近30 a寧夏平羅縣氣候變化趨勢(shì)

姜 浩 薛佩珍 牛宏宇 張 慧 李春艷

（1.中國(guó)氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏銀川 750002；2.寧夏回族自治區(qū)石嘴山市氣象局，寧夏石嘴山 753000；3.寧夏回族自治區(qū)平羅縣氣象局，寧夏平羅 753400）

由于人類活動(dòng)和自然變化的共同影響，全球氣候正在逐漸變暖。2014年，IPCC第5次評(píng)估報(bào)告指出，1880-2012年全球平均溫度大約升高了0.85 ℃，1983-2012年是過(guò)去1 400 a來(lái)最熱的30 a。在全球變暖的背景下，1913年以來(lái)我國(guó)平均溫度上升了0.91 ℃，最近60 a氣溫上升尤其明顯，平均每10 a大約升高0.23 ℃，幾乎是全球的兩倍。在此環(huán)境下，本文初步分析了平羅縣近30 a的氣象資料，以及年平均氣溫、年降水量等氣象要素的變化趨勢(shì)。通過(guò)掌握氣候變化趨勢(shì)規(guī)律，可以提前做好氣候預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，為應(yīng)對(duì)氣候變化、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)的決策依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源本文選用的氣候資料為平羅縣氣象觀測(cè)站1989-2018年的年平均氣溫、年降水量、日照時(shí)數(shù)、平均相對(duì)濕度資料，由平羅縣氣象局提供。

1.2 分析方法本文運(yùn)用線性回歸法[1]對(duì)平羅縣1989-2018年的年平均氣溫、年降水量、日照時(shí)數(shù)、平均相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析研究。利用相關(guān)系數(shù)r[2]來(lái)判斷氣候因子y隨年份x變化過(guò)程中的上升或下降趨勢(shì)，其中：

對(duì)于相關(guān)系數(shù)r，當(dāng)r為正數(shù)時(shí)，表示變量y、x正相關(guān)；當(dāng)r為負(fù)數(shù)時(shí)，表示變量y、x負(fù)相關(guān)。通常當(dāng)|r|≥0.8時(shí)，視為兩個(gè)變量高度相關(guān)；當(dāng)0.5≤|r|＜0.8時(shí)，視為兩個(gè)變量中度相關(guān)；當(dāng)0.3≤|r|＜0.5時(shí)，視為兩個(gè)變量低度相關(guān)；當(dāng)|r|＜0.3時(shí)，說(shuō)明兩個(gè)變量之間的相關(guān)性極弱。

2 結(jié)果與分析

2.1 年平均氣溫變化趨勢(shì)平羅縣1989-2018年年平均氣溫及距平變化分析表明：近30 a年平均氣溫在波動(dòng)中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)（如圖1所示），增溫速率為0.19 ℃/10 a，比全國(guó)近50 a增溫速率0.23 ℃/10 a低[3]。對(duì)擬合效果進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)置信度0.001水平的顯著性檢驗(yàn)（r=0.259），說(shuō)明年平均氣溫隨著年份變化呈現(xiàn)正相關(guān)性，且上升趨勢(shì)比較顯著。從年平均氣溫波動(dòng)看，1986、1993、1996、2012年是平羅縣的冷谷年，最低氣溫為8.2 ℃，出現(xiàn)在1986年，比近30 a平均氣溫低1.5 ℃；1987、1998、1999、2002、2006年是平羅縣的暖峰年，最高氣溫為10.9 ℃，出現(xiàn)在2006年，比近30 a平均氣溫高1.2 ℃。從1996年開(kāi)始?xì)鉁厣仙厔?shì)逐漸明顯，1997-2009年年平均氣溫比近30 a平均氣溫高0.5 ℃。

2.2 年降水量變化趨勢(shì)平羅縣1989-2018年年降水量及距平變化分析表明：近30 a年降水量呈波動(dòng)變化，且在波動(dòng)中有增多的趨勢(shì)（如圖2所示），增長(zhǎng)率為6.83 mm/10 a，但未通過(guò)置信度0.001的顯著性檢驗(yàn)（r=0.13），說(shuō)明降雨量隨年份變化的相關(guān)性極弱，增長(zhǎng)的趨勢(shì)很不明顯。1993-2002年、2011-2018年表現(xiàn)為波動(dòng)性增加，2002-2011年表現(xiàn)出明顯的波段性減少，1993、1996、2005、2011年是平羅縣年降水量的低谷年，這幾年年平均降水量為117.9 mm，低于近30 a年平均降水量36.4%，其中降水量最少值為100.7 mm，出現(xiàn)在1993年，比平均降水量少45.7%；1990、1995、1998、2002、2012、2018年是平羅縣年降水量的高峰年，降水量最大值為301.9 mm，出現(xiàn)在2018年，比平均降水量多62.9%。降水量最大值和最小值相差201.2 mm。

