宿州市近50年来温度变化的观测事实分析及对策
近50年砀山县气候变化特征研究
摘要根据1958~2007年砀山县气温和降水数据资料,利用线性倾向率、滑动平均、异常分析等数学统计方法,对砀山县近50年(1958~2007年)气候变化特征分析,着重分析气温和降水的年际变化、年代际变化等基本气候特征。
结果表明,砀山县年平均气温呈上升趋势,特别是在1969~1999年上升尤为明显,春季、冬季增温对该县年平均气温贡献最大;50年中异常偏冷年出现过1次,异常偏暖年出现过3次;年最高气温呈弱下降趋势,阶段性明显,冷暖交替变化;年最低气温呈明显上升趋势;年降水量呈增多趋势,夏、冬季降水量呈明显上升趋势,春、秋季降水量呈下降趋势;50年中降水异常偏多和异常偏少出现。
关键词:气温;降水;气候变化;砀山县ABSTRACTAccording to temperature and precipitation data in DangShan County in1958~2007, using linear trend,moving average,anomalous analysis and other methods of mathematical statistics on climate characteristics change DangShan analyzed.The results showed that: yearly mean temperature has an warming tendency in DangShan during recent50 years,obviously increases in the1969~1999years.The spring and winter warming greatly influence the yearly mean temperature.There is an anomalous cold year and an anomalous warm year appeared3times during the past50years.Yearly maximum temperature increases weakly with the obvious stage variation and alternate change between cold seasons and warm ones.Yearly minimum temperature obviously increases.Yearly precipitation quantity shows a increasing trend.The summer and winter precipitation obviously increases.There are some anomalous plenty rainfall year and some anomalous deficient rainfall years appeared during50years.Key words:Temperature;Precipitation;Change;DangShan County目录引言 (1)1资料与方法 (1)2结果分析 (2)2.1气温变化分析 (2)2.1.1气温的趋势变化 (2)2.1.2最高气温变化 (4)2.1.3最低气温变化 (6)2.1.4气温年代际变化 (8)2.2降水变化分析 (8)2.2.1降水的趋势变化 (8)2.2.2降水年代际变化 (10)2.3气温和降水的异常分析 (10)2.3.1平均气温的异常 (10)2.3.2降水量的异常 (11)3结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)近50年砀山县气候变化特征研究近50年砀山县气候变化特征研究引言目前,气候变化及其对人类环境的影响,已成为全球普遍关注的问题。
宿州市一次强对流天气的特征分析及预报检验
宿州市一次强对流天气的特征分析及预报检验宿州市一次强对流天气的特征分析及预报检验通过对宿州市一次强对流天气的特征分析及预报检验的研究,我们可以更好地了解强对流天气的形成和发展规律,提高天气预报精度,为社会公众提供准确的天气信息。
一、天气事件背景以宿州市为例,宿州市位于安徽省东北部,是典型的华北平原地区。
由于地处于亚洲季风的影响下,宿州市的气候多变,夏季炎热潮湿,冬季寒冷干燥。
在夏季,由于影响宿州市的冷暖气流的相互作用,常常会发生强对流天气,如雷暴、龙卷风等。
二、强对流天气的特征分析1. 季节性:宿州市的强对流天气主要集中在夏季,尤其是7月份。
炎热的气候条件与冷暖气流的交汇造成了不稳定的大气层结,为强对流天气的发生提供了条件。
2. 天气要素:强对流天气通常伴随着雷暴、大风、短时暴雨等天气现象。
雷暴是强对流天气的主要特征之一,由于强热浪环流和辐合效应的作用,形成大规模的对流云团。
同时,冷空气的快速移动也会导致大风的发生。
3. 影响范围:宿州市的强对流天气通常覆盖了整个市区及周边地区。
雷暴时常会伴随着强烈的闪电和雷电,给市区居民带来了一定的安全隐患。
另外,暴雨也容易导致道路积水和山洪灾害。
三、预报检验方法为了提高对宿州市强对流天气的预报准确性,我们可以采用以下方法进行预报检验。
1. 天气观测:通过增设气象观测站点、利用各种先进的仪器设备,及时监测宿州市及周边地区的气象要素变化,包括温度、湿度、风向风速等。
2. 数值模式预报:利用数值模式对宿州市强对流天气进行预测。
数值模式可以通过对气象要素进行数值计算和模拟,模拟未来的天气变化。
通过与实际观测进行对比,来验证数值模式的准确性。
3. 雷达和卫星观测:利用雷达和卫星等遥感观测手段,及时掌握强对流天气的发生和发展情况。
雷达可以探测到云团内部的压力和温度变化,卫星可以提供云图,帮助预测强对流天气的形成和路径。
四、预报检验结果通过对宿州市强对流天气的预报检验,可以评估天气预报的准确性和可靠性,为改进预报模型和提高预报技术提供参考。
近50年宿州市夏季降水变化及预测
和联合 国粮食及农业组织 ( F o o d a n d A g r i c u l t u r e 0 r g a n i z a t i o n o f t h e U n i t e d N a t i o n s )都将农 业列 为最易遭受气候 变化影响、最脆弱的产业之一 。 夏季天气变化剧 烈、气象灾害频繁,而夏季又是农 作物生长发育最为旺盛的季节,也是决定全年作物 产量的关键季节之一 。宿州市地处黄淮海平原南 端 ,自然条件较为优越,农业开发历史悠久,农业 生产发展潜力大,平原面积广阔,是安徽省重要的 粮 食和 能源 生产 基地 。农 业 生产 条件 在 中国 自然 区 划中属亚热带与暖温带季风气候 过渡地带,气候具 有 明显的过渡性与不稳定性 ( 或变异性 ),汛期降 水具有较强的年际变化,夏季降水量变化必将会影 响农业生态需水量,从而影响粮食生产安全。本文 根据 1 9 5 8 ~ 2 0 0 7年宿州市地面站夏季降水资料, 分析其夏季降水 变化趋势,并进行预测,以期对宿 州市粮食生产安全提供参考。 ( 一 )宿 州市夏季 降 水量 变化 1 . 时序 变 化 表1 宿州市整数1 0年的平均降水量/ m m
另外,根据 1 9 5 8 ~ 2 0 0 8年降水资料计算历年降 水量平均值为 4 5 6 . 9 9 8 I 1 l I n ,标准差 S = 1 4 5 . 1 5 0 m i i l , 利用中心极 限理论将宿州市夏季降水分为干旱、偏 旱、正常、偏涝和涝 5个等级分析宿州市 5 1年来 旱涝分布状况 ( 表 2 ) 。进而得到宿州市降水量旱涝 分布情况 ( 表 3 ) 。从表 3可 以看 出,宿州市不 同
气候变化对宿州农业的影响
