歐陽(yáng)細(xì)美 歐陽(yáng)彩虹 溫四妹
[摘 要] 引用南雄市氣象觀測(cè)資料1981-2010年年、月、季度、年平均、平均最高、最低氣溫;降水量、日照變化情況,并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,研究其變化特征。結(jié)果表明:南雄市的近30年日照時(shí)數(shù)偏多與偏少的差距并不大,基本正常;氣溫呈波動(dòng)上升趨勢(shì),四季度中除了夏季變化不大,其它三個(gè)季度的溫度上升了1.0-1.5度左右;年降水量呈波動(dòng)下降趨勢(shì),但夏季降水量呈緩慢增加的趨勢(shì),當(dāng)?shù)貞?yīng)做好夏季防洪防澇工作。
[關(guān)鍵詞] 氣候?qū)W 日照變化 氣溫變化 降水量變化 南雄
[中圖分類號(hào)] P467 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 (2014)07-0285-05
引言
現(xiàn)在,全球氣候變暖的情況幾乎所有人都了解了,而造成氣候變暖的原因主要包括自然因素和人為因素等。我國(guó)地域遼闊,各地區(qū)的地形各有不同,容易受到異常氣候的影響,近年全國(guó)氣候在這些因素的影響下也出現(xiàn)了很多異常的現(xiàn)象,全國(guó)多地多次發(fā)生極端的天氣異常事件,有些地方更是頻繁出現(xiàn)天氣異?,F(xiàn)象。在1998年,全國(guó)降水異常,造成全國(guó)性的洪水泛濫。南方地區(qū)在2003年夏季,氣溫持續(xù)超過(guò)35℃的時(shí)間超過(guò)1個(gè)多月,一些地區(qū)持續(xù)高溫的時(shí)間甚至超過(guò)2個(gè)月。在2008年年初,南方地區(qū)受到了大范圍的暴雪、冰凍襲擊,對(duì)人民群眾正常的生活造成了嚴(yán)重的影響,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)也有一定的損失。而且,異常天氣對(duì)各個(gè)產(chǎn)業(yè)均會(huì)造成影響,甚至關(guān)系到某個(gè)行業(yè)的發(fā)展。天氣異常不但會(huì)對(duì)人民的生存環(huán)境造成不良的影響,而且對(duì)社會(huì)和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展均會(huì)有一定的影響,所以全球各國(guó)的政府機(jī)構(gòu)對(duì)氣候異常和氣候變化越來(lái)越重視。氣候變化主要包括溫度和降水的變化,很多的氣候因素出現(xiàn)變化后最終都會(huì)集中表現(xiàn)在溫度和降水的變化上。如果想了解和掌握最近氣候的變化情況,主要是應(yīng)該對(duì)溫度和降水的變化特征及趨勢(shì)進(jìn)行分析和研究。及時(shí)的對(duì)天氣進(jìn)行預(yù)測(cè),可以減少因氣候異常而造成的損失,還可以通過(guò)對(duì)氣候變化的預(yù)測(cè)及對(duì)異常天氣的分析增加人們對(duì)異常天氣的預(yù)警和自我保護(hù)意識(shí),現(xiàn)在氣候異常已經(jīng)成為世界環(huán)境領(lǐng)域和各國(guó)媒體非常關(guān)注的熱點(diǎn),如何通過(guò)氣候預(yù)測(cè)來(lái)減少異常天氣造成的損失和影響,是全國(guó)和國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題,現(xiàn)在全球各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家對(duì)氣候的研究也開(kāi)展逐漸廣泛和深入。研究氣溫和降水的變化特征及趨勢(shì)可以預(yù)測(cè)近期內(nèi)氣溫和降水的變化,為各個(gè)產(chǎn)業(yè)提供異常天氣預(yù)警信息,以減少各個(gè)產(chǎn)業(yè)因異常天氣而造成的損失,對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展具有一定的促進(jìn)意義。