圖1 平羅縣1989-2018年年平均氣溫變化

圖2 平羅縣1989-2018年年降水量變化

2.3 日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)平羅縣1989-2018年日照時(shí)數(shù)及距平變化分析表明：近30 a日照時(shí)數(shù)在波動(dòng)中呈現(xiàn)下降趨勢(shì)（如圖3所示），對(duì)其擬合效果進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)置信度0.001水平的顯著性檢驗(yàn)（r=0.541），日照年合計(jì)以9.0 h/a速度減少，下降趨勢(shì)明顯。從日照時(shí)數(shù)波動(dòng)看，2009、2014、2018年是平羅縣低谷年，日照時(shí)數(shù)最少為2 709.1 h，出現(xiàn)在2009年，比近30 a平均日照時(shí)數(shù)少300.7 h；1999、2005年是平羅縣高峰年，日照時(shí)數(shù)最多為3 346.6 h，出現(xiàn)在1999年，比近30 a平均日照時(shí)數(shù)多336.8 h。日照時(shí)數(shù)最大值和最小值相差637.5 h。由圖3可以清晰看出，2007年以前20 a僅有5 a日照時(shí)數(shù)低于平均值，占25.0%，從2007年開(kāi)始，日照時(shí)數(shù)全部低于平均值，由此表明，近30 a平羅縣日照時(shí)數(shù)在持續(xù)減少。

圖3 平羅縣1989-2018年日照時(shí)數(shù)變化

2.4 平均相對(duì)濕度變化趨勢(shì)平羅縣1989-2018年平均相對(duì)濕度及距平變化分析表明：近30 a平均相對(duì)濕度在波動(dòng)中以0.16%/a的速率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)（如圖4所示），對(duì)擬合效果進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)置信度0.001水平的顯著性檢驗(yàn)（r=0.416），說(shuō)明平均相對(duì)濕度隨著年份變化呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，且下降趨勢(shì)比較顯著。平羅縣近30 a平均相對(duì)濕度為54%，最大值為1989年的60%，最小值為2009年的45%。1999年以前的10 a，平均相對(duì)濕度為56%，僅在1997年出現(xiàn)負(fù)的相對(duì)濕度距平，表明1999年前為相對(duì)比較濕潤(rùn)的年份，尤其是1989-1992年。自1999年以后，只有2003、2010、2011、2012、2016、2018年6個(gè)年份出現(xiàn)正的相對(duì)濕度距平，此20 a的平均相對(duì)濕度為52%。研究表明，平羅縣近30 a的平均相對(duì)濕度呈明顯減小趨勢(shì)，1999年為由濕轉(zhuǎn)干的拐點(diǎn)。

圖4 平羅縣1989-2018年平均相對(duì)濕度變化

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析近30 a寧夏平羅縣的氣候變化趨勢(shì)，主要得出以下結(jié)論。（1）氣溫在波動(dòng)中呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)，增溫速率為0.19 ℃/10 a，20世紀(jì)90年代氣溫急劇上升，21世紀(jì)后進(jìn)入炎熱時(shí)期。（2）降水量呈波動(dòng)變化，有增多的趨勢(shì)，但增長(zhǎng)的趨勢(shì)很不明顯，與IPCC第5次評(píng)估報(bào)告中指出我國(guó)降水量變化趨勢(shì)整體上相同。（3）日照時(shí)數(shù)在波動(dòng)中呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，日照年合計(jì)以9.0 h/a速度減少。由于近30 a隨著城市化的進(jìn)程加快從而引起霧霾天氣增多及其他綜合因素影響，導(dǎo)致年日照時(shí)數(shù)逐漸減少。（4）平均相對(duì)濕度在波動(dòng)中呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，相對(duì)濕度以0.16%/a速度降低。氣候逐漸由濕潤(rùn)變?yōu)楦稍铮?999年為由濕轉(zhuǎn)干的拐點(diǎn)。