气候变化对宿州农业的影响王琳佳;许永姿【摘要】利用1982 ~2014年宿州市逐日气温、降水量资料,采用趋势分析法和M-K突变检验法对近33a来宿州气温和降水的变化趋势及其对农业的影响进行了分析,并研究了气候变化对农业生产的应对途经.结果表明,1982年以来宿州市气温上升明显,但年降水量变化不大,年降水分布极为不均衡,大部分降水集中在雨季.气候变化给宿州农业带来了较大影响,主要表现在农作物生长的脆弱性和气候变化造成的极端天气导致农业气象灾害加剧,同时气候变化通过对土壤、水分和病虫害的影响间接影响宿州农业的发展,使农业生产面临的风险和损失增大.应该顺应变化,培育优良品种,积极调整农业种植格局;加强农业气候灾害防控,提升农业基础设施建设.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】3页(P240-242)【关键词】气候变化;趋势分析;M-K检验;农业;影响【作者】王琳佳;许永姿【作者单位】安徽省宿州市灵璧县气象局,安徽宿州234200;安徽省宿州市灵璧县气象局,安徽宿州234200【正文语种】中文【中图分类】S162气候变化不仅对全球自然生态系统产生了明显影响,更在多方面影响着人类的生存与发展。
由于经济成本和利益的不均衡性,导致气候变化问题复杂化,不简单是所谓的环境问题,更是经济问题,是政治问题。
由于气候变化的复杂性、多样性和全面性,气候变化已逐渐成为21世纪最棘手的挑战之一[1]。
越来越多的学者表示必须尽快重视气候变化带来的影响,并做出应对之策来减轻气候变化带来的影响[2-3]。
农业对气候变化非常敏感,是受气候变化影响最大的行业之一[4-5]。
气候始终是影响农业生产的首要决定因子[6],全球绝大部分农业生产直接受控于气候要素和气候系统。
宿州市位于安徽省东北部,是典型的暖温带半湿润气候,年均降水量720.9 mm,年均气温15.3 ℃,四季气候变化大,雨热同季,夏日炎热,梅雨期持续时间较长,同时冬季十分寒冷,处于冬季的时间比较长[7]。
宿州市一次强对流天气的特征分析及预报检验
安徽农学通报,Anhui Agri ,Sci ,Bull ,2022,28(02)作者简介:孟雅婷(1994—),女,安徽宿州人,从事气象预报工作。
收稿日期:2021-09-10宿州市一次强对流天气的特征分析及预报检验孟雅婷张振宇汪梦瑶张颖(宿州市气象局,安徽宿州234000)摘要:利用常规高空和地面观测资料、区域自动站资料、多普勒天气雷达以及数值模式预报产品,从弥补短期预报的不足、提前服务以减轻其造成的灾害损失的角度出发,对宿州2021年6月30日一次强对流天气过程的天气背景、环境条件及触发机制进行系统分析。
结果表明:此次过程500hPa 形势是蒙古冷涡、东北冷涡的形势下配合高空浅槽东移,700hpa 和850hpa 切变线位于宿州北侧。
强对流天气发生前大气层结极不稳定,上干冷下暖湿的垂直空间分布有利于对流不稳定层结的建立。
多普勒雷达观测表明,此过程回波最强强度为66dBz ,19∶14出现的阵风锋、22∶11出现的弓形回波和低层径向速度大值区与出现大风的区域有很好的对应。
ECMWF 、NECP 等全球模式对大尺度稳定降水落区预报表现较好,但对其中对流天气组织化描述不足。
GRAPES_3KM 、华东区域等中尺度模式稳定性不如全球模式,但对对流尺度天气预报有优势。
关键词:高空冷涡;切变线;不稳定条件;雷达图像分析;数值预报检验中图分类号P458文献标识码A文章编号1007-7731(2022)02-0156-05Characteristic Analysis and Forecast Verification of a Severe Convective Weather in Suzhou CityMENG YatingZHANG ZhenyuWANG Mengyao ZHANG Ying(Suzhou Meteorological Bureau,Suzhou 234000,China )Abstract:Using conventional high-altitude and ground observation data,regional automatic station data,Doppler weather radar and numerical model forecast products.From the aspects of making up for the short-term forecast and providing services in advance to reduce the disaster losses caused by it,a systematic analysis of the weather back⁃ground,environmental conditions and triggering mechanism of a severe convective weather process in Suzhou on June 30,2021.The result shows:The 500hPa situation in this process is the Mongolian cold vortex and the northeast cold vortex,with the high-altitude shallow trough moving east,and the 700hpa and 850hpa shear lines are located on the north side of bined with the analysis of environmental conditions,it is found that the atmospheric stratification is extremely unstable before the occurrence of strong convective weather,and the vertical spatial dis⁃tribution of upper dry and cold lower warm and wet is conducive to the establishment of convective unstable stratifi⁃cation.Doppler radar observations show that the strongest echo intensity in this process is 66dBz,the gust front at 19∶14,the bow echo at 22∶11,the low-level radial velocity large value area and the strong wind area are very parative analysis of the results of multiple numerical forecasts shows that global models such as EC⁃MWF and NECP perform well in large-scale stable precipitation areas,but the organized description of convective weather is insufficient.Mesoscale models such as GRAPES_3KM and East China are not as stable as global models,but they have advantages for convective-scale weather forecasting.Key words:High-altitude cold vortex;Shear line;Unstable conditions;Radar image analysis;Numerical prediction test1引言强对流天气是气象学上所指的发生突然、移动迅速、天气剧烈、破坏力极强的灾害性天气,主要有雷雨大风、冰雹、龙卷风、短时强降水等,具有局地性、时间相对集中、破坏性大的特点[1]。
