解明恩 ,姚愚,段瑋,彭啟洋
(1.云南省氣象服務中心,云南 昆明 650034;2.云南省氣候中心,云南 昆明 650034;3.云南省氣象科學研究所,云南 昆明 650034;4.中國氣象局橫斷山區(低緯高原)災害性天氣研究中心,云南 昆明 650034)
氣候變化已成為當今國際社會普遍關注的全球性問題,氣候變暖將對農業、水資源、生態系統等產生重大影響。季節作為每年循環出現的寒暑枯澤自然現象和地理景觀,與人類生產生活密切相關。我國季風氣候與大陸性氣候并存,造成四季分明,降水集中,氣候隨區域、季節和年際差異大,故在氣候變暖背景下研究區域季節變化具有重要意義。
錢誠等[1]基于北京和上海長序列氣溫資料,發現兩地年均氣溫和二十四節氣氣溫呈變暖趨勢,早春到初夏節氣呈提前趨勢,夏末到初冬節氣呈推遲趨勢。錢誠等[2]基于全國549 站氣溫均一化序列,確定了全國24 個氣候節氣的閾值溫度和時間,發現季節性升溫階段節氣提前6 d 以上,季節性降溫階段節氣推遲5~6 d。沙萬英等[3]分析了我國年和四季溫度的變化,發現中國氣候變暖在區域上有北暖南冷趨勢,季節上有冬暖夏涼特點。郁珍艷等[4]分析發現我國四季開始日期表現為春夏季提早,秋冬季推遲,北方較南方顯著,東部比西部明顯。Dong 等[5]分析發現全球變暖背景下中國多數地區普遍存在夏季日數延長,冬季日數縮短現象。馬彬等[6]分析發現我國氣候季節變化主要集中在青藏高原和內蒙古高原地區,四季日數變化主要集中在北方地區。張世軒等[7]分析發現氣候變暖背景下中國大部分地區冬季縮短,夏季增加,秋季增加,春季增加。春夏季起始時間呈提前趨勢,秋冬季呈推后趨勢。這些研究均在一定程度上較好地揭示了我國區域季節的變化特征。
我國幅員遼闊,南北和東西跨度大,受地理位置和地形影響,各地氣候季節特征不盡相同,季節開始或結束時間存在較大差距,總體上以四季分明區為主,四季不分明區主要在高原或高山,較高或較低緯度地區[8]。云南地處中國西南部,屬低緯高原地區,面積3.94×105km2,約占全國陸地面積的4.1%,劃分為7 種氣候帶類型,即北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶(暖溫帶)、中溫帶和高原氣候區(北溫帶)。全國的氣候類型在云南得到集中體現,云南是全國氣候資源最豐富的省區之一,也是對全球氣候變化最敏感的區域之一。目前針對云南氣候季節變化的定量研究較少。段旭等[9]分析了云南近50 年來的氣候變化特征,發現北熱帶、南亞熱帶面積增加,中亞熱帶、北亞熱帶、溫帶面積減少。分析了固定季節的氣溫變化,發現冬季增溫最大,秋季、夏季和春季次之,但未進行自然季節演變分析。姚愚等[10]分析了云南氣候季節區域的空間分布和季節開始日期及長度變化趨勢,得到了不同年代云南氣候季節區域空間范圍和區域季節長度變化特征,但未涉及單站季節變化檢測。云南省氣象局編纂的《云南省氣候圖集》[11]僅給出了全省125個臺站整體平均的四季起止日期及長度的年代際變化圖,缺乏典型代表站的分析,對云南氣候季節變化的多樣性辨識不足。
本文采用我國氣候季節劃分行業標準,對云南2 個典型高原旅游城市——昆明和大理進行氣候季節單站分析,彌補以往單站分析的空白。點面結合,以驗證前人對云南整體區域氣候季節及氣溫演變規律分析的真實性,反映差異性。同時引入春分、夏至、秋分、冬至4個重要節令點的氣溫演變規律分析,揭示氣候變暖背景下云南節氣變化特征,提高對低緯高原氣候季節變化特殊性的認識。
分析資料為云南省氣象信息中心(云南氣象大數據中心)提供的昆明站和大理站1961—2020年逐日平均氣溫資料,測站數據通過均一性檢驗,符合業務規范。昆明國家基準氣候站位于昆明滇池草海生態園,海拔高度1 888.1 m。大理國家氣候觀象臺位于大理城東門外果子園村,海拔高度1 977.7 m。昆明、大理兩站的觀測歷史悠久,探測環境條件優異。
