50余年来呼和浩特地区气候变化与厄尔尼诺-拉尼娜事件关系初探

50余年来呼和浩特地区气候变化与厄尔尼诺-拉尼娜事件关系
初探
杨彩云;张金硕;张国栋;苏伦嘎
【摘要】选取了1961-2014年呼和浩特地区气候资料,结合同一时期发生的El Nino/La Nina事件,对气温、降水量和干旱特征与El Nino/La Nina事件的关系进行了统计分析,初步探讨了E1 Nino/La Nina事件对呼和浩特地区气候的影响.分析结果表明:1961年以来呼和浩特地区气温具有明显的波动升高的趋势;降水量年代际变化较为明显,20世纪60、70年代,降水为正距平;20世纪80、90年代,以及21世纪前10年,降水均为负距平,2011年以后降水开始逐渐增多.E1 Nino/La Nina 事件对呼和浩特地区气候变化和干旱灾害具有一定的影响,E1 Nino年气温偏高,La Nina年气温偏低;El Nino和La Nina事件对呼和浩特地区降水都有减少的作用,El Nino事件中,降水量减少的概率和幅度更大.El Nino事件提高了呼和浩特地区发生干旱的概率;LaNina事件促使发生干旱的概率较小,但其促使发生干旱的程度可能更深一些.
【期刊名称】《内蒙古林业科技》
【年(卷),期】2016(042)004
【总页数】6页(P40-44,48)
【关键词】El Nino/La Nina;气候变化;干旱灾害
【作者】杨彩云;张金硕;张国栋;苏伦嘎
【作者单位】呼和浩特市气象局,内蒙古呼和浩特010020;呼和浩特市气象局,内蒙古呼和浩特010020;内蒙古大学艺术学院,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业监测规划院,内蒙古呼和浩特010020
【正文语种】中文
【中图分类】P732
厄尔尼诺(El Nino)事件和拉尼娜(La Nina)事件是指赤道中、东太平洋海表面大范围持续异常偏暖(冷)的现象。

El Nino/La Nina事件是低纬度海气相互作用的强年季气候信号，往往引起全球性气候异常，造成严重的旱涝和低温冰冻灾害。

2014年9月开始的超强厄尔尼诺事件于2015年11月达到峰值，此后厄尔尼诺事件呈不断减弱趋势，监测事实表明，本次超强厄尔尼诺事件于2016年5月已经结束。

El Nino/La Nina事件发生在距离我国比较遥远的东太平洋，并不对我国的天气气候产生强烈的直接影响，但它仍然会通过大气环流的变化来影响中国，所以不少气象学家认为，厄尔尼诺的出现与否是影响中国天气气候异常的一个强信号[1-4]。

在前人研究的基础上，本文通过对呼和浩特地区50余年平均气温、降水量、干旱情况与El Nino/La Nina事件之间的关系进行初步分析，以其对预测呼和浩特地区气候变化提供一些帮助。

(1) 呼和浩特6个测站1961年1月～2015年8月气温、降水资料均来源于内蒙古县级综合业务平台查询到的数据。

(2) 选择由中国气象局提出，中华人民共和国质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会发布的《气象干旱等级》标准(GB/T20481-2006)中的降水距平百分率作为确定干旱发生的指标。

降水量距平百分率(Pa)是指某时段的降水量与常年同期降水量相比的百分率：
式中：P为某时段降水量；为多年平均同期降水量。

式中：Pi为时段i的降水量；n为样本数。

降水量距平百分率气象干旱等级标准见表1。

2.1 El Nino/La Nina事件发生的时间序列
El Nino/La Nina事件评判标准在国际上还存在一定差别，本文主要采用国家气候中心采用的(Nino Z区) 海温距平指数作为判定 El Nino/La Nina事件的依据[5,6]。

当NINO 综合区海温距平指数≥0.5℃(≤-0.5℃)至少持续6个月(过程中间可有1
个月未达标准)则定义为一次厄尔尼诺(拉尼娜)事件；如若该区指数≥0.5℃(≤-
0.5℃)持续5个月，且5个月的指数之和≥4.0℃(≤-4.0℃)时，也定义为一次厄尔
尼诺(拉尼娜)事件。

同时根据海温距平值的高低将El Nino年强弱程度按照强(3)、中等(2)、弱(1)，La Nina年按照强(-3)、中(-2)、弱(-1)和正常年(0)进行划分(表2)，确定1961-2014年有17年(15次)发生El Nino事件，有15年(12次)发生
La Nina事件。