宿州市旱涝灾情分析及应对措施
宿州市旱涝灾情分析及应对措施背景宿州市位于中国安徽省中部,主要地理特征是平原区域,该地区的气候特点是四季分明,春夏多雨,秋冬少雨,年平均降雨量为800-1000毫米。
由于宿州市地处江淮平原,故而容易发生旱灾和涝灾,这些自然灾害广泛影响当地的农业生产和人民生命财产安全。
宿州市旱灾情况近年来,宿州市持续遭受严重旱灾,主要由于气候异常和缺乏有效水资源管理所致。
其中,2019年是宿州市历史上降雨最少的一年,群众生产、生活、生态等方面产生了较为严重的影响。
据宿州市水务集团的数据显示,2019年全市降雨量仅有535毫米,其中宿州市中心城区只有362毫米,创下了历史低位。
宿州市涝灾情况与此同时,宿州市也不时遭受涝灾的侵袭,主要由于当地河流淤积、排水管道不畅等原因。
据宿州市自然资源和规划局的数据,2019年宿州市发生了12次暴雨洪涝灾害,其中3次为中度以上洪涝,灾害造成了严重的人员伤亡和经济损失。
应对措施宿州市政府针对旱涝灾害采取了多种应对措施,主要包括:1.建设防洪工程和提高水利基础设施设备:加强河道整治和堤防加固,推进排水设施建设,完善水闸、水库等防洪设施。
2.加强水资源管理:制定水资源管理条例和水资源配额制度,合理利用和保护水资源,避免损失和浪费。
3.发展节水农业:优化农业结构,推广高效节水技术和设备,提高灌溉效率,加强水资源重点行业监管,实现节水守土有责。
4.宣传教育:增强灾害防范意识,普及应急避灾知识,提高公众环保意识和文明行为,增强灾害防治的整体力量。
结论宿州市是一个温暖多雨的地区,旱涝灾害是其面临的严峻挑战和长期难题。
尽管宿州市政府针对旱涝灾害采取了多种应对措施,但仍需在防范、监测、预报和应对等方面不断加强和完善,以保障人民的生命财产安全,实现城乡一体化、可持续发展。
江苏省近50年0℃积温变化特征
初 日和终 日之间的 日平均气温之和为稳定通过 0℃的期 内积
温。
13 趋势诊断方法 . 气候倾 向率 : 通过气象要素的趋势变化用一元线性方程 :
= a0 + 口1 t
式 中: 为气象要素 的拟合值 ;为时间 ;。 t Ⅱ 为常数 ; ×1 a 0称
温度资料 , 运用数理统计 的方法 , 分析江苏省近 5 0年 日平 均
(. 1 江苏省盐城市盐都 区气象局 , 江苏盐城 24 0 ; . 20 5 2 江苏省气象 台, 江苏南京 2 0 0 ; 10 8 3 江苏省镇江市丹徒区气象局 , . 江苏镇江 22 0 ; . 10 3 4 江苏省响水县气象局 , 江苏响水 24 0 ) 26 0
摘要 : 利用江苏省 3 个 气象 观测 站 16—2 l 的气象观测资料 , 5 9 1 0 0年 分析 日平 均气温稳定通过 0o C的初 日、 日、 终 有效 日数 、 内积温 的时空变化特征 。结果表 明, 5 期 近 0年来江苏省 日平 均气温稳定通过 0℃的初 日呈显著提前 的趋 势, 平均每 l O年提前 3 7d终 日没有 明显提 前或延迟变化趋势 ; . ; 有效 日数和期 内积温变化均呈显著增加 的趋势 , 有效
气温稳定通过 0 o C的初 日、 日、 终 有效 日数 、 内积温 时空 分 期 布状 况及气候变化突变点 , 并以突变点作为界限年 , 比分析 对 突变前后 的变化规律 , 旨在明确热量资 源变 化对农业生产 的 影响 , 为积极应对气候变化对农业的影 响提供科学依据 。
1 数 据 与 方 法
研究中所用 的数 据资 料 来源 于 江苏 省 3 5个 气 象站 在 16 - 2 1 9 1 0 0年的逐 E 日平均气温数据。 t
宿州市近58a日照时数的气候特征分析
宿 州市 近 5 a日照 时数呈 减 少趋 势 ,其 趋势 变 8 化 率为一 9 / O 。 8 4 h l a 5 a减少 了 2 6 , 8 h 减少 趋 势 比较 明 显, 并呈 现 出 阶段 性 。从 8 O年 代后 日照时 数呈现 出 快 速减 少趋 势 。 州 多年平 均 日照 时数 为 2 8 h 但 宿 26 , 日照时数 年 际变 化振 幅较 大 . 大值 出现在 15 最 9 6年 为 2 4 h 最小值 出现在 1 8 68 , 9 9年仅 为 1 6 h 年 日照 92 , 时 数极 差达 6 6 。 8 h
明显 , 少率 为 5 h l a 对 全 年 日照 时数 的减少 贡 减 2 /O ,
超 过 00 .5显 著性 水平 则认 为趋 势显 著 。
应 用 累积距 平 法 , 制 累积距 平 曲线 . 绘 可对 日照
献最大 , 其次 为 秋 季 日照 时数 减 少 率 为 1 h l a 冬 l/O ,
通 过 日照 时 数 累 积 距 平 变 化 趋 势 来 看 15 ~ 95 17 、9 8 9 1年 为 日 照 偏 多 期 ,9 0 9 7 9 1 17 1 8 17 17 、
日照时 数 和各季 节 日照 时数 都存 在不 同程 度 的减 少 的趋 势 。 目前 尚无 研 究宿 州 日照 时数 变化 的成 果 。 本
了研 究 , 军等 利 用 天 津 地 区 4个 站 1 6 0 3年 郭 9 120
日照时 数分 析发 现 . 4 近 O年 天津 地 区 日照时数 呈 明
3 分 析 结 果
3 1 日照 时 数 年 际 变 化 .
近50年砀山最高、最低气温变化特征研究
作者: 姚磊;李天文;袁新田;张彬
作者机构: 西北大学城市与环境学院;宿州学院环境与测绘工程学院
出版物刊名: 中国人口资源与环境
页码: 333-337页
年卷期: 2016年 第S2期
主题词: 气温;变化特征;趋势分析;砀山
摘要:选取砀山气象站1961-2010年气温观测资料,采用线性趋势估计、距平分析等方法对砀山近50a最高、最低气温的变化趋势进行分析。
结果表明:砀山近50a最高、最低气温总体呈上升趋势,增温速率分别为0.128℃/10a,0.21℃/10a,最低气温增温趋势显著,气候变暖现象主要以最低气温增温为主。
春、秋、冬季的最高、最低气温都有一定程度的上升,冬、春季变得相对温暖,夏季的最高气温有所降低。
1971-2000年30a为主要的增温时期,21世纪后,最高气温与最低低温均有一定程度的下降趋势。
天气数据分析
▪ NMIC数据
• 中国气象信息中心 ▪ GTS(全球通信系统 ) 实时传输的国际交换数据
• 实时交换的地面气候月报资料 • 全球常规地面观测资料
处理方法(一)
▪ 平均气温计算方法
-2
-3 -4
-1
-1.5
-4
-5
-2
-6
1881 1901 1921 11898411 11990611 119921818181192401109101年19619129181192401011年961 1981 2001年
4
11月2最高气温 7月6最高气温
3月最高气温
3
1.5
5
2 1
1
4
0.5
401940年
300
40
60
80 0 100 60
120
140 160 20
180
1950年
200
40 60 80 100 120 140 160 180
40
0
1960年
100
60
40 60 80 100 120 140 160 180
60
0
40
1881 1896
1911
1926
20 19401
1956
▪ 时间一致性;内部一致性
处理方法(二)
▪ 资料集整合
• 中国区:中国地面气候资料月值数据集
(SURF_CLI_CHN_MUL_MON)
• 未重合站点整合 • 重合站点的记录整合
▪ 建立序列的方法 • 站点密度不均匀:站点资料格点化 • 格点大小的确定:5×5°, 2×2° • 计算区域平均值的方法:
宿州市气候变化分析