本文氣候季節劃分采用張寶堃[12]及氣象行業標準《氣候季節劃分》(QX/T152-2012)[13],并根據云南高原氣候的特殊性,對各季節起始日的初算時間作適當提前處理。即以滑動候(5 d)平均氣溫為指標,平均氣溫≤10 ℃的首日定義為冬季起始日,平均氣溫≥22 ℃的首日定義為夏季起始日,平均氣溫在10~22 ℃的首日定義為春、秋季起始日。春季從上年的12月1日起,若有5 d滑動平均氣溫≥10 ℃,則以其對應的常年氣溫序列中第1個≥10 ℃的日期作為春季開始日,其他季節類似。若初次判斷的起始日期比常年日期偏早15 d 以上,須進行起始日的二次判斷;若初次滿足季節指標的5 d連續過程后至常年起始日之間,滑動平均氣溫序列均滿足季節指標,則當年季節起始日按初次判斷的日期確定;若初次5 d連續過程后滑動平均氣溫序列有不滿足季節指標的,則須計算至序列再次連續5 d 滿足季節指標。當兩次連續過程之間,滿足季節指標的累計天數大于或等于不滿足的天數,則以初次判斷的起始日作為該氣候季節的開始日期。否則,按第二次判斷的起始日期確定。
《氣候季節劃分》標準規定,以某一氣候季節起始日的前一日,作為上一個季節的終止日;某一氣候季節起始日到終止日之間的天數,為該氣候季節的長度(天數)。同時規定,若常年滑動平均氣溫序列無連續5 d 大于或等于22 ℃,則該地為無夏區,只做春季、秋季和冬季劃分。應用線性趨勢分析季節開始日期和季節長度的變化率。
云南地處我國低緯高原(云貴高原)西部,大部分地區屬西部型亞熱帶季風氣候,終年氣候溫和,干濕季分明。昆明位于滇中地區的滇池湖濱盆地,是云南省會(全國首批歷史文化名城,國際旅游城市),以“春城”而著稱。年平均氣溫15.9 ℃,年降水量991 mm,屬中亞熱帶半濕潤季風氣候。大理位于滇西地區的洱海湖濱盆地,是滇西交通經濟文化中心(全國首批歷史文化名城,國際旅游城市)。年平均氣溫15.4 ℃,年降水量1 038 mm,屬亞熱帶半濕潤季風氣候。
根據氣候季節的劃分標準,一般將區域氣候季節分為四季分明區和四季不分明區兩大類,四季不分明區又可分為常春區、常夏區、常冬區、無夏區、無冬區5 種,即區域氣候季節共有6 種類型。云南地處低緯高原地區,地形地貌復雜,氣候類型多樣,共存在4 種季節區域(四季分明區、常春區、無夏區、無冬區)。據姚愚等[10]的研究,云南四季分明區主要分布在滇東北、滇東南、滇中和滇西部分地區,約占云南全省的15.5%;常春區零星分布在滇南和滇西南地區,約占全省的2.5%;無夏區分布在滇西北、滇中及滇東等地,約占云南全省的50.0%,是云南分布最廣的季節區域;無冬區分布在滇南和滇北金沙江河谷地區,約占云南全省的32.0%。
昆明屬“無夏區”,1 年中僅有春、秋、冬三季,沒有夏季,是著名的避暑“涼都”。據30 年平均(1981—2010 年)統計,昆明春季140 d,夏季0 d,秋季155 d,冬季70 d,春秋季合計295 d,占全年的80.8%,是全國省會城市中春秋日數最多的城市。昆明是典型的“四季如春”(春秋型)城市,氣溫年較差小,日較差大,氣候四時如春似秋,占盡了春光秋色;同樣,大理也屬“無夏區”,1年中僅有春、秋、冬三季,沒有夏季,是著名的避暑勝地,有“東方日內瓦”之稱。據30 年平均(1981—2010年)統計,大理春季128 d,夏季0 d,秋季162 d,冬季75 d,春秋季合計290 d,占全年的79.5%,大理同屬“四季如春”(春秋型)城市,有滇西“春城”的美譽。與昆明相比,大理春季少12 d,秋季多7 d,冬季多5 d,大理的春季特征略遜一籌,但秋、冬季特征稍明顯一些。
