定西市近47 年氣溫、降水變化特征分析

孫　潤(rùn)，尚軍林

(定西市氣象局，甘肅定西　743000)

定西市近47 年氣溫、降水變化特征分析

孫潤(rùn)，尚軍林

(定西市氣象局，甘肅定西743000)

摘要：甘肅省定西市是典型黃土高原半濕潤(rùn)半干旱過(guò)渡區(qū)，該區(qū)域地處氣候變化敏感區(qū)和生態(tài)環(huán)境脆弱帶?；诙ㄎ魇?縣(區(qū))1967—2013年氣溫、降水等資料，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)距平分析和線性趨勢(shì)分析方法，分析了定西市近47 a氣溫、降水變化的時(shí)間和空間特征。結(jié)果表明：(1)全市年平均氣溫呈上升趨勢(shì)，氣候傾向率為0.355 ℃/10 a；冬季氣溫增速最大。(2)全市降水量呈減少趨勢(shì)，降水量遞減率為11.026 mm/10 a；秋季降水量遞減率在四季中最為明顯。(3)就空間分布而言，漳縣、隴西和岷縣一帶增溫較快，渭源、臨洮、漳縣和岷縣降水減少趨勢(shì)較大。

關(guān)鍵詞：氣溫；降水量；氣候變化特征；西北半濕潤(rùn)半干旱區(qū)；定西

全球氣候變暖是最近100 a以來(lái)氣候變化方面最顯著的特征,近50 a變暖尤為明顯[1]。隨著全球平均溫度的升高、降水變率空間分布的改變，區(qū)域性的氣候變化特征受到越來(lái)越多的關(guān)注。很多氣象工作者對(duì)不同區(qū)域氣候特征進(jìn)行了大量的研究。任國(guó)玉[2]等研究發(fā)現(xiàn)：1951—2004年，中國(guó)年平均氣溫上升趨勢(shì)明顯，變暖幅度約為1.3 ℃，增溫速率達(dá)0.25 ℃/10 a。張強(qiáng)[3]等研究指出：近50 a來(lái)，西北地區(qū)氣溫呈顯著的上升趨勢(shì)，降水變化空間差異突出，西北地區(qū)整體暖干化趨勢(shì)明顯，局部出現(xiàn)暖濕現(xiàn)象。施雅風(fēng)[4]等指出我國(guó)西北氣候有可能向暖濕方向轉(zhuǎn)變，葉篤正等研究認(rèn)為過(guò)去50 年中國(guó)氣候帶北移，存在相應(yīng)的季節(jié)響應(yīng)，全球變暖大背景下，伴隨氣溫加速上升，西北地區(qū)也隨之變暖，降水量、冰川融水量普遍增加[5]。也有不少研究[6-9]表明，不同地區(qū)的氣候變化規(guī)律不盡相同。在全球氣候變化的背景下，研究定西市氣候變化對(duì)指導(dǎo)該市的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等各方面有重要意義。

定西市位于甘肅省中部，處在黃土高原西端，甘南高原東部，隴南山地北部的交匯地帶，屬于典型的黃土高原半濕潤(rùn)半干旱過(guò)渡區(qū)，海拔高度在1 420～3 941 m 之間。境內(nèi)地勢(shì)由南向北傾斜，地形復(fù)雜，南北氣候差異大，東南暖濕氣流受阻，大陸性季風(fēng)氣候顯著，該區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱，極端天氣頻發(fā)，區(qū)域氣候?qū)θ驓夂蜃兓捻憫?yīng)十分敏感。

1資料與方法

定西市下轄安定、通渭、隴西、渭源、臨洮、漳縣和岷縣等7個(gè)縣(區(qū))，其中岷縣為國(guó)家基準(zhǔn)氣候觀測(cè)站、臨洮為國(guó)家基本氣象觀測(cè)站，其余各縣為國(guó)家一般氣象觀測(cè)站。除漳縣氣象觀測(cè)站1967年建站外，其余氣象觀測(cè)站均建于20世紀(jì)50年代，為了時(shí)間序列的統(tǒng)一性，應(yīng)用7縣(區(qū))1967—2013年的月平均氣溫、月降水量資料，研究分析定西市氣候變化的空間分布和季節(jié)性差異，以及氣候變化的主要趨勢(shì)特征。

利用距平分析法[10]和線性趨勢(shì)分析法研究半濕潤(rùn)半干旱典型過(guò)渡區(qū)的定西溫度、降水量變化特征。采用氣象統(tǒng)計(jì)常用的四季劃分：春季(3、4、5 月)、夏季(6、7、8 月)、秋季(9、10、11月)、冬季(12、1、2 月)。