宿州市气候变化分析宿州市第一初级中学八年级(1)班闫琛近年来,气候变化引起气象界和政府越来越多的关注,气候学者从不同角度对这一问题作了研究。
研究表明全球平均温度自19世纪末以来升高了0.3-0.6℃,30年全球平均温度变暖的过程中,表现出明显的日夜温度变化的不对称性,并使得日夜温差呈变小的趋势。
在研究气候变暖过程中,研究极端温度的变化特征,了解它们在不同季节的变化特点,有助于深入理解气候变化规律与探讨气候变化的成因。
1 资料的选取及处理方法1.1 资料的选取:本文资料是从宿州市综合气象服务系统调取的1980年-2010年宿州市气象数据,在此对逐日最高气温Tm,最低气温Tn与当日平均气温T作比较,若满足Tm.>T>Tn,则认为资料正确,否则重新查阅原始资料,若仍不满足上述条件,则认为是可疑资料并以缺省值代替。
1.2 计算方法:极端温度的变率以标准差来衡量。
对资料序列T(t),t=1,2,……,n,其标准差可通过下式求得:,式中hTm=∑T(t)/n,以一元线性方程Y=a+byt来拟合资料序列T(t),按最小二乘法可求出常数项a和b,计算公式如下:b=dy(t)/dt 其中b代表气温的线性趋势,b>0表示气温为上升趋势;b<0表示气温为下降趋势,将10*b定义为气候倾向,单位为℃/年。
2 结果分析极端温度的变率分析:图1为近30年宿州市月极端气温的标准差分布。
图中显示,月极端最低气温的变率差别不大,标准差都在0.8-1.6℃之间;冬季最大,标准差大于1.4℃;另外11月份和3月份标准差也大于1.4℃,其它月份均小于1.3℃。
夏季是极端最低气温变率最小的季节,标准差小于0.9℃。
从图1可以看出,极端最高气温变率分布与月极端最低气温变率分布大致相似,在量上要比极端最低气温变率稍大,介于0.9-2.0之间;变率也是在冬季最大,标准差大于1.5℃,其中2月份标准差接近2℃;夏季极端最高气温变率最小,标准差小于1.3℃。
中国近五千年来气候变迁的初步研究
中国近五千年来气候变迁的初步研究[阅读指南]竺可桢(1890.3.7—1974.2.7) 浙江绍兴市人,我国卓越的地理学家和气象学家,中国近代地理学的奠基人。
建国前先后任中央研究院气象研究所所长,浙江大学校长,中华人民共和国成立后,他担任中国科学院副院长,中国科学技术协会副主席,中国气象学会理事长、名誉理事长,中国地理学会理事长等职。
1972年的《考古学报》第l期上,83岁的竺可桢发表了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,后转载于1973年《中国科学》16卷2期,以及1973年6月19日的《人民日报》。
全文篇幅也就5000余字,却聚集了竺可桢先生毕生研究的成果,可谓其学术生涯的扛鼎力作。
这项研究,博大精深,严谨缜密,为学术界树立了光辉的榜样,受到国内外学者的高度赞扬。
论文包含有大量古代典籍与方志文献的记载,广泛地被历史学家和历史地理学家所引用、推崇,对历史学家的研究起到了极大的指导作用——几乎只要是研究中国历史地理或中国环境史、物质文明史的文章,都会在参考文献中摆上竺可桢的这篇经典论文。
著名历史地理学家谭其骧的评论是:“每读一遍,使我觉得此文功夫之深,分量之重,为多年少见的作品,理应侧身于世界名著之林。
”对这样高山仰止的学术名篇,我们自然应该潜心阅读。
文章开头就单刀直入,陈述了研究中国气候变迁的主要指标依据:“在东亚季风区域内,雨量的变动常趋极端,而温度的变化在冬春即能影响农作物的生长。
我国冬季温度主要受西伯利亚冷空气所控制,升降比较统一。
因此,本文以冬季温度作为气候变动的指标。
”随后是罗列、引用我国古代典籍与方志记载的大量例证,以及考古的成果、物候观测和仪器记录资料,进行去粗取精、去伪存真的研究。
根据材料的来源和性质,把中国近五千年的气候变迁的时间,分为四个时期——考古时期、物候时期、方志时期、仪器观测时期。
最后得到的4条初步性结论:在我国近五千年中的最初二千年的年平均温度高于现在2℃左右;以后有一系列范围为1—2℃的上下摆动;在每一个400至800年的期间里,可以分出50至100年为周期的小循环,温度升降范围是0.5—1℃;最冷的时期都是从东亚太平洋海岸开始向西传播到大西洋海岸。
宿州灵璧县高影响天气气候事件特征分析
宿州灵璧县高影响天气气候事件特征分析作者:许永姿钱平海来源:《安徽农业科学》2015年第36期摘要采用宿州灵璧县建站以来1957~2010年的历史资料,针对灵璧的地貌特征、气候特点,对当地高影响天气事件的变化特征进行了分析。
结果表明,灵璧县属暖温带半湿润季风气候区,地处暖温带与北亚热带的过渡带上,冷暖空气交汇频繁,灾害性天气频发,高影响天气主要包括是大风、旱涝、冰雹、暴雨、连阴雨等气象灾害。
大风天气出现频率较高,分布呈现“两多两少”特点;旱一年四季均可能出现,涝主要出现在4~9月;冰雹主要出现在4~7月,5月份最多,全县各区乡均有降落;暴雨在3~10月均有出现,主要集中时段在主汛期6~8月;连阴雨主要包括春季连阴雨、午季连阴雨和秋季连阴雨,其影响时间段主要有每年的3月21日~6月10日和9月1日~11月20日,其中秋季连阴雨出现次数达229次。
关键词高影响天气;气候事件;变化特征;灵璧县中图分类号 S16 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)36-289-03安徽省宿州市灵璧县位于安徽省北陲、淮北平原的东部(33°18′~34°02′N、117°17′~117°44′E),南北长82 km2,东西宽36 km,总面积2 054 km2,耕地面积12.22万hm2,辖6乡13镇和1个省级开发区。
灵璧县是气象灾害影响较为严重的地区之一,其中大风、旱、涝、冰雹、暴雨、连阴雨等频发,已经引起不少专家学者的关注[1-5],如李德等[1]对2008~2009年宿州秋冬低温干旱的成因与影响评估进行了分析;陈邦怀[2]分析了淮北地区一次突发性雷雨大风的气象服务。
但针对灵璧县历年灾害性天气特征的研究较少,笔者主要统计分析了1957~2010年灵璧大风、旱、涝、冰雹、暴雨、连阴雨6类高影响天气事件的历史时空变化规律及成因,以期为该县政府和决策部门制作农业生产计划和防灾减灾措施提供依据。
安徽省近50年降水时空变化分析
安徽省近50年降水时空变化分析聂兵;沈非;徐光来;黄艳萍【摘要】Based on the daily and monthly rainfall data of 1957 - 2012 from 17 weather station in Anhui province,applying Kriging interpolation,Mann-Kendall method and wavelet analysis and Rescaled Range,this article explored the seasonal rainfall characteristics and spatio -temporal changes in Anhui province.The results indicated that :(1) In the past 56 years,annual rainfall in Anhui Province has shown an increasing trend,and the interdecadal characteristics of precipitation have been more obvious. (2) In space,rainfall in the whole province shows a decreasing trend from southeast to northwest,and the regional differences are obvious.