隨著云南氣候變暖,區域氣候季節也隨之發生了改變[10]。圖1 是昆明1961 年以來前后30 年(1961—1990 年與1991—2020 年)春、秋、冬三季所占百分比的演變情況,1961—1990年間,昆明秋季最長,占全年的47.7%;其次是春季,占29.8%;冬季最短,占22.4%。1991—2020 年間,昆明秋季長度占全年的比重為49.5%,增加了1.8%;春季占全年的34.5%,增加了4.7%;冬季占比為16.0%,減少了6.4%。近30 年來,昆明春季、秋季長度增加,冬季長度縮短,冬季縮短最明顯,冬暖和春暖特征突出。這與姚愚等[10]得出的云南無夏區三季長度變化特征基本一致,但與云南全省四季長度的年代際變化存在明顯差異[11],云南全省為冬季、夏季增加,春季、秋季減少。

圖1 昆明1961—2020年期間前后30年氣候季節比例構成演變
同樣,隨著區域氣候變暖,近60年來大理春秋冬三季所占百分比也發生了改變(圖2),1961—1990 年間大理秋季最長,占全年的45.3%;其次是春季,占33.1%;冬季最短,占21.6%。1991—2020年間大理秋季長度占全年的比重為46.2%,增加了0.9%;春季占全年的33.9%,增加了0.8%;冬季占比為19.8%,減少了1.8%。近30 年來,大理春季、秋季長度略有增加,冬季長度稍有縮短,有一定的冬暖特征。

圖2 大理1961—2020年期間前后30年氣候季節比例構成演變
將1961 年以來昆明與大理后30 年(1991—2020 年)與前30 年(1961—1990 年)春秋冬三季構成比例演變進行對比,發現昆明春秋冬三季的變化幅度強于大理,表現為春季增加、冬季減少,冬暖和春暖顯著,這與近30 年來云南寒潮天氣和昆明準靜止鋒天氣減弱是相吻合的[14-15]。昆明和大理雖同處低緯高原地區,大氣環流背景相同,但滇中與滇西氣候受西北-東南向哀牢山脈的影響顯著,滇西地區受冷空氣影響次數明顯少于滇中及以東地區。昆明位置較大理偏東,冬、春季受寒潮和昆明準靜止鋒影響次數較大理多,降溫天氣突出,故若寒潮和昆明準靜止鋒天氣呈年代際減弱趨勢,將導致昆明的冬暖和春暖加強,相應地冬季和春季長度增加(占比增大),而大理由于地理經度偏西,受冷空氣影響較小,氣候季節變化要緩和得多。
(1)春季。
圖3 是1961—2020 年昆明春季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變情況,1961—2020 年間昆明春季平均開始日期為2 月9 日,較云南“無夏區”春季平均開始日期(2 月22 日)[10]早13 d,可謂“春城春來早”。春季開始最早為1998 年(始于1997 年12 月23 日,為1997/1998 年強暖冬天氣所致),最晚為1985 年(3 月17 日開始)。近60 年來,昆明春季開始日期呈提早趨勢,其線性變化趨勢為每10 年提早3.4 d。昆明春季平均長度為117 d,較云南“無夏區”春季平均長度(111 d)[10]多6 d,可謂“春城春常在”。最短為1986年(83 d),最長為2016年(192 d)。近60年來,昆明春季長度呈增加趨勢,其線性變化傾向率為5.1 d/(10 a)。

圖3 1961—2020年昆明春季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變
圖4 是1961—2020 年大理春季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變情況,1961—2020 年間大理春季平均開始日期為2 月10 日,幾乎與昆明同步,較云南“無夏區”春季平均開始日期[10]早12 d。春季開始最早為1964 年(1 月20 日開始),最晚為1990 年(3 月19 日開始)。近60 年來,大理春季開始日期呈不顯著的提早趨勢,其線性變化趨勢為每10 年提早0.4 d。大理春季平均長度為123 d,比昆明多6 d,較云南“無夏區”春季平均長度[10]多12 d,可謂“大理春更長”。最短為2005 年(82 d),最長為2016 年(192 d)。近60 年來,大理春季長度呈弱增加趨勢,其線性變化傾向率為1.2 d/(10 a)。