南雄位于廣東省最西北部,與江西相交,是亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),一年四季分明,冬半年受大陸冷性高壓控制,氣溫較低,寒冷少雨,多霜凍天氣現(xiàn),歷年來(lái)最低氣溫都出現(xiàn)在一月。夏半年受副熱帶海洋性天氣系統(tǒng)影響,加上本市處在紅土盆地的地理位置,氣溫較高,熱量充足,雨量充沛的偏海洋性的氣候特點(diǎn)。
年平均氣溫19.9℃,最熱月平均氣溫28.8℃,最冷月平均氣溫9.5℃,歷年極端最高氣溫40.4℃,極端最低氣溫-4.1℃;雨量充沛,分布不均,年平均降雨量1495.2毫米;其中5-10月平均降雨量851.8毫米,占全年平均降雨量的66.9%,年平均相對(duì)濕度76%,最小相對(duì)濕度5%;無(wú)霜期長(zhǎng),年平均無(wú)霜期297天;全年日照1622.5小時(shí),占可照時(shí)數(shù)的37%;年平均風(fēng)速1.6米/秒,最多風(fēng)向?yàn)闁|北偏東風(fēng);年平均蒸發(fā)量為517.9毫米;年雷暴日數(shù)66天;主要?dú)庀鬄?zāi)害有洪澇、干旱、高溫、霜凍、低溫陰雨、雷暴等。
全球氣候變暖是世界各地氣象人士共同關(guān)注的話題,很多科研表明,近百年來(lái)全球氣溫呈不斷上升的趨勢(shì)[1-6]?,F(xiàn)用南雄市1981- 2010年30年來(lái)的氣溫、降水、日照資料,對(duì)其做了較為詳細(xì)的分析與研究,并初步探討了南雄市30年來(lái)的氣候變化規(guī)律以及后期變化趨勢(shì)。對(duì)南雄市人民政府指導(dǎo)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)平衡等具有重大的意義。
一、資料與線性回歸方法分析
1.引用南雄市1981- 2010年30年來(lái)的年來(lái)的年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫、及四季平均氣溫,年降水量、年日照時(shí)數(shù)等氣象資料,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,做出年、季各要素的歷史變化曲線[7-8],分析南雄市1981-2010年30年來(lái)的的氣候變化特征。
2.某氣象要素序列的一元線性回歸方程設(shè)為y(x)=a+bx,b是某氣象要素序列的趨勢(shì)變化率,當(dāng)b>0時(shí),說(shuō)明該氣象要素是隨時(shí)間變化呈上升趨勢(shì)的;當(dāng)b<0說(shuō)明該氣象要素是隨時(shí)間變化呈下降的。
二、 年日照時(shí)數(shù)變化
南雄市30年來(lái)平均年日照時(shí)數(shù)為1622.5小時(shí)。日照時(shí)數(shù)偏多的年份有13年,偏多最多的年份是2004年,偏多355.2小時(shí),其次是1986年,偏多272.5小時(shí);日照時(shí)數(shù)偏少的年份有12 年,最少年份為1997年,偏少392.5小時(shí),其次是1993年,偏少182.5小時(shí)。從總體分析,南雄市近30年的日照時(shí)數(shù)以0.4521h/年的遞減的,相關(guān)系數(shù)為0.0006,無(wú)通過(guò)a=0.1的顯著檢驗(yàn),表明年日照時(shí)數(shù)的減少趨勢(shì)在統(tǒng)計(jì)上不明顯。
從圖1中可以觀察到,近30年日照時(shí)數(shù)大致分為三大部分,第一部分是年代變化偏多的年份,第二部分是偏少年份,第三部分是偏多年份。具體為1983-1989、2003-2004、2007-2009年均為日照時(shí)數(shù)偏多的年份;1982、1993-1995、1997-2000、2002、2005-2006這10年的日照時(shí)數(shù)均為偏少年份;日照時(shí)數(shù)最長(zhǎng)連續(xù)偏多年為12年,正常年份是1981、1989、1990、1996、2001年??偟膩?lái)說(shuō),南雄市的近30年日照時(shí)數(shù)偏多與偏少的差距并不大,日照時(shí)數(shù)總數(shù)之和48676.2與歷年48675.0相比,是正常的。1992- 1999年間平均日照時(shí)數(shù)較其他年份偏少。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 南雄市1981-2010年日照時(shí)數(shù)