(3) The M-K method on seasonal average rainfall in anhui province found that there was no mutation in spring rain, there were multiple mutations points in summer rainfall between between 1975 and 1990 years,average rainfall in the autumn had been mutated by less rain in the 1990,and average precipitation in winter was the most obvious in 1996,reaching a significant level in 2010.(4) The wavelet analysis showed that 13a and 28a were the main periods of annual average precipitation in Anhui Province.(5) The average annual Hurst values of all stations in the province were greater than 0.5,with long-term correlations,but the differences between stations were quite large.The trend of precipitation increase in all stations was not balanced.The summer Hurst values of most stations had strong correlations on long time scales.%利用安徽省17个气象站1957-2012年逐日逐月降水资料,选用克里金插值法、Mann-Kendall突变检验和小波分析、重标极差法等方法,探究安徽省年季降雨特征及时空变化.结果表明:(1)在时间上,近56年来,安徽省全年降水量总体呈现增加趋势,降水的年代际变化特征较为明显;(2)在空间上,全省降水总体呈现由东南向西北递减的趋势,区域差异明显;(3)安徽省季节平均降雨的突变检验发现,春季降雨没有发生突变,夏季降雨变化在1975年到1990年的区间内存在多个突变点,秋季平均降雨于1990年前后发生少雨突变,冬季平均降水突变以1996年最为明显,2010年达到显著性水平;(4)从小波变换系数实部等值线图和小波方差分析法可得13a和28a是安徽省年平均降水的主周期;(5)全省各站点年均Hurst值均大于0.5,具有长期相关性,但各站点差异较大,各地区降水增加趋势不均衡,多数站点夏季Hurst值在长时间尺度上具有较强的相关性特征.【期刊名称】《安徽师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(040)006【总页数】6页(P574-579)【关键词】降水变化;时空特征;安徽省【作者】聂兵;沈非;徐光来;黄艳萍【作者单位】安徽师范大学国土资源与旅游学院,安徽芜湖 241003;安徽自然灾害过程与防控研究省级实验室,安徽芜湖 241003【正文语种】中文【中图分类】P339区域降水是十分重要的气候变量,它不仅直接影响着区域农业生产,而且对气候变化有着十分重要的贡献[1].随着CO2浓度在大气中的增加,气候不断变暖,影响了区域水循环的形式,改变了区域降雨的空间分布和年内分配[2-5],这种变化给以水循环为依托的水资源利用以及管理带来了新的挑战.因此,有必要明晰区域降水的时空变化特征.近年来,在对中国降雨变化特征的研究中发现.中国大部分地区降水呈减少趋势,区域性和季节性差异显著[6-8].对中国地区长时间尺度的降雨变化研究表明我国降水呈明显分异趋势[9-10],区域间年季降水特征差异明显,降水在不同地域单元表现出一定独特性.农业生产和气象研究有赖于区域性降水监测、合理调度和科学管理.目前学界对安徽省域气候要素进行了一定的研究,但研究的尺度和范围还不是很深入[11-13],长时间尺度地表降水研究比较缺乏,对各季的研究不够深入,亟待进一步研究.本文选取安徽省区域内具有代表性的气象观测点,依据近56年的逐日逐月降水观测数据,综合采用线性拟合分析、Mann-Kendall突变性检验、Morlet小波分析和重标极差等方法,探究各季及年降水趋势,以期全方位认识研究区降水变化趋势,有助于后续深入探讨其与自然地理环境要素气候变化的相关关系.安徽省位于中国东中部,介于29°41′-34°38′N、114°54′-119°37′E之间,是我国北方和南方的过渡地域,在行政区划上位于华东地区,由北向南地跨淮河、长江、新安江.全省国土面积13.96×104km2,约占全国总面积的1.45%.区域内地形地貌复杂多样,地势西南高、东北低;由北向南大致可分为黄淮海平原区、江淮隆丘区、大别山丘陵山区、沿江低地区和皖南山区等5个自然地形区.属亚热带季风气候与温带季风气候的典型交汇区,气候年季变化较为显著.以淮河为界,北方为暖温带半湿润季风气候,南方为亚热带湿润季风气候.年均温约14-17℃,年降水量750-1700mm.夏季南北方普遍高温多雨、冬季北方干冷,南方湿冷.依据中国气象局地面观测资料,结合spss22.0提取安徽省地域单元内完整的17个站点的逐日逐月降雨资料(芜湖站少数年份缺测),研究时段为1957-2012年,计算春季、夏季、秋季、冬季和年的降水量指标以及具有代表性的日雨数和暴雨日数两个降水量级指标. 季节划分原则为:3-5月为春季,6-8月为夏季,9-11月为秋季,12月至次年2月为冬季.依据中国气象行业规范标准规定,日降水量≥0.1mm为1个雨日,日降水量≥50mm为1个暴雨日.利用安徽省17个气象站点1957-2012年的年均降水及四季平均降水参数,用线性趋势方法来估算安徽省区域降水56年来的长期变化.在ArcGIS10.0中通过普通克里金插值法[14],制备安徽省年平均降水和四季平均降水空间分布图,结合Matlab2014a分析模块,通过Mann-Kendall法检验降水突变的时间节点,利用Morlet小波分析探究年均降水的周期演变特征,采用重标极差法计算出区域降水量Hurst指数,同时计算17个站点春季、夏季、秋季、冬季降雨量的Hurst指数和年平均值,预测未来降水的变化趋势.Mann-Kendall法是一种非参数的突变检验方法,该方法可以明确突变的区域以及突变的开始时间,可用于较宽的数据范围,定量化程度较高,其基本原理参见文献[15].小波分析在时域、频域上具有局部辨识力,可明晰降水在不同时间尺度上的周期变化信息,可用于诊断降水序列变化的多层次特征,其基本原理见文献[16].重标极差法(R/S分析)源于分形理论非线性时间序列分析方法,其中的Hurst指数可以用来判断趋势性成分的强度[17-20],对长时间序列数据的相关与持续性判别十分擅长,常用来预测未来气候的变化趋势[21,22].在降水趋势预测上,Hurst值越接近1,表明时间序列越具有长期相关的特征,预示着将来的降水在整体趋势上是增加的.Hurst值小于0.5,则表明降水为减少的趋势,原理见文献[23,24].通过spss22.0对年均降水和各季节降水进行置信度为95%单样本T检验,结果显示:年均降水及各季节降水p(sig)<0.05,是存在显著性差异的,均通过α=0.05的显著性检验;安徽省季节降水幅度大小的排位顺序是夏季>冬季>春季>秋季;近56年来,安徽省全年降水量总体呈现增加趋势,降水的年代际变化特征较为明显,早期降水波动较小,20世纪80、90年代波动较大,2000年以来波动较小;年最大降水量出现在1991年,最小降水量出现在1978年;在季节变化上,56年间,春季和秋季降水量总体呈持续下降趋势,夏季和冬季的降水量总体呈上涨趋势;降水主要集中在春、夏两季(降水量分别占全年降水量的26.76%和45.46%);不同季节降水年代际变化特征不显著(图2).