圖4 1961—2020年大理春季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變
(2)秋季。
圖5 是1961—2020 年昆明秋季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變情況,1961—2020 年間昆明秋季平均開始日期為6 月7 日,較云南“無夏區”秋季平均開始日期(6 月13 日)[10]早6 d,可謂“春城秋竟早”。秋季開始最早為1999 年(始于4月24 日,4—6 月持續低溫陰雨寡照天氣所致),最晚為2016 年(8 月19 日開始)。近60 年來,昆明秋季開始日期呈稍推遲的趨勢,其線性變化趨勢為每10 年推遲1.7 d。昆明秋季平均長度為178 d,較云南“無夏區”秋季平均長度(165 d)[10]多13 d,可謂“春城秋長駐”。最短為2016 年(108 d),最長為2010年(224 d)。近60年來,昆明秋季長度呈略增加趨勢,其線性變化傾向率為1.2 d/(10 a)。

圖5 1961—2020年昆明秋季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變
圖6 是1961—2020 年大理秋季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變情況,1961—2020 年間大理秋季平均開始日期為6 月13 日,比昆明晚6 d,與云南“無夏區”秋季平均開始日期同步[10]。秋季開始最早為2010 年(5 月6 日開始),最晚為2016 年(8 月20 日開始)。近60 年來,大理秋季開始日期呈不顯著的稍推遲趨勢,其線性變化趨勢為每10 年推遲0.7 d。大理秋季平均長度為167 d,比昆明少11 d,較云南“無夏區”秋季平均長度[10]多2 d,可謂“大理秋也長”。最短為2016 年(92 d),最長為2010 年(221 d)。近60 年來,大理秋季長度呈不顯著的略減少趨勢,其線性變化傾向率為-0.2 d/(10 a)。

圖6 1961—2020年大理秋季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變
(3)冬季。
圖7 是1961—2020 年昆明冬季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變情況,1961—2020 年間昆明冬季平均開始日期為12 月1 日,較云南“無夏區”冬季平均開始日期(11 月25 日)[10]晚6 d,可謂“春城冬姍來”。冬季開始最早為1971 年(始于11月12 日,10—11 月冷空氣及靜止鋒天氣活躍所致),最晚為2012 年(12 月23 日開始)。近60 年來,昆明冬季開始日期呈推遲趨勢,其線性變化趨勢為每10 年推遲2.9 d。昆明冬季平均長度為70 d,較云南“無夏區”冬季平均長度(89 d)[10]少19 d,可謂“春城冬短暫”。最短為1997 年(16 d),最長為1984 年(112 d)。近60 年來,昆明冬季長度呈減少趨勢,其線性變化傾向率為-6.4 d/(10 a)。

圖7 1961—2020年昆明冬季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變
