麻城市暖冬特征及其與降水的相關性

吳建磊++董朝龍++朱駿

摘 要 利用麻城國家基本氣象站1961—2016年冬季氣溫資料和降水資料，分析冬季平均氣溫的變化趨勢，以及汛期和主汛期降水的變化趨勢，找出其中存在的相關關系，并進行驗證，結果表明冬季平均氣溫和汛期、主汛期降水均呈現(xiàn)增多趨勢，汛期與主汛期降水量的多寡對于次年冬季氣溫的預測準確率較高，可作為預報因子結合其他因子進行氣候預測。

關鍵詞 暖冬；降水量；相關性

中圖分類號 P4 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0004-02

近幾十年來，人類活動對氣候變化的影響變得越來越明顯，特別是20世紀80年代以來，全球氣溫上升達到近百年來的最高值[1]。在此全球變暖的背景下，我國氣候也出現(xiàn)了明顯變暖的現(xiàn)象，其中冬季增暖尤為明顯。暖冬年份，越冬農(nóng)作物受凍害的幾率減少，便于作物安全越冬，但同時暖冬使得越冬害蟲易于存活，提高了作物病蟲害爆發(fā)的可能性。暖冬對人類活動、生態(tài)平衡等各方面也都有重大的影響，因此研究分析冬季氣溫的變化趨勢以及暖冬的預報因子具有十分重要的

意義。

氣溫與降水量之間有著密切的關系，從直觀感受上來說，降水量多，氣溫相對較低，降水量少，氣溫相對較高[2]。麻城市河流眾多，舉水、巴水均發(fā)源于麻城市，且大小水庫塘堰超過5萬處，水域面積廣闊。汛期和主汛期降水量與冬季氣溫是否存在相關的關系？汛期或主汛期降水量的多寡是否可用于作為預測冷暖冬的預報因子？

1 暖冬等級

暖冬是相對平均氣溫的概念，一般冬季（12月至次年2月）某一地區(qū)平均氣溫較常年明顯偏高，就稱為“暖冬”[3]。

國家氣候中心等在2008年起草發(fā)布了《暖冬等級》GB/T21983-2008，該標準對冬季平均氣溫序列采用三分位方法確定單站暖冬閾值，使其在空間和時間上具有可比性，制定了單站暖冬等級指標，將單站暖冬分為弱暖冬和強

暖冬。

2 資料和統(tǒng)計方法

2.1 資料

本文資料采用麻城國家基本氣象站1961—2016年冬季平均氣溫資料，文中以當年12月至次年2月為當年冬季，即采用從1961年12月至2017年2月期間冬季氣溫資料。

2.2 統(tǒng)計方法

以1961—1990年30年冬季平均氣溫累加求平均，計算氣候平均值，之后根據(jù)部門內(nèi)部要求每10年更新一次氣候平均值，即1971—2000年計算第二次氣候平均值，1981—2010年計算第三次氣候平均值，另外2010—2016年期間暫時使用第三次氣候平均值。根據(jù)公式（1）計算標準差σ，冬季平均氣溫與其氣候平均值的差值ΔT大于等于1.29σ，表示單站強暖冬，0.43σ≤ΔT<1.29σ表示單站若

暖冬[4]。

（1）

3 麻城冬季氣溫變化特征

3.1 麻城冬季氣溫變化趨勢

以1961—1990年30年冬季平均氣溫累加求平均，計算氣候平均值，之后每年計算前30年氣候平均值一直到2016年作為滑動氣候平均值（如圖1）。滑動計算氣候平均值降低了異常數(shù)值的

影響。

結果顯示，除1974—2003年氣候平均值和1977-2006年氣候平均值略有異常外，從1990—2016年氣候平均值整體呈上升趨勢，從4.3℃～5.5℃，氣溫上升1.2℃，表明麻城冬季氣溫整體呈現(xiàn)變暖

趨勢。

3.2 麻城暖冬年際分布

按照《暖冬等級》GB/T21983—2008中強暖冬和弱暖冬的計算方法，冬季平均氣溫與其氣候平均值的差值ΔT-1.29σ≥0，表示單站強暖冬，ΔT-0.43σ≥0表示單站弱暖冬。

如圖1所示橫軸以上正值表示當年為暖冬，1986年為分界，1961—1985年25年中有8年為暖冬，未出現(xiàn)強暖冬，暖冬出現(xiàn)率32%。1986—2016年31年中有20年為暖冬，暖冬出現(xiàn)率64.5%，其中1986、1990、1998、2001、2006、2016年6年為強暖冬。表明1986年后麻城冬季氣溫變暖尤為明顯，暖冬出現(xiàn)率

激增。

4 暖冬與降水量的關系

4.1 降水量變化趨勢

通過計算冬季氣溫滑動氣候平均值的方法分別計算1961—2016年汛期（5月—9月）和主汛期（6月—7月）降水量的滑動氣候平均值。如圖2和圖3，汛期和主汛期降水量氣候平均值擬合線和趨勢線，趨勢線上降水量整體的變化趨勢是呈現(xiàn)增加的趨勢，且從斜率看，

5月—9月降水總量的增幅更明顯，從1961年—2016年汛期和主汛期降水總量的極值均出現(xiàn)在

2016年。

圖1 1961年—2016年期間暖冬分布

圖2 5月—9月降水總量氣候平均值變化趨勢

圖3 6—7月降水總量氣候平均值變化趨勢

4.2 暖冬與降水量的相關性

鑒于1986年后暖冬出現(xiàn)率增加，相關性驗證較好，所以采用1986—2016年31年冬季氣溫和汛期、主汛期降水資料。分析發(fā)現(xiàn)，31年中有10年汛期降水量偏多，當年冬季為暖冬，有4年汛期降水量偏少，當年冬季為冷冬，汛期降水量與冬季氣溫之間的正相關關系歷年符合率僅45.2%。同樣的方法，主汛期降水量與冬季氣溫之間的負相關關系歷年符合率58.1%，這種相關性預報正確率并不高。同時發(fā)現(xiàn)，31年中有13年汛期降水量偏多，次年冬季為暖冬，有7年汛期降水量偏少，次年冬季為冷冬，即汛期降水量與次年冬季氣溫之間的正相關關系歷年符合率64.5%。主汛期降水量與次年冬季氣溫之間的正相關關系歷年符合率61.3%。這兩個因子對于冬季氣溫預測，正確率超過60%，具有一定的參考

價值。

5 結論

1）在全球變暖的氣候背景下，麻城冬季氣溫整體呈變暖趨勢，且在過去56年里冬季氣溫氣候平均值上升1.2℃，冬季氣溫變暖在1986年后尤為明顯，暖冬頻繁出現(xiàn)。

2）麻城汛期和主汛期降水量呈增多的趨勢，降水極值不斷刷新，且汛期降水量增幅高于主汛期，汛期和主汛期降水量與次年冬季氣溫之間存在正相關關系，汛期與主汛期降水量的多寡對于次年冬季氣溫的預測正確率較高，可作為預報因子結合其他因子進行氣候

預測。

參考文獻

[1]雷媛，孫彭齡.浙江省暖冬的特點與汛期降水關系的分析[J].科技通報，2003，19（5）：399-402.

[2]程玉強，趙素敏，何文社.甘肅天水地區(qū)降水量對氣溫的影響研究[J].水利科技與經(jīng)濟，2004，20（11）：1-3.

[3]杜吳鵬，繆啟龍.暖冬的氣象成因及對農(nóng)林業(yè)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2005，33（3）：471-472.

[4]GB/T21983-2008《暖冬等級》[S].endprint