1957—2019年桐城市氣溫和降水變化特征分析

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摘要 ? ?利用桐城市1957—2019年氣溫和降水資料，分析桐城市近60年氣溫和降水變化趨勢及突變年份。結(jié)果表明，1957—2019年間，年平均氣溫表現(xiàn)為上升趨勢;自1993年以來，氣溫增加趨勢明顯，其中最低氣溫的氣候傾向率達(dá)0.21 ℃/10 a，春季增溫對年平均氣溫增高貢獻(xiàn)率最大。年降水量年際間波動(dòng)較大，但整體表現(xiàn)為增加趨勢，主要是由于夏季和冬季降水量增加。高溫天數(shù)、凍融天數(shù)、暴雨天數(shù)以及≥0.01 mm日降雨天數(shù)的減少，說明該地區(qū)近些年來極端氣候事件變少，有利于農(nóng)作物的種植和生長，但需要防范由于夏季降水量增加而帶來的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞 ? ?氣溫;降水;變化特征;安徽桐城;1957—2019年

中圖分類號 ? ?P467 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）13-0184-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

氣候條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，特定氣候條件下所能承載的糧食產(chǎn)量乃至人口數(shù)量存在著一定的上限[1]。自從工業(yè)化以來，全球地表氣溫上升1.53 ℃，約是全球平均氣溫上升幅度的2倍[2]。在全球氣候變化加劇背景下，與農(nóng)業(yè)相關(guān)的氣溫和降水變化規(guī)律及特征，已成為各級管理部門和農(nóng)業(yè)科技工作者關(guān)注的重要問題。桐城市地處安徽西南丘陵地區(qū)，屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，年平均氣溫15.8 ℃，年平均降水量1 326.9 mm，四季分明，適宜多種農(nóng)作物生長。2017年桐城糧食播種面積6.5萬hm2，經(jīng)濟(jì)作物2.24萬hm2，茶園實(shí)有面積達(dá)0.36萬hm2，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)18.4億元[3]。本文根據(jù)桐城市1957—2019年氣溫和降水2個(gè)要素的變化特征，揭示桐城市的氣候變化規(guī)律，以期為區(qū)域氣候預(yù)測和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 ? ?資料來源與方法

數(shù)據(jù)選取中國氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)（http：//data.cma.cn）桐城站1957—2019年的器測日氣溫（最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫）和日降水作為數(shù)據(jù)源，計(jì)算春（3—5月）、夏（6—8月）、秋（9—11月）和冬（12月至翌年2月）季的氣溫與降水量。采用滑動(dòng)平均、線性趨勢以及M-K突變檢驗(yàn)等方法，分析桐城市近60年氣溫與降水變化趨勢等氣候特征[4]。

2 ? ?結(jié)果與分析

2.1 ? ?氣溫變化特征

桐城市1957—2019年的年平均氣溫、年最高氣溫和年最低氣溫都表現(xiàn)為弱增加趨勢（圖1），其中年平均氣溫、年最高氣溫和年最低氣溫的增加幅度分別為0.089 ℃/10 a、0.026 ℃/10 a和0.21 ℃/10 a。由春季、夏季、秋季和冬季的平均氣溫線性趨勢分析可知，雖然春、秋、冬季的平均氣溫從時(shí)間序列來看都表現(xiàn)為升高趨勢，但春季和冬季的增長幅度最大，分別達(dá)到0.22 ℃/10 a和0.14 ℃/10 a。不管是從年平均最低溫還是四季的平均氣溫變化趨勢來看，該地區(qū)的氣溫都呈升高趨勢，但是氣溫的增加更多是由于最低氣溫的增加導(dǎo)致平均氣溫增加。