圖8 是1961—2020 年大理冬季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變情況,1961—2020 年間大理冬季平均開始日期為11 月27 日,比昆明早4 d,較云南“無夏區”冬季平均開始日期[10]晚2 d。冬季開始最早為1971年(11月13日開始),最晚為1966年(12月19日開始)。近60年來,大理冬季開始日期呈略推遲趨勢,其線性變化趨勢為每10 年推遲0.5 d。大理冬季平均長度為76 d,比昆明多6 d,較云南“無夏區”冬季平均長度[10]少13 d,可謂“大理冬也短”。最短為1963 年和1998 年(48 d),最長為1989 年(121 d)。近60 年來,大理冬季長度呈稍減少趨勢,其線性變化傾向率為-1.2 d(/10 a)。

圖8 1961—2020年大理冬季開始日期和長度(持續日數)的逐年演變
綜上所述,昆明、大理的平均春季開始日期為2 月9 日和2 月10 日,均較云南“無夏區”春季開始日偏早,春季長度為117 d 和123 d,均較云南“無夏區”春季長度偏長;秋季平均開始日期為6 月7日和6 月13 日,較云南“無夏區”秋季開始日偏早或同步,秋季長度為178 d 和167 d,均較云南“無夏區”秋季長度偏長;冬季平均開始日期為12 月1日和11 月27 日,均較云南“無夏區”冬季開始日偏晚,冬季長度為70 d和76 d,均較云南“無夏區”冬季長度偏短。昆明、大理兩座旅游名城的“春常在、秋長駐、冬短暫”特征顯著,屬典型“春秋型”氣候,秋勝于春。事實上,云南滇中地區冬暖特征突出,春季高溫天氣出現在雨季開始前的4—5月,進入6月主汛期后氣溫驟降即可入秋,也佐證了云南“一雨便如秋(冬)”的說法。云南春秋季之間的轉化迅速,是低緯高原氣候特殊性的具體體現,與我國中東部四季分明區的氣候季節更替有明顯差異[8]。
近60年來,昆明春季開始日呈提早趨勢,傾向率為3.4 d/(10 a),大理呈不顯著提早趨勢,傾向率為0.4 d/(10 a);昆明秋季開始日期呈稍推遲趨勢,傾向率為-1.7 d/(10 a),大理呈不顯著稍推遲趨勢,傾向率為-0.7 d/(10 a);昆明冬季開始日呈推遲趨勢,傾向率為-2.9 d/(10 a),大理呈略推遲趨勢,傾向率為-0.5 d/(10 a)。昆明春季長度呈增加趨勢,傾向率為5.1 d/(10 a),大理呈弱增加趨勢,傾向率為1.2 d/(10 a);昆明秋季長度呈略增加趨勢,傾向率為1.2 d/(10 a),大理呈不顯著略減少趨勢,傾向率為-0.2 d/(10 a);昆明冬季長度呈減少趨勢,傾向率為-6.4 d/(10 a),大理呈稍減少趨勢,傾向率為-1.2 d/(10 a)。
一年之中,春夏秋冬四季的輪回是因地球圍繞太陽公轉形成的。我國傳統的四季劃分方法是以二十四節氣中的“四立”日作為起始點,以“二分二至”日作為中點的;而天文學分類法則以“二分二至”作為四季起始點,這種四季劃分比我國傳統的四季分別遲了一個半月。本文對云南昆明和大理的“二分二至”日的氣溫年際演變進行了分析,期望得出兩地“四季”節令起始的氣溫“閥值”。
(1)春分。
圖9 為1961—2020 年昆明和大理春分節令(3月20—22 日)逐年氣溫變化情況,1961—2020 年間昆明和大理春分節令的平均氣溫為14.8 ℃和14.2 ℃,氣溫≥10 ℃,滿足季節氣候入春標準。與我國東部季風區相比,北京和上海的春分節令氣溫閥值分別為6.6 ℃和9.9 ℃[1],昆明比北京偏高8.2 ℃,比上海偏高4.9 ℃;大理比北京偏高7.6 ℃,比上海偏高4.3 ℃,表現出低緯高原的“春暖”特征。若與全國549站平均的春分節令氣溫閥值6.1 ℃[2]相比,昆明和大理則分別偏高8.7 ℃和8.1 ℃。昆明春分日最低氣溫出現在1974 年(7.1 ℃),最高氣溫出現在1996 年(18.9 ℃);大理春分日最低氣溫出現在1974 年(9.1 ℃),最高氣溫出現在1977年(17.4 ℃)。近60年來,昆明和大理春分節令氣溫均呈升高的變化趨勢,其線性變化傾向率分別為0.6 ℃/(10 a)和0.2 ℃/(10 a)。

圖9 1961—2020年昆明和大理春分節令逐年氣溫演變
(2)夏至。