三、氣溫的變化特征分析
1.氣候特征分析
1.1氣溫月變化
從各月平均氣溫的月變化的直方圖,兩頭低,中間高??梢灾闲凼凶顭岬脑路菔?-8月份,平均氣溫是28.1℃;一月份最冷,平均氣溫是9.4℃。這與影響南雄市的冷空氣活動(dòng)規(guī)律很吻合,10月份起冷空氣就從北方南下,冷暖空氣交替,氣溫變化不一,到了冬季,冷空氣次數(shù)和強(qiáng)度增加更明顯。平均氣溫最高為7月,最低為1月。其中2003年7月月氣溫最高,1984年1月氣溫最低。1月最高氣溫出現(xiàn)在1987年,2月最高氣溫出現(xiàn)在2009年,3月最高氣溫出現(xiàn)在2002年,4月最高氣溫出現(xiàn)在1998年,5月最高氣溫出現(xiàn)在1985年,6月最高氣溫出現(xiàn)在1999年,7月最高氣溫出現(xiàn)在2003年,8月最高氣溫出現(xiàn)在2009年,9月最高氣溫出現(xiàn)在2009年,10月最高氣溫出現(xiàn)在2006年,11月最高氣溫出現(xiàn)在2005年,12月最高氣溫出現(xiàn)在1992年。而1月和2月最低氣溫出現(xiàn)在1984年,3月最低氣溫出現(xiàn)在1985年,4月最低氣溫為1996年,5月最低氣溫出現(xiàn)在1999年,6月最低氣溫出現(xiàn)在1982年,7月最低氣溫出現(xiàn)在1997年,8月最低氣溫出現(xiàn)在2002年,9月最低氣溫出現(xiàn)在1997年,10月最低氣溫出現(xiàn)在1991年,11月最低氣溫出現(xiàn)在2009年,12月最低氣溫出現(xiàn)在1982年。
圖2 南雄市1981-2010年月平均氣溫
1.2氣溫的季節(jié)變化
廣東自然季節(jié)的劃分,以平均氣溫小于14度(12-2月)為冬季,大于或等于24度(6-8月)為夏季,介于兩者之間為春(3-5月)、秋(9-11月)季氣候。
從近30年四季圖來(lái)看,每個(gè)季度的平均氣溫都是呈波動(dòng)上升或者下降,季度上升率最高的是冬季0.0582℃/年,除了夏季30年來(lái)線性變化不大,很平緩,其它三個(gè)季度的線變化都是很大,約上升了1.0-1.5度左右;從相關(guān)系數(shù)來(lái)看,四個(gè)季度相關(guān)系數(shù)分別為0.1762、0.005、0.02779、0.1991,用t 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn),春、秋、冬三個(gè)季度都通過(guò)a=0.01時(shí)的檢驗(yàn),它們的線性變化是顯著的。
1.2.1春季年平均氣溫的變化趨勢(shì)率為0.0366℃/年,平均氣溫偏暖明顯的有6年,分別為1980年、1986年、1987年、1989年、1991年、1998年、2000年、2001年、2002年、2003年和2008年,比歷年平均值偏高0.5~1.6.℃,偏高最多的是1987年,比歷年平均值偏高1.6℃;偏冷明顯的年份有9年,分別為1984年、1985年、1988年、1991年、1992年、1996年、2006你那、2007年2010年。比常年平均值偏低0.5-1.7℃,偏冷最多的是1988和1996年,比歷年平均值偏低1.7和1.6℃。春季年平均氣溫最高的為2002年。1981-2010年,春季平均氣溫呈現(xiàn)整體升高的趨勢(shì)。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖3。
圖3 南雄市1981-2010年春季平均氣溫
1.2.2夏季平均氣溫變化不明顯,最偏涼的是1997年,偏低1.2℃,偏低的年份有12年,包括1983年、1984年、1986年、1988年、1990年、1992年、1998年、2003年、2007年和2009年。無(wú)偏很明顯的偏熱的年份,稍偏熱的有13年,才偏高0.5-0.6℃;但總來(lái)看,還是正距平的年份多,還是稍偏熱的。對(duì)夏季平均氣溫進(jìn)行線性分析,顯示1980-2010年夏季平均氣溫呈現(xiàn)平衡的趨勢(shì),并沒(méi)有出現(xiàn)增高和降低的現(xiàn)象。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖4。
