1971-2010年虎林市云量与气温、降水的年际变化特征分析

摘要利用1971—2010年虎林市气象站气温、降水、总云量、低云量的观测资料,分析气温、云量的年际、年代际变化趋势及气温、降水与云量的相关关系。

结果表明,近40年虎林市年平均气温呈波动上升趋势,1987年以后升温尤为明显;平均总云量、低云量呈逐渐增加趋势,但低云量增加趋势明显。

相关分析表明,虎林市年平均气温与年平均总云量成明显负相关,年平均气温与春季低云量成显著负相关关系;总云量、低云量与年降水量成正相关。

关键词云量;气温;降水;变化;黑龙江虎林;1971—2010年中图分类号P468文献标识码A 文章编号1007-5739(2018)01-0212-01
1971—2010年虎林市云量与气温、降水的年际变化特征分析
李爱莲1张秀艳2冯艳霞3李琳4刘雅慧1
(1山西省太谷县气象局,山西太谷030800;2黑龙江省虎林市气象局;3吕梁市离石区气象局;4晋中市气象局)
近100年来,全球气候逐年变暖,有关研究表明,气候变暖是由人类活动产生的温室气体和自然的气候波动共同引起的[1-2],总云量、低云量的年际振荡显著影响气温、降水的变化[3-4]。

本文利用1971—2010年虎林市气温、降水、云量等资料,对气温、云量的年际、年代际变化趋势及相关关系进行分析,以期为气候变化的形成机理提供参考依据。

1资料与方法
利用1971—2010年虎林市气象站的气温、降水、总云量、低云量等资料,通过算术平均求取平均值分析气温、云量的年际、年代际变化趋势,利用SPSS 统计软件对相关系数进行统计检验[5-6]。

2结果与分析2.1气温
2.1.1
气温年际变化特征。

1971—2010年虎林市年平均气
温为3.6℃,气温总体呈上升趋势,1987年以前气温变化呈下降趋势,1977年平均气温最低,为1.1℃,1987年以后气温上升明显,2007年平均气温最高,为4.9℃。

2.1.2气温年代际变化特征。

分析近40年虎林市气温的年代际变化可知,20世纪70年代至80年代中期,气温为负距平,虎林市气温于80年代中期发生明显突变,1987年以前负距平年份较多,气温偏低,之后气温基本为正距平,且偏暖的幅度逐渐增大。

2.2总云量
2.2.1总云量年际变化特征。

由相关观测统计数据资料可知,1971年以来虎林市年平均总云量呈缓慢增加趋势,与此对应的虎林市年平均气温也呈增加趋势,总云量的年际变化趋势与年平均气温的变化趋势一致。

2.2.2总云量年代际变化特征。

分析近40年虎林市总云量年代际变化可知,20世纪70—90年代总云量均为负距平,对应年平均气温为正距平,变幅较小;2000年以后总云量增加,气温明显偏高。

因此,气温的变化与总云量的年际振荡成负相关关系。

由虎林市不同季节总云量距平年代际变化可知,20世纪90年代春季总云量的年际振荡频率与全年呈反位相分布,其他年代变化趋势基本一致;夏季总云量的年际振荡频率与全年基本一致,80年代夏季距平明显小于全年;70年代秋季总云量的年际振荡频率较全年显著偏大,
70年代之后总云量明显增加,2000年以后总云量有所减
少;70年代和90年代冬季总云量的年际振荡频率与全年呈反位相分布,其他年代变化趋势一致,且2000年后总云量显著增加,距平远大于全年平均总云量。

20世纪70—80年代各季节总云量变化趋势基本相同,呈减少趋势;20世纪90年代至21世纪00年代总云量呈增加趋势,只有20世纪90年代夏季和21世纪00年代秋季呈减少趋势。

2.3低云量
气温不仅与云量有关,而且与云底的高度密切相关,因此对1971—2010年虎林市低云量的年际和年代际变化特征做进一步分析。

由统计数据可知,低云量的上升趋势较总云量明显,1987年以前,低云量在波动中显著减少,1978年出现最少低云量,之后低云量逐渐增加,1983—2004年低云量变化趋于平缓,2004以后低云量呈直线上升趋势。