圖10 為1961—2020 年昆明和大理夏至節令(6 月21—22 日)逐年氣溫變化情況,1961—2020年間昆明和大理夏至節令的平均氣溫分別為20.3 ℃和20.5 ℃,氣溫<22 ℃,不滿足季節氣候入夏標準,屬“無夏”之地。與我國東部季風區相比,北京和上海的夏至節令氣溫閥值分別為25.1 ℃和25.2 ℃[1],昆明比北京偏低4.8 ℃,比上海偏低4.9 ℃;大理比北京偏低4.6 ℃,比上海偏低4.7 ℃,表現出低緯高原的“夏涼”特征。若與全國549站平均的夏至節令氣溫閥值21.8 ℃[2]相比,昆明和大理則分別偏低1.5 ℃和1.3 ℃。昆明夏至日最低氣溫出現在1970 年(15.4 ℃),最高氣溫出現在2019 年(24.7 ℃);大理夏至日最低氣溫出現在1969 年(15.6 ℃),最高氣溫出現在2019 年(24.0 ℃)。近60 年來,昆明和大理夏至節令氣溫呈升高的變化趨勢,其線性變化傾向率分別為0.3 ℃/(10 a)和0.2 ℃/(10 a)。
(3)秋分。
圖11 為1961—2020 年昆明和大理秋分節令(9 月22—24 日)逐年氣溫變化情況,1961—2020年間昆明和大理秋分節令的平均氣溫分別為17.4 ℃和17.5 ℃,10 ℃≤氣溫<22 ℃,滿足季節氣候入秋標準。與我國東部季風區相比,北京和上海的秋分節令氣溫閥值分別為18.6 ℃和23.2 ℃[1],昆明比北京偏低1.2 ℃,比上海偏低5.8 ℃;大理比北京偏低1.1 ℃,比上海偏低5.7 ℃,表現出低緯高原的“秋爽”特征。若與全國549 站平均的秋分節令氣溫閥值16.8 ℃[2]相比,昆明和大理則分別偏高0.6 ℃和0.7 ℃。昆明秋分日最低氣溫出現在1995 年(12.9 ℃),最高氣溫出現在2008 年(21.1 ℃);大理秋分日最低氣溫出現在1995 年(11.4 ℃),最高氣溫出現在2015 年(20.4 ℃)。近60 年來,昆明和大理夏至節令氣溫呈升高的變化趨勢,其線性變化傾向率分別為0.4 ℃/(10 a)和0.3 ℃/(10 a)。
(4)冬至。
圖12 為1961—2020 年昆明和大理冬至節令(12 月21—23 日)逐年氣溫變化情況,1961—2020年間昆明和大理冬至節令的平均氣溫均為7.9 ℃,氣溫<10 ℃,滿足季節氣候入冬標準。與我國東部季風區相比,北京和上海的冬至節令氣溫閥值分別為-2.8 ℃和5.9 ℃[1],昆明和大理比北京偏高10.7 ℃,比上海偏高2.0 ℃,表現出低緯高原的“冬暖”特征。若與全國549 站平均的冬至節令氣溫閥值-2.2 ℃[2]相比,昆明和大理則偏高10.1 ℃。昆明冬至日最低氣溫出現在1999 年(2.8 ℃),最高氣溫出現在2007 年(11.8 ℃);大理冬至日最低氣溫出現在1975 年(3.9 ℃),最高氣溫出現在2019 年(12.1 ℃)。近60 年來,昆明和大理冬至節令氣溫呈升高的變化趨勢,其線性變化傾向率分別為0.3 ℃/(10 a)和0.2 ℃/(10 a)。

圖12 1961—2020年昆明和大理冬至節令逐年氣溫演變
綜上所述,昆明、大理春分節令的氣溫閥值為14.8 ℃和14.2 ℃,夏至氣溫閥值為20.3 ℃和20.5 ℃,秋分氣溫閥值為17.4 ℃和17.5 ℃,冬至氣溫閥值均為7.9 ℃。兩地春分、秋分、冬至節令能滿足季節氣候劃分的春、秋、冬三季標準,但夏至節令不符合季節氣候的夏季標準,屬“無夏區”。與我國東部季風區的北京和上海相比,兩地在春分、夏至、秋分、冬至四個節令上表現出“春暖、夏涼、秋爽、冬暖”特征;近60 年來,昆明和大理四個節令日氣溫年際變化均呈升高趨勢,尤以春分、秋分增暖最為顯著。昆明春分、秋分變化傾向率為0.6 ℃/(10 a)和0.4 ℃/(10 a);大理春分、秋分變化傾向率為0.2 ℃/(10 a)和0.3 ℃/(10 a)。