圖4 南雄市1981-2010年夏季平均氣溫
1.2.3秋季年平均氣溫的變化趨勢(shì)率為0.0192℃/年,平均氣溫升高的有9年,分別為1982年、1983年、1987年、1989年、1990年、1998年、2003年、2006年、2007年和2009年,溫度偏高0.5-1.2℃,偏高最多的年份是1991和2002年,偏高1.2℃;平均氣溫偏低的有9年,分別為1981年、1986年、1994年、1998年、1999年、2004年和2008年,偏低0.5~1.1,1998年偏低最多,偏低1.1℃。升溫階段主要集中在80年代初、90年代初。從距平來(lái)看,降溫階段主要集中在2000年代,自05-10年有5年是連續(xù)降溫的,升溫階段主要在80、90年代,分別是1984-1988,1991-1994、和2003~2006年這幾年都是連續(xù)升溫的。但是對(duì)秋季平均氣溫的趨勢(shì)進(jìn)行線性分析,1980-2010年呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì),1980-2010年間秋季平均氣溫約升高0.5℃。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖5。
圖5 南雄市1981-2010年秋季平均氣溫
1.2.4冬季年平均氣溫的變化趨勢(shì)率為0.0582℃/年,溫偏高的年份有13年,分別是1982年、1987年、1990年、1991年、1992年、1994年、1997年、1998年、1999年、2002年、2007年和2009年,偏高0.5-1.9℃;冬季最暖的年份是1987、2002、2007、2009,分別偏高1.7、1.8、1.6℃、1.9℃;冬季偏低的年份有7年降溫比較明顯,分別是1982年、1983年、1984年、1995年、1996年、2005年和2008年,氣溫偏低0.5-2.9℃,最冷的是1984年,偏低2.9℃。冬季降溫幅度最大的是80年代前期,冬季升溫的主要在1990-2010年(除93、95-96、05、08年外)共有15年,氣溫呈曲線上升,暖冬現(xiàn)象很明顯。冬季氣溫升高,說(shuō)明影響本的冷空氣次數(shù)減少或者是冷空氣的強(qiáng)度減弱。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖6。
從氣候是否異常來(lái)看,異常偏冷有一年是1984年,顯著偏冷的有2年(2005年、2008年),偏冷的有3年(1983年、1985年、1995年);顯著偏暖的年份有4年(1987年、2002年、2007年、2009年、2010年)其它年份都是正常的。其中異常偏熱的為1987年。
圖6 南雄市1981-2010年冬季平均氣溫
1.3氣溫的年變化
1.3.1從資料統(tǒng)計(jì)圖可以看出,南雄1981-2010年近30來(lái)氣溫總體呈上升趨勢(shì),每年變化偏多偏少不一樣,從計(jì)算結(jié)果可知,年平均氣溫的變化趨勢(shì)率為0.028℃/年上升,高于廣東省近50年的平均增溫率 0.021℃/年[9],說(shuō)明了南雄近30年升溫幅度大。 1998年后升幅明顯,都是在線性趨勢(shì)線上方。年平均氣溫變化有明顯的階段性:81年代到96年(除87年外)是偏冷階段,年平均氣溫最低是84年的8.9℃,距平為-1.0℃;97年后為偏暖階段,年平均氣溫最高是09年的20.9℃,距平為0.9℃。年平均氣溫最高的年份為1998年和2009年,年平均氣溫最低的年份為1984年。對(duì)1980年-2010年年平均氣溫趨勢(shì)進(jìn)行線性分析,呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但是1980年-2010年全年平均氣溫呈平衡趨勢(shì)。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖7。
圖7 南雄市1980-2010年平均氣溫趨勢(shì)