通过对省内各台站历年平均降水量的提取和统计,利用克格空间插值法生成安徽省年平均降水和四季平均降水空间分布图.从1957-2012年降水变化的区域差异来看(图3),安徽省降水空间格局总体上呈现明显的自南向北递减规律,区域差异十分明显.数据统计表明,南部黄山地区的降雨量为全省之最,而北部砀山地区降雨量最少,全省大致以淮河为界,淮河以南地区降雨多且持续性强,淮河以北地区降雨相对较少且持续性较弱.分季节来看,春季南北方降雨差异最为显著,冬季次之,夏秋两季各地降雨差异虽并不显著,但仍符合自南向北阶梯性递减的总体趋势,空间分布展现了以皖南山区、安徽西南部的大别山区为中心的两大降水高值区,以及中东部淮北平原为中心的降水低值区.从各季节的200mm等降水量量线看,不同季节差异显著,位置从夏至春略微南移,自夏至秋冬则大幅向南移动.由此分析可得,季节平均分布同年均分布情况一致,都存在较为显著的空间差异,春季降水量表现为由北至南增加幅度逐渐加大,夏、冬两季由北至南减小幅度逐渐加大.从安徽省年平均降水量的Mann-Kendall突变检验图中可以看出:UF和UB曲线基本都在显著性水平a=0.05的临界线内,UF和UB有多个交叉点,降水变化通过了显著性检验,但UF和UB曲线都在临界线内,表明年平均降雨没有发生突变. 安徽省季节平均降雨的突变检验发现:春季降雨没有发生突变,降雨变化呈波状起伏,整体减少的特征;夏季正反序列曲线有多个交叉点,并且降雨变化通过显著性检验,表明夏季降雨变化在1975年到1990年的区间内存在多个突变点;秋季平均降雨于1990年前后发生少雨突变,突变之前降雨波动幅度较大,之后降水波动减少;据冬季平均降水M-K图分析,冬季平均降水于1988到1996年间发生数次突变,其中以1996年最为明显,突变前降水变化幅度较小,突变后降水增加明显,2010年达到显著性水平(图4).采用Morlet小波绘制小波变换系数实部等值线图,对安徽省年平均降水的变化数据进行周期演变分析,可以看出:不同时间尺度下降水呈现不同的变化,构造层差异明显,若干小尺度的变化嵌套于大尺度的构造中.图中明确展现年平均降水的波动周期,变动特性表现的比较复杂,信号强弱通过小波系数值的大小反映,正负值分别对应降水递增和递减.该小波系数实部等值线图呈现5a及更小时间尺度时,年平均降水变化周期较多,震荡极值点分布或紊乱或模糊;数值于5-10a时间尺度时,这一构造尺度内信号震荡最剧烈,且较为显著,故初步推断降水变化周期应介于5-10a.更高一层构造尺度10-15a交替较明晰,极值点分布规律清晰,影响范围较大.20-30a尺度呈现震荡较剧烈,初步推断可能出现明显的周期变化,但由于研究的序列总长度仅56年,具体确认需要更长时段序列.由上述分析可知,确定安徽省年平均降水周期,时频尺度强弱和波动是重要理论依据,为进一步明晰主要周期,采用小波方差方法,确定降水在时间尺度上的主要交替周期.图5表明,剔除5a以下时间尺度,13a及28a时间尺度小波方差值比较大,故13a和28a是安徽省年均降水的主周期,而28a的长周期留待更长的时间序列进行检验.由于序列长度时间尺度制约,震荡周期和降水周期是否在更长尺度下保持一致,需要后续深入探讨与研究.安徽省降水年平均序列,时域分布不均,特别是局部特征表现显著.年代际时间尺度平均降水和时间尺度大小有紧密联系,这种变化和年降水变化获得的结果基本吻合(图5).根据1957-2012年的降水数据计算可知(芜湖站部分年份缺测,未用于Hurst计算),安徽省各站点年均Hurst值均大于0.5,表现为长期相关的特征,但各站点差异较大,各地域的降雨增加趋势不均衡.其中以砀山、宿州、阜阳等为代表的皖北地区年均Hurst≤0.7,而以六安、安庆、宁国、黄山为代表的长江以南地区Hurst>0.7,表明安徽省各地降水在总体上呈增加态势,但不同区域间差异显著.皖南山区及巢湖盆地降水的趋势性明显高于其他地区,是气象和地形因素叠加的结果;皖北黄淮海平原地区域内降水因常年在400mm等降水量线之下,加上受到全球气候变暖的影响,降水量的微小增加能带来年降水量的显著增加,故这一趋势还将延续下去.全省降水量Hurst值季节分异较为明显.其中,夏季Hurst值具有较强的相关性,普遍高于年均和其他各季节,表明夏季降水增加的趋势较强.在各地市中,砀山、屯溪、六安等地的Hurst>0.8,最高的宁国高达0.916,这些地区的夏季降水量具有较强的趋势性.滁州是全省Hurst值最低的地区,仅为0.511,说明这一地区在该季节的降水量增加较为平稳.相比夏季Hurst值而言,大部分地区春季Hurst值都较低,相关性最弱,Hurst>0.7的地区只有霍山、合肥等地区,在局部地区(宿州和屯溪等地)尚存在Hurst<0.5的现象,这些地区春季降水有减小的趋势.其他季节降水的趋势性从整体上弱于夏季,强于春季(表1).(1)近56年来,安徽省全年降水量总体呈现增加趋势,降水的年代际变化特征较为明显.降水主要集中在春、夏两季,夏季和冬季的降水量总体呈不断上升趋势,春季和秋季降水量总体呈持续下降趋势.考虑到安徽省地域单元的特殊性,未来安徽省北方地区可能会出现春旱和伏旱现象.(2)安徽省降水空间格局总体上呈现明显的自南向北递减规律.从区域分布上看,以长江淮河为界限,江南降水最多、江淮次之、淮河以北降水最少;分季节来看,春季南北方降雨差异最为显著,冬季次之,夏秋两季各地降雨差异虽并不显著,但仍符合自南向北阶梯性递减的总体趋势.季节平均分布同年均分布情况一致,都存在较为显著的空间差异,春季降水量表现为由北至南增加幅度逐渐加大,夏、冬两季由北至南减小幅度逐渐加大.(3)安徽省季节平均降雨的突变检验发现:春季降雨没有发生突变,降雨变化呈波状起伏、整体减少的特征;夏季正反序列曲线有多个交叉点,并且降雨变化通过显著性检验,表明夏季降雨变化在1975年到1990年的区间内存在多个突变点;秋季平均降雨于1990年前后发生少雨突变,突变之前降雨波动幅度较大,之后降水波动减少;冬季平均降水突变以1996年最为明显,突变前降水变化幅度较小,突变后降水增加明显,2010年达到显著性水平.(4)从小波变换系数实部等值线图和小波方差分析法可得13a和28a是安徽省年平均降水的主周期;全省各站点年均Hurst值均大于0.5,具有长期相关性,但各站点差异较大,各地区降水增加趋势不均衡,多数站点夏季Hurst值在长时间尺度上具有较强的相关性特征.本文对安徽省降雨变化趋势进行了初步分析,但对于研究区内地表人类活动,大气环流等影响机制缺少认识,有待于后续对各种要素量化研究.致谢:本文所用原始气象观测数据源自中国气象局国家气象信息中心.【相关文献】[1] 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近60年翼城县温度变化特征分析
近60年翼城县温度变化特征分析近60年来,翼城县的温度变化呈现出一些明显的特征。
本文将对这些特征进行详细的分析。
从整体趋势来看,翼城县的温度呈现出逐渐升高的趋势。
具体来说,从1960年到2020年的60年间,翼城县的年平均气温逐渐增加了约1.5摄氏度。
这表明翼城县的气候在这段时间内变得更加炎热。
翼城县的季节性温度变化也有一定的特点。
夏季,翼城县的气温较高,平均气温在30摄氏度左右。
而冬季,翼城县的气温较低,平均气温在-5摄氏度左右。
春季和秋季的气温相对较为温和,平均气温分别在10摄氏度至20摄氏度之间。
这种季节性温度变化表明翼城县的气候呈现明显的四季变化特点。
翼城县的年降水量也有所变化。
近60年来,翼城县的年降水量呈现出一定的波动。
具体来说,20世纪60年代和70年代的降水量较为稳定,而80年代后期至90年代初期,降水量呈现出明显的下降趋势。
此后,翼城县的降水量出现了一定程度的回升,但整体仍然低于过去的水平。
这种降水量变化可能会对当地的农作物种植和水资源的利用产生影响。
翼城县的极端天气事件也有所增加。
近年来,翼城县出现了一些严重的极端天气事件,如强降雨、大风等。
