩年,平均氣溫最低為-3.4℃,出現在1992年。由黎城縣1961-2010年50年夏季平均氣溫變化曲線圖(圖4c)可以看出:黎城近50年來,秋季是平均氣溫增溫最明顯的季節,其線性增長率為0.0328℃/10年,其中1961-1992年平均溫度為0.8℃,低于季平均溫度0.4℃,氣溫總體偏冷;1993-2010年秋季平均溫度1.9℃,超過季平均溫度0.7℃,氣溫增暖趨勢增強,出現明顯的暖冬氣候特征。
五、各季降水特征分析
根據侯溫法劃分的四季起止時間,利用歷年逐日降水量計算出歷年各季的降水量總量,作出其變化曲線圖,并用一元線性回歸法對變化情況進行分析。
1.春季降水特征分析
黎城縣春季平均降水量75.4mm,只有全年降水量的14.6%,降水量最大為177.1mm,出現在1991年,降水量最小為11.4mm,出現在2000年。由黎城縣1961-2010年春季降水量變化曲線圖5a可以發現:黎城縣春季歷年降水量呈波動變化上升趨勢,且波動幅度很大,最大降水年份與最小量年份之間差距可達150mm之多。由其線性增長趨勢線也可以明顯發現春季是四季之中線性增長率唯一為正的季節,其數值為0.3312mm/7年。
圖5 黎城縣1961-2010年四季降水量變化曲線圖
2.夏季降水特征分析
夏季是黎城四季中降水過程最多、強度最大,降水量最多的季節,平均降水量達242.3mm,占全年降水總量的47%。黎城夏季降水的年際變化很大,最多年份為1982年,降水量為464.2mm,最少年份為1991年,只降水79.5mm,相差384.7mm,由圖5b可以看出:黎城夏季降水量呈波動減少趨勢,其線性變化減少率為全年最大,達-1.1832mm/7年,也就是說,黎城氣候逐漸趨于干旱,尤其是伏旱逐年顯嚴重。
3.秋季降水特征分析
黎城縣秋季平均降水量145.7mm,占全年降水量的28.3%,是繼夏季之后年降水量較大的一個季節,降水量最大為432.4.1mm,出現在2003年,降水量最小為27.2mm,出現在1965年。由黎城縣1961-2010年秋季降水量變化曲線圖5c可以看出:黎城縣秋季歷年降水量呈波動減少趨勢,其線性減少率為-0.354mm/7nian,秋季干旱天氣在明顯逐年增多。
4.冬季降水特征分析
冬季是黎城降水最少的季節,平均降水量只有51.6mm,占全年總雨量的10%,季節天數達170天,日降水量不足0.3mm,季節最大降水量為102.9mm,在1997年,降水量最少為10.4mm,在1995年。冬季是全年最干旱的季節,歷年連續無降雨日數就在冬季。有圖5d可以看出:黎城冬季的降水量在波動變化減少,其線性減少率為-0.3328mm/7年。在十年九旱的黎城縣,冬季干旱幾乎年年存在,并呈日益嚴重趨勢,是黎城冬小麥生產的致命災害天氣。
五、小結
1.黎城春、夏季溫度發展較為穩定,增溫不明顯,但春季降水呈逐年增多趨勢,夏季降水卻呈極端減少趨勢。
2.黎城秋、冬季氣溫呈明顯增溫趨勢,降水均稱明顯減少趨勢。
3.黎城縣四季降水不均,年際變化很大,降水主要集中在7、8、9三月,由于夏、秋兩季是降水減少幅度最大的兩季,伏旱、秋旱逐年嚴重。
4.由于全球性氣候變暖的大環境,黎城冬季明顯增溫,雨雪減少,對農、林業經濟生產造成嚴重危害。