1.3.2 30年平均最低氣溫為16.5℃,有5年出現(xiàn)負(fù)距平值在0.5~0.9℃,1984年(15.6℃)最低的距平為-0.9℃,有14年正距平,偏高的只有3年,1998年(19.6℃)偏高最大,正距平3.1 ℃。其它年份的正負(fù)距平值很小,總得來(lái)說(shuō),近30年的平均最低氣溫,大多數(shù)是正常的。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖 8。
圖8 南雄市1981-2010年平均最低氣溫距平
1.3.3據(jù)統(tǒng)計(jì),近30年平均最高氣溫為24.5℃,年際變化為正距平的有13年,其中有9年偏高0.5-1.3℃,2009、2003年分別偏高1.2℃和1.3℃;呈負(fù)距平的有15年,其中有5年偏低0.5-1.2℃,偏低最大的是1998年(23.0℃)偏低1.5℃。從圖9可以看出,平均最高氣溫年代變化是80-00年代末是偏低的,20年出現(xiàn)兩個(gè)極值,后部分年代就是偏高的。總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖9。
圖9 南雄市1981-2010年平均最高氣溫距平
2.極端氣溫分析
2.1最高氣溫和高溫天數(shù)
南雄市年極最高氣溫是在2003年,高達(dá)40.4℃;最低的1996年,為36.1℃。從圖10可以看出,最高氣溫整體上都是上升的趨勢(shì)。近30年的最高氣溫都是超過(guò)36℃,超過(guò)38℃的年份有14年,2003年之前極端最高氣溫年每年之間波動(dòng)較大,之后較小,從2003-2010年連續(xù)7年超過(guò)38℃。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖10。
以廣東日最高氣溫≥35℃作為高溫天氣的標(biāo)準(zhǔn)。從統(tǒng)計(jì)圖可知,最多的是2007年22天,次多1994年17天;最少的是1987年只有3天和1997年的4天。1981-2010年高溫天數(shù)一般在5天左右,但是1984年、1990年、1992年、1998年、2001年、2007年和2009年的高溫天數(shù)均超過(guò)了10天。高溫天數(shù)低于5天的只有1981年、1987年和1997年。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖10。
圖10 南雄市1981-2010年最高氣溫和高溫天數(shù)
2.2最低氣溫
南雄市年極最低氣溫是在1999年,為-4.1℃;最高的1988年,為2.1℃。最低氣溫波動(dòng)最大的是由1998年的1℃降低到 1999年的-4.1℃。從圖可以看出,最低氣溫整體線性上升變化不明,但從趨勢(shì)變化率a=0.0081>0,還是略有上升的。近30年的最低氣溫都是低于0.2℃(除1988和1998年外),低于 -1.0℃的年份有13年,分別為1982年、1983年、1984年、1985年、1990年、1991年、1993年、1996年、1998年、2003年、2006年、2010年。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖11。
圖11 南雄市1981-2010年最低氣溫
四、降水變化特征分析
1.季月和年降水特征分析
1.1季降水量變化
3-5月,春季的降水來(lái)自冷空氣南侵的鋒面活動(dòng),加上熱力對(duì)流較強(qiáng),是降水最多的季節(jié),近30年春季月平均降水量為200.49mm,占全年降水量的40%。其中春季平均降水量最多的為1992年,最少的為1991年。對(duì)1981年-2010年春季平均降水量進(jìn)行線性分析,結(jié)果顯示呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。1981年-2010年春季平均降水量超過(guò)近30年春季月平均降水量的年份有10年,分別為1981年、1983年、1984年、1987年、1988年、1992年、1993年、1996年和2009年。1981年-2010年春季平均降水量低于近30年春季月平均降水量的年份有11年,分別為1985年、1986年、1989年、1990年、1991年、1994年、1995年、2002年、2004年、2006年和2008年。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖12。
