玉屏1960—2020年冷暖冬及低溫氣候變化特征

廖洪敏 何為 石薇 吳增宇 鄧若琳

摘要 使用玉屏縣國(guó)家站1960—2020年逐日平均及最低氣溫資料，在分析玉屏冬季冷暖變化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究氣溫≤0℃日數(shù)的氣候變化特征，為冬季氣候決策服務(wù)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考。結(jié)果表明：玉屏1960—2020年冬季平均氣溫最低為4.5℃，最高為8.6℃，常年氣候值為6.8℃;冷冬年數(shù)為30年（49.2%），暖冬年數(shù)為14年（23.0%），常冬年數(shù)為17年（27.9%），且冬季平均氣溫呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì);1980—2009年的氣候傾向率通過(guò)了α=0.02的顯著性檢驗(yàn);氣溫≤0℃日數(shù)在1989年開(kāi)始顯著減少。

關(guān)鍵詞 冷暖冬;低溫;氣候變化

中圖分類號(hào)：P423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095–3305（2021）05–0120–02

2008年1月10日—2月2日，我國(guó)大部地區(qū)經(jīng)歷了一場(chǎng)歷史罕見(jiàn)的低溫雨雪冰凍災(zāi)害，綜合強(qiáng)度為百年一遇[1];2011—2012年冬季，我國(guó)南方地區(qū)再次連續(xù)遭受大范圍持續(xù)低溫雨雪冰凍災(zāi)害，這些極端低溫事件造成了嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失[2]。為了解玉屏冷暖冬的氣候變化特征，減少冷冬對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響，采用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)玉屏國(guó)家氣象站1960—2020年的氣象資料進(jìn)行分析。

1 資料和方法

1.1 資料

玉屏縣國(guó)家站1960—2020年逐日平均氣溫及最低氣溫，資料均來(lái)源于貴州省玉屏縣氣象臺(tái)。

1.2 方法

采用線性分析、距平等方法對(duì)氣溫氣象要素進(jìn)行分析。當(dāng)年冬季是指上一年12月至當(dāng)年2月。常年氣候值統(tǒng)計(jì)時(shí)段為1981—2010年。暖冬、冷冬等級(jí)采用《暖冬等級(jí)》（GB/T 21983—2008）《冷冬等級(jí)》（GB/T 33675—2017）中的單站暖（冷）冬等級(jí)劃分指標(biāo)。單站冷暖冬劃分為弱和強(qiáng)兩個(gè)等級(jí)（表1）。根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算出玉屏氣候標(biāo)準(zhǔn)差為1.03，即玉屏強(qiáng)冷冬閾值≤-1.3℃，弱冷冬閾值為>-1.3℃且≤-0.4℃，常冬為>-0.4℃且≤0.4℃，弱暖冬≥0.4℃且≤1.3℃，強(qiáng)暖冬≥1.3℃。

氣候平均值計(jì)算公式：

（1）

式中，T為冬季平均氣溫的氣候平均值;tj為最近3個(gè)年代的逐年冬季平均氣溫;j為年份序號(hào);n為序列長(zhǎng)度，1981—2010年共計(jì)30年。

距平計(jì)算：△T=t-T ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

式中，△T為某一目標(biāo)年冬季平均氣溫距平（℃）;t為目標(biāo)年冬季平均氣溫（℃）。

標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式：

（3）

式中，σ為標(biāo)準(zhǔn)差，表示隨機(jī)變量分布離散程度的統(tǒng)計(jì)量之一; j為年份序號(hào);n為序列長(zhǎng)度;tj為冬季平均氣溫;T為冬季平均氣溫的氣候平均值。

2 玉屏冷暖冬變化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，玉屏1960—2020年冬季平均氣溫最低為4.5℃（1964年、1968年、1977年），最高為8.6℃（1999年），常年氣候值為6.8℃。玉屏1960—2020年共計(jì)61年中，冷冬年數(shù)為30年（49.2%），暖冬年數(shù)為14年（23.0%），常冬年數(shù)為17年（27.9%）。其中強(qiáng)冷冬年數(shù)為12年（19.7%），弱冷冬年數(shù)18年（29.5%），弱暖冬年數(shù)為8年（13.1%），強(qiáng)暖冬年數(shù)為6年（9.8%）（表2）。

玉屏近61年冬季平均氣溫距平5點(diǎn)滑動(dòng)平均呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)（圖1），61年中氣溫總體的變化趨勢(shì)是上升0.18℃/10 a。以1980年、2010年為界，對(duì)玉屏61年冬季平均氣溫分段求線性趨勢(shì)，得出1960—1979 年、1980—2009年、2010—2020年3段溫度序列的氣候傾向率分別為0.11℃/10 a、0.42℃/10 a、0.95℃/10 a，即玉屏冬季氣溫速率呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，僅1980—2009年氣候傾向率通過(guò)了α=0.02的顯著性檢驗(yàn)。

3 玉屏低溫變化

玉屏逐年氣溫≤0℃日數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，2008—2018年略有增加。從5年滑動(dòng)最低氣溫可以看出逐年最低氣溫也呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。對(duì)氣溫≤0℃日數(shù)進(jìn)行M-K檢驗(yàn)，在1989年開(kāi)始顯著減少。

4 結(jié)論

（1）玉屏1960—2020年冬季平均氣溫最低為4.5℃，最高為8.6℃，常年氣候值為6.8℃。

（2）冷冬年數(shù)為30年（49.2%），暖冬年數(shù)為14年（23.0%），常冬年數(shù)為17年（27.9%），且冬季平均氣溫呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，在1980—2009年的氣候傾向率通過(guò)了α=0.02的顯著性檢驗(yàn);氣溫≤0℃日數(shù)在1989開(kāi)始顯著減少，與冷暖冬的氣候變化特征一致。

參考文獻(xiàn)

[1] 王遵婭，張強(qiáng)，陳峪，等.2008年初我國(guó)低溫雨雪冰凍災(zāi)害的氣候特征[J].氣象變化研究進(jìn)展，2008，4（2）：63-67.

[2] 孫丞虎，任福民，周兵，等.2011/2012年冬季我國(guó)異常低溫特征及可能成因分析[J].氣象，2012，38（7）：884-889.

責(zé)任編輯：黃艷飛

The Characteristics of Cold and Warm Winter and Low Temperature Climate Change in Yuping from 1960 to 2020

LIAO Hong-min et al（Yuping Meteorol-ogical Station in Guizhou Province， Yuping， Guizhou 554000）

Abstract This paper uses the daily average minimum temperature from 1960 to 2020 at the National Station of Yuping County. Based on the analysis of the cold and warm changes in Yuping in winter， this paper further studies the characteristics of climate change with temperatures≤0℃， providing references for winter climate decision-making services and agricultural production. The results shaw that： From 1960 to 2020， the average temperature in Yuping Yuping is the lowest of 4.5℃， the highest is 8.6℃， and the annual climate value is 6.8℃; The number of cold winters is 30 years （49.2%）， and the number of warm winters is 14 years （23.0%）. The climate value is 14 years （23.0%）， the annual climate value is 6.8℃， the number of winter years is 17 years （27.9%）， and the average winter temperature shows a downward trend. The climate and climate rate from 1980 to 2009 passed the α=0.02 significance test; the number of days with temperature ≤ 0℃ began to drop significantly in 1989.

Key words Cold and warm winter; Low temperature; Climate change