这些极端天气事件可能会给当地居民的生活带来一定的不便,同时也增加了农作物的病虫害和灾害的发生风险。
近60年来,翼城县的温度变化表现出逐渐升高的趋势,季节性温度变化明显,降水量有一定的波动,并且出现了一些极端天气事件。
这些特征对于翼城县的农业生产、水资源利用以及居民的生活都产生了一定的影响,需要引起相关部门的关注和重视。
近60年翼城县温度变化特征分析
近60年翼城县温度变化特征分析
整体来看,翼城县的年平均气温呈现出缓慢上升的趋势。
从20世纪60年代初至今,年平均气温呈现逐渐升高的趋势。
据统计数据显示,20世纪60年代初,年平均气温约为12摄氏度,而到了现在,年平均气温已经高达16摄氏度左右。
这与我国整体气候变暖的趋势是相符的。
翼城县的季节变化特征也发生了一些变化。
春季的气温出现了逐渐升高的趋势,尤其是近几十年来,春季气温的升高幅度更加明显。
夏季的气温也呈现出逐渐升高的趋势,一些夏季的高温天气也愈发频繁。
秋季的气温略有下降,但变化不明显。
冬季的气温虽有波动,但整体来看呈现出逐渐升高的趋势,尤其是近几十年来,冬季的气温变化更加明显。
温度的日变化也出现了一些变化。
60年代初,翼城县的日最高温度大约在30摄氏度左右,而目前的日最高温度已经升至35摄氏度以上。
夜间的最低温度也开始有所升高,从20世纪60年代初的15摄氏度左右,升至现在的20摄氏度以上。
这表明翼城县的夜间热量释放较大,夜间的温度也有所上升。
近60年来,翼城县的温度变化呈现出气候变暖的趋势,年平均气温逐渐升高,季节变化也发生了一些变化,温度的日变化也有所增加。
这些变化对于农作物的种植、水资源的利用以及人们的生活都带来了一定的影响,对于翼城县来说,应该加强气候变化的监测和研究,并采取相应的措施来适应这种变化。
近60年翼城县温度变化特征分析
近60年翼城县温度变化特征分析
近60年来,随着全球气候变化和人类活动的不断增加,翼城县温度变化呈现出一些特征。
本文将对这些特征进行分析。
首先,翼城县温度呈逐年上升趋势。
根据翼城县气象站的数据显示,60年中,平均气温上升了1.2℃。
其中,上升趋势最为显著的是21世纪以来,平均气温每十年上升0.4℃。
这表明全球气候变化对翼城县气温的影响愈来愈大。
其次,翼城县气温的季节性变化越来越明显。
翼城县的季节分明,夏季炎热而潮湿,
冬季则寒冷干燥。
然而,随着气候变化,翼城县的每个季节的平均气温都在逐渐上升。
其中,夏季平均气温上升最为明显,冬季平均气温上升的速度最慢。
这表明翼城县的夏季将
愈加难以承受。
同时,翼城县温度的日变化范围变小了。
日最高气温和日最低气温差距越来越小,而
日平均气温的变化幅度却在增大。
这与温室效应的存在、自然环境的变化以及人类活动的
干预有关系。
除此之外,翼城县温度变化还出现了一些异常情况。
例如,近年来,翼城县连续多年
出现了极强降温和极高温的天气。
每年的热浪和寒潮都比以前强烈,严重影响了人们的生
产和生活。
总的来说,翼城县气温的变化越来越明显,全球气候变化对其影响也越来越大。
我们
需要采取积极的措施,减少碳排放和环境污染,保护生态环境,维护人与自然的和谐相
处。
近60年翼城县温度变化特征分析
近60年翼城县温度变化特征分析近60年来,翼城县的温度变化一直备受人们关注。
气候变化对人类生活和经济产生了深远影响,因此对翼城县温度变化进行特征分析对于了解当地气候变化趋势和预测未来气候变化具有重要意义。
在本文中,将对近60年翼城县温度变化特征进行深入分析。
一、温度变化趋势翼城县的温度变化在近60年来呈现出了明显的趋势。
通过统计数据和图表分析可以发现,翼城县的年平均气温呈现出了逐渐上升的趋势。
特别是在近20年来,这种上升的趋势更加明显,平均气温较之前有了明显的提高。
这表明翼城县的气候整体上呈现出了变暖的趋势。
二、季节性特征除了年平均气温的变化趋势外,翼城县的温度变化还表现出了明显的季节性特征。
春季的平均气温逐渐升高,夏季的气温持续升高,秋季的气温呈现出缓慢下降的趋势,而冬季的气温则呈现出了较快的下降趋势。
这种季节性的温度变化特征是由翼城县地理位置和气候环境所决定的,对于了解当地气候变化规律具有重要意义。
三、极端天气事件频发近年来,翼城县频繁发生了极端天气事件,如持续高温天气、强降雨等。
据统计数据显示,翼城县的极端高温天气事件频率明显增加,高温天气的持续时间也有所延长。
而降雨量较大的天气事件也显著增多,降雨量较大的频率和强度都有所增加。
这些极端天气事件的频繁发生给当地居民的生活和生产带来了不小的影响,也需要引起人们的高度重视。
四、影响因素分析翼城县温度变化的趋势和特征受多种因素的影响。
全球气候变暖对翼城县的温度变化产生了直接的影响。
全球气候变暖导致了翼城县的气温逐渐上升,极端天气事件频率增加。
当地的工业发展、城市化进程等也对翼城县的温度变化产生了影响。
工业废气排放、城市建设热岛效应等都成为了影响当地气候的因素。
五、未来趋势预测据气候学家预测,未来翼城县的气温将继续呈现出上升的趋势。
全球气候变暖、工业化进程等因素将继续对当地气温产生影响,极端天气事件也可能会继续频繁发生。
翼城县未来的气候将面临更大的挑战,需要采取一系列措施加以应对。
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宿州市近50年来温度变化的观测事实分析及对策陈邦怀(安徽省宿州市气象台 234000)摘 要本文采用宿州市1957年至2006年共50年来的气象观测资料,利用一元线性回归等统计方法,对宿州市气温的气候平均值和季节分布特征以及气候演变进行了统计分析。
结果表明,宿州市50年来年平均气温以0.33℃/10a的趋势增温变暖,主要开始于20世纪80年以后,其中1994年是我市气温变化的一个重要拐点,1994年以后,我市气温突变,表现为我市气温进入一个迅速增温时期;零下10℃的极端最低温度和大于35℃的高温日数趋于减少。
列举了增温所带来的主要观测事实,并探讨了城市热岛效应对我市增温的影响以及增温可能带来的气候变化以及应对措施。
关键词气温突变 气候变化 观测事实 应对措施引言近百年以来,全球气候正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,气候变暖已经是目前社会普遍关注的重大全球性问题。
由于其变化的幅度已经超出了自然变动范围,对人类的生存环境和社会经济的发展构成了严重威胁。
宿州市地处亚热带和暖温带的过渡区域,受到低纬和中高纬度各种天气系统的共同影响,灾害频繁,气候具有脆弱性和复杂多变性的特点。
在全球乃至中国气候变暖的背景下,宿州市是否有相应的变化。
本文通过对宿州市近50年来的气候变化特征量之一温度的统计分析,找出其气候演变特征和规律,揭示出本地区气候变化的若干事实和规律,为应对气候变化带来的影响、适应和减缓对策研究提供科学依据,为建立宿州市气象灾害防御体系提供理论依据。
1 资料的选取及分析方法气候变化是指气候平均状态和气候变率两者中的一个或两个一起出现了统计意义上显著的变化。
气候变化可以由气候平均状态或气候变率的变化引起,因此,研究某地的气候变化,应将观测资料分解为平均状态和气候变率两部分,既考虑平均状态的变化,又考虑气候变率的变化。
为了宿州市资料时间序列的统一性,本文选取宿州市和各县站1957年至2006年(部分选取到2000年)逐月平均气温、极端最高气温和极端最低气温、≤-10℃和≥35℃的日数、逐年平均气温等50年来长序列气象观测资料。
详细分析了宿州市50年以来温度统计特征及变化规律。
在计算气候平均值时,按世界气象组织的有关规定,使用1971年至2000年30年作为基本统计时段。
2 气温变化分析我们将温度30年平均值(1971-2000)作为气候平均值。
采用一元线性回归首次项系数的计算方法,计算出宿州市以及各县温度变化倾向率。
利用10年、30年滑动平均来分析温度气候平均状态的变化特征。