2結(jié)果與分析

2.1氣溫變化特征

2.1.1年平均氣溫近47 a定西市年平均氣溫為7.1 ℃，變化趨勢(shì)表現(xiàn)為較明顯震蕩上升趨勢(shì)，氣候變化傾向率為0.355 ℃/10 a(圖1)。升溫階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，降溫階段相對(duì)較短。這與王勁松等[11]的研究結(jié)論基本一致。1967—1996年氣溫變化波動(dòng)較大，以負(fù)距平為主(共23 a)，其中1976—1984年為近47 a氣溫負(fù)距平最大階段，屬相對(duì)偏冷時(shí)期，最小值為5.9 ℃(1976年)，較均值偏低1.2 ℃。1997—2013年以正距平為主(共16 a)，氣溫回升趨勢(shì)明顯,其中除2012年外，其余各年都較均值偏高0.7 ℃,為近47 a氣溫增溫幅度最大階段，屬相對(duì)偏暖時(shí)期，最大值為8.8 ℃(2013年),較均值偏高1.7 ℃。

圖1　1967—2013年定西市平均氣溫距平年際變化(直線為趨勢(shì)線)

2.1.2季節(jié)變化近47 a定西市四季氣溫均呈線性增暖趨勢(shì)(圖2)，春季、夏季、秋季、冬季線性增溫率分別為0.266、 0.127、0.339、0.424 ℃/10 a，其中，冬季增溫幅度較大，夏季增溫幅度較小。春季平均氣溫、極大值與極小值分別為8.0、10.2(2013年)、6.6 ℃(1970和1983年)，其中1967—1991年氣溫偏低，1992—1995年接近平均值，1997—2013年氣溫升高最快，尤其在2008—2013年氣溫波動(dòng)劇烈；夏季平均氣溫、極大值與極小值分別為17.4、19.2(2006年)、15.6 ℃(2012年)，1967—1993年基本以負(fù)距平為主，1994年到本世紀(jì)氣溫以正距平為主, 其中2009—2012年氣溫下降猛烈；秋季平均氣溫、極大值與極小值分別為7.2、9.9(2013年)、6.0 ℃(2011年)，1967—2000年氣溫偏低，2000—2013年在震蕩中回升，其中2009—2013年間氣溫跳躍式變化劇烈；冬季的平均氣溫、極大值與極小值分別為-4.6、-2.9(2010年)、-6.2 ℃(1984年)，1967—1984年氣溫均偏低，1985—1997年氣溫接近平均值，1998—2013年氣溫持續(xù)偏高。分析表明，定西四季氣溫均呈上升趨勢(shì)。除冬季傾向率大于年平均氣溫傾向率外，春、夏、秋季傾向率均小于年平均氣溫傾向率，表明冬季增暖在四季中最為突出。

圖2　1967—2013年定西市不同季節(jié)氣溫距平的年際變化(直線為趨勢(shì)線)

2.2降水變化特征

2.2.1年際變化定西市近47 a間降水量總體呈波動(dòng)減少趨勢(shì)(圖3)，年降水量以11.026 mm/10 a速率遞減，但不顯著。年平均降水量為465.3 mm，1985年以前以正距平為主(共11 a)，1986—2011年降水量開(kāi)始減少，73%的年份以負(fù)距平為主(共19 a)。20世紀(jì)60年代到70年代初期降水量變化較大，70年代初中期到21世紀(jì)初期降水量變化較小，降水由偏多轉(zhuǎn)為偏少，降水量出現(xiàn)突變，大澇大旱均出現(xiàn)在這一時(shí)期；從2002年開(kāi)始降水量開(kāi)始緩慢回升，并在2003年達(dá)到歷史次高值(608.9 mm)，出現(xiàn)近19 a最多降水量[12]。近47 a降水量經(jīng)歷了3次明顯的波動(dòng)周期，1967、1973、2003年為波峰，1971、1982、1997年為波谷，最大降水量為716.4 mm(1967年)，比歷年平均值偏多251.1 mm；最小降水量為279.8 mm(1997年),比歷年平均值偏少167.5 mm。

圖3　1967—2013年定西市降水量距平年際變化(直線為趨勢(shì)線)