5年的平均氣溫滑動(dòng)平均趨勢與年平均氣溫變化趨勢相似，其增加幅度達(dá)0.097 ℃/10 a（圖2）?？梢钥闯?，自2010年后氣溫增加明顯。對年平均氣溫進(jìn)行Mann-Kendall突變檢驗(yàn)，從趨勢線UF變化可以看出，1969—1993年氣溫有下降趨勢（UF<0），自1993年后氣溫表現(xiàn)為振蕩上升，在2003年以后有明顯增暖趨勢（UF>0），最終在2016年以后超過顯著水平0.05的臨界線，上升趨勢更加明顯。

2.2 ? ?降水變化特征

桐城市1957—2019年的年降水量變化較大，1991年降水量最大，達(dá)到2 137.1 mm;而1978年降水量最小，僅為686.2 mm。降水量年際變化有增加趨勢，約為20.1 mm/10 a;年降水量5年滑動(dòng)平均趨勢與年降水量變化趨勢相似，約為17.5 mm/10 a（圖3）。對春、夏、秋、冬季的降水量進(jìn)行線性擬合，其回歸方程分別為y=-0.263x+892.9、y=1.690x-2 776、y=-0.411x+1 004和y=0.991x-1 851，表明夏季和冬季的降水量有增加的趨勢，但春季和秋季的降水有減少的趨勢。進(jìn)一步分析春、夏、秋、冬季降水量占全年降水量的比例（圖3）也可以看出，春季和秋季的降水量占全年降水量的比例呈下降的趨勢，而夏季和冬季降水量占全年降水量的比例表現(xiàn)為增加趨勢。說明在未來農(nóng)業(yè)管理中，不僅需要注意夏季的洪澇，還需要防止春季和秋季干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

2.3 ? ?極端天氣的天數(shù)

對高溫（日最高溫≥35 ℃）天數(shù)、凍融（日最高溫>0 ℃和日最低溫<0 ℃）天數(shù)、暴雨（24 h降水量≥50 mm）和≥0.01 mm日降雨天數(shù)作進(jìn)一步分析可以看出，桐城市近幾十年高溫天數(shù)和凍融天數(shù)都表現(xiàn)為降低趨勢，特別是凍融天數(shù)降幅達(dá)3.48 d/10 a（圖4）;而暴雨天數(shù)和≥0.01 mm日降雨天數(shù)也表現(xiàn)為弱的下降趨勢。這反映了夏季溫度降低但冬季溫度升高，有利于農(nóng)作物的種植及生長;雖然暴雨天數(shù)減少，但是≥0.01 mm日降雨天數(shù)也減少，而年降水量表現(xiàn)為增加（圖3），說明了平均單次降水量增加，而夏季的降水量增加會(huì)提高該地區(qū)農(nóng)作物洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。

3 ? ?結(jié)論

通過分析1957—2019年氣象數(shù)據(jù)，桐城市近60年來的年平均氣溫為增加趨勢，更多來自于春季溫度的增加，夏季溫度有弱的降低趨勢。年降水量的年際變化波動(dòng)較大，但增加趨勢明顯，主要是因?yàn)橄?、冬季降水量增加。高溫天氣、凍融事件、暴雨天?shù)以及≥0.01 mm日降雨天數(shù)的減少，說明該地區(qū)氣候有利于農(nóng)作物的種植和生長，但需要防范由于夏季降水量的增加而帶來的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 盧燕宇，孫維，唐為安，等.氣候變化背景下安徽省冬小麥氣候生產(chǎn)潛力和脅迫風(fēng)險(xiǎn)研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2020，28（1）：17-30.

[2] 許吟隆，趙運(yùn)成，翟盤茂.IPCC特別報(bào)告SRCCL關(guān)于氣候變化與糧食安全的新認(rèn)知與啟示[J].氣候變化研究進(jìn)展，2020（2）：37-49.

[3] 安慶市統(tǒng)計(jì)局.2018年安慶市統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2018：183-189.

[4] 陳群鷹，王洪波.1953—2008年合肥市氣溫變化特征分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（1）：321-324.