根據《氣候季節劃分》標準,在前期所做的云南區域氣候季節時空演變分析基礎上[10],選取我國低緯高原地區的2 個典型旅游名城——昆明和大理(代表滇中和滇西),進行了單站氣候季節的多年氣候態、季節開始日期及長度變化以及4個主要節令日氣溫演變分析,得到以下結論。
(1)昆明、大理是低緯高原“無夏區”,僅有春、秋、冬三季,沒有夏季,兩城屬中國典型的“四季如春”(春秋型)城市,春秋季為295 d和290 d,占全年的80.8%和79.5%。與昆明相比,大理春季特征略遜,秋冬季特征稍盛。昆明和大理一年的春、秋、冬三季中,秋季最長,春季次之,冬季最短。
(2)隨著云南氣候變暖,昆明和大理的春秋冬三季的年占比發生了改變,昆明春、秋、冬三季的變化幅度強于大理。昆明春季、秋季長度增加,春季增幅最大,冬季長度縮短,冬春暖突出;大理春季、秋季長度略有增加,冬季長度稍有縮短,冬暖明顯。
(3)昆明、大理的春季開始日為2 月9 日和2月10 日,較云南“無夏區”偏早,春季長度為117 d和123 d,較云南“無夏區”偏長;秋季開始日為6月7 日和6 月13 日,較云南“無夏區”偏早或同步,秋季長度為178 d和167 d,較云南“無夏區”偏長;冬季開始日為12 月1 日和11 月27 日,較云南“無夏區”偏晚,冬季長度為70 d 和76 d,較云南“無夏區”偏短。昆明、大理兩座旅游名城的“春常在、秋長駐、冬短暫”特征顯著。
(4)近60年來,昆明春季開始日呈提早趨勢,傾向率為3.4 d/(10 a),大理呈不顯著提早趨勢,傾向率為0.4 d/(10 a);昆明秋季開始日期呈稍推遲趨勢,傾向率為-1.7 d/(10 a),大理呈不顯著稍推遲趨勢,傾向率為-0.7 d/(10 a);昆明冬季開始日呈推遲趨勢,傾向率為-2.9 d/(10 a),大理呈略推遲趨勢,傾向率為-0.5 d/(10 a)。
(5)近60 年來,昆明春季長度呈增加趨勢,傾向率為5.1 d/(10 a),大理呈弱增加趨勢,傾向率為1.2 d/(10 a);昆明秋季長度呈略增加趨勢,傾向率為1.2 d/(10 a),大理呈不顯著略減少趨勢,傾向率為-0.2 d/(10 a);昆明冬季長度呈減少趨勢,傾向率為-6.4 d/(10 a),大理呈稍減少趨勢,傾向率為-1.2 d/(10 a)。
(6)昆明、大理春分節令的氣溫閥值為14.8 ℃和14.2 ℃,夏至為20.3 ℃和20.5 ℃,秋分為17.4 ℃和17.5 ℃,冬至均為7.9 ℃;昆明和大理春分、秋分、冬至節令能滿足季節氣候劃分的春、秋、冬三季標準,但夏至節令不符合季節氣候的夏季標準,屬“無夏區”。與我國東部季風區的北京和上海相比,昆明和大理在春分、夏至、秋分、冬至四個節令上表現出“春暖、夏涼、秋爽、冬暖”特征;近60 年來,昆明和大理四個節令日氣溫年際變化呈升高趨勢,尤以春分、秋分增暖最為顯著。
氣候季節對各行業以及人們日常生活都有不同程度的影響。我國幅員遼闊,各地氣候差異大,以同一個時間段界定不同地區的季節不盡合理,而利用物候、天文等方法又不便于業務操作,《氣候季節劃分QX/T152-2012》標準是目前我國較認可且科學適用的氣候季節劃分指標和方法。在全球變暖背景下,我國各地氣溫發生了變化,相應地四季起始時間和持續長度也發生了改變,將對工農業生產和生態環境產生一定的影響,對了解我國各地氣候變化共性特征和差異性有重要的科學意義和應用價值。
在我國低緯高原山區,由于地形起伏,海拔高度差異大,氣候類型復雜,導致氣候季節的局地差異大,季節變化的一致性不像我國中東部地區那樣顯著。因海拔懸殊,一定范圍內的平均值并不能完全代表區域的“真實”氣候,甚至會有虛假的“噪音”,故在復雜地形區,做單站分析比區域分析更具有代表性和可靠性?,F有的季節劃分方法僅重點考慮了氣溫,尚沒有涉及地理緯度、海拔高度、氣候區劃(類型)等因素,在復雜山區應用尚有一定的局限性,如何科學合理地完善氣候季節劃分方法值得進一步研究。