圖12 南雄市1981-2010年春季平均降水量
6-8月,南雄月平均降水量164.83mm之間。受鋒面低槽影響,常常出現(xiàn)大范圍暴雨。這三個(gè)月的降水量就占全年的33.1%,常常引起洪澇災(zāi)害。前汛期各月降水量是隨時(shí)間遞增而平衡的。夏季平均降水量偏高的年份有14年,分別為1984年、1985年、1993年、1994年、1995年、1996年、1997年、2002年、2005年、2006年、2007年、2008年、2009年和2010年。夏季平均降水量偏低的年份有14年,分別為1983年、1988、1989年、1990年、1991年、1992年和2000年。1981-2010年夏季平均降水量最多的為1994年和1997年。而1988年-1992年夏季平均降水量普遍偏低。對(duì)1981-2010年夏季平均降水量進(jìn)行線性分析,結(jié)果顯示,夏季平均降水量呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖13。
圖13 南雄市1981-2010年夏季平均降水量
9-11月,屬后汛期,這期間主要是熱帶氣旋影響或登陸本省時(shí)帶來(lái)的降水。秋季月平均降水量65.1 mm,占全年降水量的9%。1981-2010年秋季平均降水量最高的年份為2002年,最低為1996年,高于平均水平的年份為1981年、1982年、1985年、1987年、1990年、1991年、1999年、2006年。低于平均水平的年份為1983年、1984年、1986年1988年、1989年、1995年、1996年、1997年、2004年、2007年、2010年。對(duì)1981-2010年秋季平均降水量進(jìn)行線性分析,結(jié)果顯示,秋季平均降水量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖14。
圖14 南雄市1981-2010年秋季平均降水量
12-2月份正是夏季風(fēng)向冬季風(fēng)過(guò)渡的季節(jié),干燥而寒冷的極地大陸氣團(tuán)逐漸影響和控制南亞大陸。冬季月平均降水是68.21 mm,占全年降水量的13.7%。冬季平均降水量最多的年份為1983年,而最低的年份為1984年。對(duì)1981-2010年冬季平均降水量進(jìn)行線性分析,結(jié)果顯示,冬季平均降水量呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖15。
圖15 南雄市1981-2010年冬季平均降水量
1.2 月降水量變化
南雄月降水量變化是首尾少,中間多,降水量最多月份在前汛期(4-6月份),每個(gè)月的降水量都在150mm,3月份約100-150mm,占前汛期雨量的20%-25%,4月份,約100-150mm,占前汛期雨量的20%-25%,5月份約150~200mm,占前汛期雨量的35%-40%,六月份約150-200mm,占前汛期雨量的40%-45%。月降水量最大為1992年的3月,甚至超過(guò)了南雄市平均雨量最多的4月、5月和6月。月平均降水量1月、2月、3月、4月呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),4月、5月、6月的平均雨量基本持平,而從7月開(kāi)始,至10月為止呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),而 10月、11月、12月的平均雨量基本持平。月極小值最高的為1990年。
6-8月緩減,10月份降水量銳減,以后逐月降水量遞減,11月降水量減至40-50mm;12月又繼續(xù)減至20-40mm,30年來(lái)最少的年份是1983年1月僅下了2.3mm,最多的年份是1992年3月484mm。
圖16 南雄市1981-2010年月平均降水量
從每個(gè)月的變化率(距平百分比),1-2,9-12月份的降水量是呈減少的趨勢(shì),3-8月是呈增多的,降水量主要出現(xiàn)在汛期。一年的降水量主要來(lái)自汛期,要是當(dāng)年汛期的降水量偏少了,年降水量也就是偏少了,成正比例關(guān)系的。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 南雄市1981-2010年月平均降水變化率