20世纪80年代至90年代中期低云量以正距平居多,90年代中期至2000年低云量均为负距平,2000年以后低云量增加显著,总体上看,近40年虎林市低云量呈显著上升趋势。

2.4总云量、低云量与气温的相关特征
由表1可知,虎林市平均气温与年平均总云量成负相关关系,与夏季和年平均总云量相关性通过了0.05显著性检验;除了冬季和年平均外,其他季节的低云量与气温成负相关关系,且气温与春季低云量相关性通过了0.05显著性检验。

2.5总云量、低云量与降水的相关特征
总云量、低云量与降水量密切相关,由表2可知,虎林市年降水量与年平均总云量、低云量成正相关关系,其中年降水量与秋季总云量的相关性通过了0.01显著性检验,与年平均总云量的相关性通过了0.05显著性检验;年降水量除了与春季低云量没有通过显著性检验,与其他季节低云量均通过了显著性检验;年降水量与秋季低云量和年平均低云量的相关性最好。

3结论
(1)1971—2010年,虎林市年平均气温总体呈上升趋
(下转第216页)
作者简介
李爱莲(1969-),女,山西太谷人,工程师,从事生态与农业气象工作。

收稿日期2017-09-27
春季夏季秋季冬季年平均总云量
-0.140-0.399*-0.068-0.820-0.352*低云量
-0.345*
-0.079
-0.210
0.287
0.220
注:*、**分别表示通过0.05、0.01显著性检验。

下同。

表1年平均气温与四季总云量、低云量的相关系数
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势,20世纪80年代中期发生了明显的气候突变,1987年之前气候变化略呈下降趋势,之后上升明显,近40年秋季增温幅度最大。

(2)1971—2010年,虎林市年平均总云量、低云量呈逐渐增加趋势,且低云量增加趋势较总云量明显。

(3)由相关分析可知,年平均气温与年平均总云量成明显负相关,年平均气温与春季低云量成显著负相关关系;总
云量、低云量与年降水量成正相关,不同季节的相关系数各不相同,且显著性不同。

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春季夏季秋季冬季年平均总云量
0.2180.2410.415**0.4100.374*低云量
0.188
0.329*
0.450**
0.342*
0.477**
表2年降水量与四季总云量、低云量的相关系数
(上接第212页
)
644816322
年份
图81994—2006年宜昌市pH
值小波分析图
644816322
年份
图91994—2006年宜昌市K 值小波分析图2.5年)的变化周期;1995—2001年,K 值有12个月(即1年)
的变化周期;2001年以后,pH 值和K 值没有明显的变化周期。

这也可能与资料的时间长度有关。

3结论
(1)除了2000—2001年,其余年份酸雨的出现百分率
基本维持在80%左右。

1999—2006年强酸雨的发生频次较1994—1998年有所减少。

1994—2001年,降水的pH 值和K 值变化起伏较大;2001—2005年,pH 值和K 值变化较稳
定;2006年,pH 值陡减,K 值陡增。

(2)1998—2006年小雨、中雨、大雨、暴雨的酸性越来越弱;2000—2006年,中雨、大雨、暴雨的洁净程度越来越差。

小雨的酸性最弱但最不洁净,暴雨的酸性较弱且最洁净,大雨的酸性最强且较洁净。

(3)夏季pH 平均值最高、K 平均值最低;秋季、冬季pH 平均值较低、K 平均值较高;春季K 值为次高值。

2001年以前,pH 值和K 值各季节间的变化和各季节的逐年变化非常明显;2001年以后,pH 值和K 值各季节间的变化差异减小,各季节的逐年变化趋于平缓。

(4)1998—2001年,pH 值的变化周期为2.0~2.5年;
1995—2001年,K 值的变化周期为1年;2001年以后,pH 值和K 值均没有明显的变化周期。

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