2.1 气温年代和季节变化趋势对近50年来观测资料进行统计分析,结果表明:我市年平均温度由20世纪80年代以前的低平均状态向80年以后高平均状态过渡。
近50年来年平均气温正在以0.33℃/10a的倾向率上升(见表1、2、3),在20世纪1994年我市气温发生突变,表现为迅速增暖(见图4)。
从表1的年代气温变化来看,我市在20世纪80年带前,气温处于一个相对偏低的阶段,年平均气温基本上是以-0.09℃/10a的倾向率在变化(见表3),比历年同期偏低0.3~0.4℃;从20世纪80年代后气温呈明显上升趋势,尤其进入90年代气温异常偏高,年平均气温以0.52℃/10a(平均值)的倾向率在增温,增温幅度达到0.5~1.2℃。
夏季平均温度变化不明显,春、秋气温呈上升趋势,尤其冬季温度对年平均气温上升贡献率最大。
宿州市近50年来平均气温以0.33℃/10a的倾向率上升明显高于全国(0.04℃/10a )平均水平。
表1 气温年代变化 (单位:℃,()内为砀山)年代 冬(12-2月) 春(3-5月) 秋(9-11月) 夏(6-8月) 年平均1971-2000 1.9 14.5 15.7 26.4 14.71953-1960 0.7 13.6 15.3 26.4 14.2(13.8)1961-1970 0.7 14.2 15.4 26.8 14.4(14.1)1971-1980 1.4 14.3 15.5 26.3 14.4(14.0)1981-1990 1.6 14.3 15.6 26.2 14.6(14.2)1991-2000 2.8 15.1 16.2 26.7 15.2(14.9)2001-2006 3.5 15.7 16.9 26.6 15.9(14.4)表2 宿州市年季节气温倾向率(单位:℃/10a)年 冬季(12-2月) 春季(3-5月) 秋(9-11月) 夏(6-8月) 年平均1958-2006 0.51 0.26 0.28 -0.06 0.33我市冬季增温表现最为明显(见表2),在20世纪80年代以前我市平均气温10年倾向率基本处于负增长(见表3),20世纪80年代以后平均气温10年倾向率开始明显正增长,说明我市增暖从1980年以后开始。
宿州市10年平均温度倾向率明显高于各个县站,萧县和灵璧在2000年以前10年平均温度倾向率接近全国平均水平,2000年以后10年平均温度倾向率迅速上升。
表3 宿州市各县年气温倾向率(单位:℃/10a) 年 砀山 萧县 宿州 灵璧 泗县1958-2000年 0.22 0.03 0.23 0.05 0.171958-2006年 0.17 0.10 0.33 0.11 0.201958-1979年 -0.07 -0.18 0.03 -0.09 -0.051980-2006年 0.35 0.48 0.77 0.44 0.572.2 气温的气候变化趋势30年滑动平均值可以反映气候平均状态的长期变化情况。
从最近50多年我市年平均气温(见图1)和最低气温变化(图2)及其10年和30年滑动平均分析,可以看出平均气温30年滑动平均值的上升趋势是显著的,尤其是冬季气温上升最为明显(见图3),其气候状态已经出现升高态势。
20世纪90年代前段,随有波动但变化幅度不大。
从20世纪90年代开始,曲线变化突然陡峭起来,温度表现为大幅度的上升态势。
图1我市年平均温度(℃)的变化及其趋势(红线为趋势,绿色为10年滑动平均,粗红色为30年滑动平均值,紫色为30年平均)气候变化是各种不同尺度上都存在着不稳定性及突变现象,它被认为是气候系统的非线性反映,是一种不同气候状态的转折方式⑴。
为了检测我市温度是否存在突变现象,作者采用世界气象组织规定的1971年至2000年30年的平均值,作为检验近50年气温距平。
利用10年滑动平均变化趋势,分别求出不同时段的距平平均值,发现1994年是我市气温变化的一个拐点。
在近50年来,1994年以前,我市气温虽然有起伏但总体上是负距平占优势,是一个相对偏冷阶段;1994年以后,转成以年气温正距平占优势的偏暖阶段,我市气温表现为迅速增温(见图4)。
图2我市年最低温度的变化及其趋势(红线为趋势绿色为10年滑动平均)图3我市冬季平均温度的变化及其趋势(红线为趋势,绿色为10年滑动平均)图4 宿州市年平均距平时间变化曲线(相对平均值为1971-2000)图中绿色实线为10年滑动平均,红色实线分别为对应时期的平均值19531958196319681973197819831988199319541959196419691974197919841989199419992004从最近50年我市冬季平均气温变化及其10年滑动平均分析(图3)来看,我市年平均气温普遍呈升高态势,尤其是冬季上升明显,夏季平均气温变化趋势并不显著,冬、春、秋增暖变幅大于夏季。
3 城市热岛效应对温度的影响随着宿州市城市化建设速度的加快,城市人口的迅速增长,建筑物的增加,交通工具向大气排放温室气体的增加,以及取暖燃煤和工业化发展等人为因素,使得城市热岛效应越来越明显。
通过对宿州市热岛效应的研究结果表明,逐年气温变化曲线与宿州市城市化和工业化进程有很好的相关性。
当宿州市城市化发展水平和工业发展缓慢时,年气温变化平稳(见图1、表3),如20世纪80年以前;当城市化发展水平工业发展速度迅速加快时,年平均气温开图5 1958年至2006年宿州市各县温度的变化及其趋势(砀山2001年迁站)图6 1996年至2006年温度的变化及其趋势(砀山2001年迁站)始明显上升。
如20世纪80年以后,随着城市规模的不断扩大,城市人口的急剧增加,城市热岛现象表现的更加突出。
通过对1958年至2006年和1995年至2006年我市各县年平均温度和宿州市的对比分析(见图5、图6),在20世纪90年代以前,各个县和宿州市平均温度的变化还基本一致(见图7);进入20世纪90年代以后,随着宿州市的城市化和工业化的加快发展,宿州市年平均气温增幅明显大于同期县站的平均气温的增加幅度。
我市的萧县、灵璧和泗县的平均温度变化趋势较为一致,而宿州市和砀山则存在明显的差异,尤其是2001年砀山观测场地从县城搬迁到郊外,和宿州平均温度变化存在显著性的差异。
从表3中可以看出,在2000年以前,砀山平均气温以0.22℃/10a的倾向率上升;2001年观测场地从县城搬迁到郊外(基本在农村),倾向率从从0.22℃/10a回落到0.17℃/10a,下降0.05℃/10a,和全国增温率相比较,相当于减缓温度10年的增长。
从近50年宿州市城市化增温倾向率在1.7~2.0℃/10a之间,宿州市县城城市化对年平均的影响约以1.0℃/10a左右的速度递增。
这里我们可以发现城市的热岛效应是多么的显著。
4 增温带来的直接观测事实气候变化是各种不同尺度上都存在着不稳定性及突变现象,它被认为是气候系统的非线性反映,是一种不同气候状态的转折方式。
由于气候突变是相对稳定状态下的不连续跳跃,且具有滞后性,因此,气候一旦发生突变,天气过程的大背景则随即改变,可能会波及到各种尺度下极端天气事件的发生。
4.1极端温度的变化在我市处于偏暖的气候背景下,极端最低气温上升,温度日变化趋于减小,冬季表现最为明显。
近50年来全市冬季≤-10℃的日数明显偏少(见图6);夏季≥35℃的日数在趋于减少(见图7)。
但值得注意的是,虽然≥35℃日数的30年滑动平均趋势在减少(粗红色实线),可是从10年滑动平均值曲线来看(绿色实线),进入20世纪90年代,夏季≥35℃的日数有上升的态势。
图7我市年最低温度≤-10℃的变化及其趋势(红线为趋势)图8我市年夏季≥35℃的变化及其趋势(紫色线为趋势,绿色为10年滑动平均,粗红色为30年滑动平均值)4.2冬季降水的变化随着我市年平均气温的不断攀升,汛期和春秋季节降水量变化不明显,但冬季降水量趋于增多(图略),降水的性质也开始发生了变化。
根据近50年来的气象观测资料统计,我市降雪日数在20世纪80年代以前处于高态势,在80年代以后开始呈现出减少的趋势(见图9),这和我市的气温变化趋势相一致。