1.3年降水量變化
從近30年降水量變化來(lái)看,可知降水量是減少趨勢(shì),每年度的降水量不一,1981-1986、1988、1993-1995、1998-1999、2003年為多雨期正距平占43%;1987、1989-1992、2000-2002、2004-20005、2008、2010年是少雨期負(fù)距平占40%;正常年份1996-1997、1999、2006、2009年,只占17%。年降水量最多的是1994年,偏多440.8mm(30%),年降水量最少的是2005年,偏少384.9mm(26%),降水變化趨勢(shì)系數(shù)為-6.9684mm/年,相關(guān)系數(shù)為0.066,變化是明顯的。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖17。
把月、季度、前汛期、汛期、年降水量綜合起來(lái)對(duì)比,進(jìn)行相關(guān)分析,相關(guān)系數(shù)最大為春夏兩季節(jié),所以全年的降水量多少,主要靠這兩個(gè)季度的降水量多少來(lái)決定。要是春夏季節(jié)降水偏多,意味全年的降水量也就偏多了,它們是成正比關(guān)系的。
圖17 南雄市1981-2010年歷年平均降水量
2.前汛期和汛期降水量的變化特征分析
從線性趨勢(shì)變化年來(lái),前汛期是以2.5273mm/年上增多, 汛期降水量平均值為1069.173毫米,占30年平均降水量的72%,前汛期降水是平均值為424.89mm,占30年平均降水量的28%。各年汛期降水量與30年汛期平均值相比,偏多2-3成有10年,偏多最多的是1993年,偏多近3成;偏少2-3成的有10年,偏少最多的是1991年,偏少近4成。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)圖18。
圖18 南雄市1981-2010年前汛期和汛期水量
3.極端降水分析
南雄市近30年最大日降水量是1991年為152.7mm, 大暴雨的年份有11年,占36.7%,50 mm≤日降水量≤100mm,暴雨的年份有17年,占56.6%,最少是2007年39.8 mm和1989年47.4mm,無(wú)暴雨日的年份只占6.7%。從圖19可以看出,日降水量的線性上升變化不明顯的。
圖19 南雄1981-2010年日最大降水量
從統(tǒng)計(jì)表2來(lái)看,年平均出現(xiàn)暴雨日數(shù)不到5天,3-9月平均每個(gè)月不及一次暴雨,都是以中雨和大雨為主,所以南雄在汛期較少發(fā)生洪水災(zāi)情,對(duì)人民和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)很有利。1981-2010年日降水量大于等于50.0mm日數(shù)最多的為6月,最少的為1月,1981-2010年1月日降水量大于等于50.0mm日數(shù)為0天。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 南雄市1981-2010年日降水量大于等于50.0mm日數(shù)
五、氣溫和降水量的異常分析
變異系數(shù)是衡量資料中各觀測(cè)值變異程度的另一個(gè)統(tǒng)計(jì)量。標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)的比值稱為變異系數(shù),記為C·V。當(dāng)c的絕對(duì)值>1時(shí),表明該氣象要素偏離均值的程度比平均值更明顯,當(dāng)C的絕對(duì)值<1時(shí),表明該氣象要素偏離均值的程度比平均偏離小。把南雄市近30年的氣溫和降水量每期五年作一個(gè)階段,統(tǒng)計(jì)計(jì)算它們的變異系數(shù)如下表3。
表3 南雄市1981-2010年氣溫和降水量的異常統(tǒng)計(jì)
從氣溫的變異系數(shù)來(lái)看,最大的是1981-1985這個(gè)階段性,隨著年份的增多,變異系數(shù)越小,說(shuō)明氣溫波動(dòng)的幅度大,降水量的變異系數(shù),最大的是1991-1995年。