2.2.2季節(jié)變化近47 a定西市各季降水量波動(dòng)變化均較大(圖4)。春季、夏季、秋季、冬季降水量氣候傾向率分別為-3.75、-3.34、-4.56、0.612 mm/10 a。冬季歷年平均降水量、極大降水量、極小降水量分別為10.4、27.1 (1989年)、2.2 mm(1999年)，1987—1999年降水量升降幅度較大，1999年以后較?。淮杭練v年平均降水量、極大降水量、極小降水量分別為104.6、194.1 (1967年)、41.5 mm (1979年)，1968—1981年震蕩幅度較大，以負(fù)距平為主(共9 a)，1982—2013年基本以正距平平穩(wěn)變化；夏季歷年平均降水量、極大降水量、極小降水量分別為242.2、376.2 (1979年)、111.7 mm (1982年)，47 a降水量升降幅度較大，正負(fù)距平基本持平；秋季歷年平均降水量、極大降水量、極小降水量分別為108.1、213.0 (1967年)、46.1 mm(1972)，1967—1974年變化幅度較大，1974年以后較平穩(wěn)。分析表明，冬季降水量呈明顯上升趨勢(shì)；而春季、夏季和秋季降水量均呈下降趨勢(shì)，秋季降水量下降趨勢(shì)較夏季和春季明顯。由于夏季降水量占全年降水量約52%(表1)，而秋季和春季分別各占約23%，冬季僅占2%。因此夏季降水量決定年總降水量趨勢(shì)，即年降水量呈下降趨勢(shì)。

圖4　1967—2013年定西市不同季節(jié)降水量的年際變化(直線為趨勢(shì)線)

季節(jié)冬季春季夏季秋季全年降水量/mm10.44104.57242.18108.07465.26占比/%2.24%22.48%52.05%23.23%100.00%

3氣溫與降水變化的空間分布特征

3.1氣溫

定西市氣溫傾向率為0.279～0.532 ℃/10 a(圖略)，年氣溫變化總體上呈增加趨勢(shì)。定西市北部增溫最快，增溫速率為0.532 ℃/10 a；西南部即漳縣、隴西、岷縣一帶增溫較快，增溫速率為0.355 ℃/10 a；西北部增溫較慢。從各季節(jié)來(lái)看，春季、夏季和秋季氣溫增長(zhǎng)最快的是北部的安定，增溫速率為分別為0.508 ℃/10 a、0.509 ℃/10 a、0.624 ℃/10 a，冬季在東北部的通渭一代增溫最快，增溫速率0.596 ℃/10 a。分析表明，空間分布總體特征為：氣溫變暖速率由西南部向北部呈遞增趨勢(shì)。

3.2降水

定西市降水變化也存在著顯著的區(qū)域差異(圖略)，總體上降水減少幅度由東北向西南呈增加趨勢(shì)，以西南部的臨洮、岷縣、漳縣和渭源一帶最為明顯，降水量?jī)A向率為-18.279～―12.641 mm/10 a之間；安定、通渭和隴西一帶降水減少趨勢(shì)較小。從各季節(jié)與年降水趨勢(shì)類似，整體上也是在西南部降水減少趨勢(shì)明顯，局部地方有增加趨勢(shì)。

4結(jié)論

基于定西市7縣(區(qū))1967—2013年月平均氣溫、月降水量資料，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)距平分析和線性趨勢(shì)分析法，研究分析了47 a處于半濕潤(rùn)半干旱典型過(guò)渡區(qū)的定西的氣候特征，得出了以下結(jié)論。

(1)年平均氣溫呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，氣溫增長(zhǎng)率為0.355 ℃/10 a。冬季增暖在四季中最為突出。

(2)年降水量呈波動(dòng)減少趨勢(shì)，降水量以11.026 mm/10 a的速率遞減。秋季遞減率在四季中最為明顯，但夏季降水量的變化決定年總降水量變化趨勢(shì)。

(3)氣溫變化空間分布不均，總體上其空間分布特征為：由西南部向北部呈遞增趨勢(shì)。定西西南部即漳縣、隴西、岷縣一帶增溫較快。

(4)降水變化也存在著顯著的地域差異，全市降水均呈減少趨勢(shì)，減少幅度由東北向西南遞增，其中以西南部的臨洮、岷縣、漳縣、渭源一帶降水減少趨勢(shì)最為明顯。

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文章編號(hào)：1006-4354(2015)01-0011-04

收稿日期：2014-07-22

作者簡(jiǎn)介：孫潤(rùn)(1984—)，女，漢族，甘肅天水人，學(xué)士，工程師，從事地面氣象測(cè)報(bào)。

中圖分類號(hào)：P468

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A