根據(jù)氣候?qū)W的劃分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn):△t≥2度為異常偏冷(暖),1.5度≤△t≤2度為顯著偏冷(暖),在1度≤△t≤1.5度偏冷(暖),1度以內(nèi)為正常。,降水的劃分標(biāo)準(zhǔn),△R在±80%異常偏多(少),△R在±80%-±50%之間為顯著偏少,△R在±50%-±25%為偏多(少),△R在±25%之間為正常降水。
南雄近30年的年平均氣溫和降水量都無(wú)現(xiàn)異常偏冷(暖)和偏多(少),氣溫都是正常的;降水偏少年份有1986-1990、1996-2000、2001-2010這三個(gè)5年段略偏少,略偏多年份是1981-1985。
六、氣溫和降水的關(guān)系
從氣候上來(lái)看,降水量與單個(gè)氣象要素沒(méi)有直接關(guān)系。降水量與緯度、下墊面、季節(jié)、大氣環(huán)流等因素有關(guān)。影響降水量大小條件:1、水汽條件2、上升運(yùn)動(dòng)3、云物理?xiàng)l件;影響氣溫高低的主要因素:1、大氣運(yùn)動(dòng)冷暖平流2、垂直運(yùn)動(dòng)3、太陽(yáng)輻射4、天空狀況(云、風(fēng)力等)。這表明降水與氣溫的變化主要受冷空氣和高空西槽、南支槽、切變線等天氣系統(tǒng)影響很大的作用,還有可能分別受制于某些影響因素。
對(duì)南雄近30年的年平均氣溫和降水量進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果顯示:30年來(lái)南雄四季氣溫除了夏季變化不大,其他季節(jié)的溫度緩慢上升;而降水量方面,30年來(lái)四季降水量夏季降水量有所增加,而其他季節(jié)的降水量緩慢下降。推測(cè)氣溫與降水量的關(guān)系,從降水量的年變化與氣溫年變化的關(guān)系來(lái)看,它們是呈相反關(guān)系的[10-11],氣溫偏低時(shí)期降水量偏多,氣溫偏高時(shí)降水就偏少。根據(jù)南雄近30年的年平均氣溫和年降水量之間的關(guān)系,可以對(duì)近幾年春季、秋季和冬季的溫度緩慢上升及降水量有所減少的狀況進(jìn)行預(yù)測(cè),夏季的降水量呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì),應(yīng)注意做好夏季防洪和防澇工作。
從氣溫和降水的相關(guān)性來(lái)看,從圖20可知南雄近30年的年平均降水量和年平均氣溫之間的回歸方程為y=-168.81x+4857.6,相關(guān)系數(shù)為0.0939,用t 檢驗(yàn)方法檢驗(yàn),都通不過(guò)a=0.01時(shí)的檢驗(yàn),降水與氣溫的線性變化是不顯著的。
圖20 年平均氣溫和年平均降水量的關(guān)系
小結(jié)
1.近30年南雄的氣候變化與廣東氣候變化基本一致,即氣溫呈波動(dòng)上升趨勢(shì),降水呈波動(dòng)下降水趨勢(shì),降水的年代與氣溫變化年代的趨勢(shì)呈反相關(guān)的。春、秋、冬三個(gè)季節(jié)的氣溫線性變化和年平均的氣溫線性變化是一致的,且三個(gè)季節(jié)都是增溫,年平均氣溫自然也是上升的。
2.南雄市年降水量變化趨勢(shì)變化明顯,每年以6.9684mm變化系數(shù)在下降;春夏兩季度的降水對(duì)年降水影響最大,相關(guān)系數(shù)最大;夏季降水量呈緩慢增加的趨勢(shì),當(dāng)?shù)貞?yīng)做好夏季防洪防澇工作。
3.南雄市的近30年的日照時(shí)數(shù)偏多與偏少都差不了多少,日照時(shí)數(shù)總數(shù)之和48676.2與歷年48675.0相比,是正常的,線性變化趨勢(shì)不顯著。
4.降水與氣溫都是主要的氣候要素,綜合分析它們之間的關(guān)系,有些年份有相關(guān)關(guān)系,有些年份無(wú)相關(guān)關(guān)系。這種復(fù)雜情況可能表明:降水與氣溫之間到底誰(shuí)影響著誰(shuí)還說(shuō)不清,它們很可能還分別受到了其他重大因素的影響。
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