2.2 El Nino/La Nina事件强度变化特征
从图1可以看出，1961年以来El Nino/La Nina事件发生具有明显的波动性特征。

El Nino事件发生的高峰期有6个，分别为1972年、1982-1983年、1987年、1997年、2009年、2014-2016年；La Nina事件的高峰期有4个，分别为
1974-1975年、1988年、1999-2000年、2007年。

总体来看，El Nino事件发生频率及强度均大于La Nina事件。

3.1 气温变化特征
根据呼和浩特地区的武川、土左旗、托县、市区、和林、清水河6个测站1961-2014年的年平均气温，绘制了呼和浩特地区年平均气温距平、年代距平图(图2)。

从图2中可以看出：1961年以来，呼和浩特地区气温具有明显的波动升高的趋势，年平均气温平均每年升高0.04℃(线性趋势线斜率)。

从年代距平来看，20世纪60～80年代，年平均气温均为负距平，从20世纪90年代开始到现在，年均温均
为正距平。

3.2 降水量变化特征
1961年以来呼和浩特地区降水量没有明显的线性变化趋势(图3)，54年间，呼和
浩特地区降水正距平27年，降水负距平27年，各占50%。

从年代距平来看，20世纪60、70年代，降水为正距平；20世纪80、90年代，以及21世纪前10年，降水均为负距平。

2011年以后降水开始逐渐增多，2011年降水量全年平均247.1 mm(54年平均降水量为386.5 mm)，2012、2013、2014年呼和浩特地
区全年平均降水量分别为518.1、498.9、409.4 mm，均超过了历史均值。

4.1 平均气温变化与El Nino/La Nina事件的关系
从图4可以看出，1961年以来正常年份(非El Nino年且非La Nina年)有7年为
正距平，13年为负距平；非La Nina年有18年正距平，19年负距平；非El Nino年有13年正距平，21年负距平。

其中发生El Nino事件是17年，其中有11年是温度正距平年，6年是温度负距平年；La Nina事件是15年，其中有8年是温度负距平年，7年是温度正距平年。

从年代际变化来看，20世纪60～80年代，呼和浩特地区气温呈现负距平，期间发生El Nino事件6次，La Nina事件8次；20世纪80年代以后，气温呈现正距平，期间发生El Nino事件9次，La Nina事件4次。

正常年份(非El Nino且非La Nina年)呼和浩特地区年平均气温
为6.2℃，El Nino年平均气温为6.7℃，La Nina年平均气温为6.1℃。

由以上分析可见，El Nino/La Nina事件对呼和浩特地区的气温是具有一定影响的，El
Nino事件多发年气温偏高，而La Nina事件多发年气温偏低。

El Nino事件对呼
和浩特地区气温升高的影响比La Nina事件对气温降低的影响更为明显。

4.2 平均降水量变化与El Nino/La Nina事件的关系
由呼和浩特地区降水量变化与El Nino/La Nina事件关系(图5)可知，1961年以
来正常年份(非El Nino年且非La Nina年)有14年正距平，8年负距平；非La
Nina年有19年正距平，20年负距平；非El Nino年有22年正距平，15年负距平。

在发生El Nino的17年中，12年是降水负距平年，5年是降水正距平年；发生La Nina的15年中，8年是降水正距平年，7年是降水负距平年。

20世纪60～70年代，呼和浩特地区降水呈现正距平，期间发生El Nino事件4次，La Nina事件6次。

20世纪80年代～21世纪前10年，降水为负距平，发生El Nino事件10次，La Nina事件6次。

54年中平均降水量为386.5 mm；正常年份年均降水量为430.2 mm，El Nino年年均降水量为347.3 mm，La Nina年年均降水量为366.9 mm。

由以上分析可知，El Nino和La Nina事件对呼和浩特地区降水都有减少的作用，但减少程度不同。

El Nino事件使降水量减少的概率和幅度更大。

由降水距平百分率作为确定干旱发生的指标，统计了1961-2014年呼和浩特地区干旱情况与El Nino/La Nina事件的关系(表3)。

在本文研究的54年中，呼和浩特地区有17年发生了干旱，其中8年是El Nino 年，6年是La Nina年，3年是正常年份(非El Nino年且非La Nina年)。

干旱年份出现El Nino事件的概率为0.47，出现La Nina事件的概率为0.36。

17年干旱年中，特旱有2年，其中1年是El Nino年，1年是La Nina年；中旱有4年，3年是La Nina年，1年是正常年份；轻旱有11年，7年是El Nino年，2年是La Nina年，2年是正常年份。

由以上分析可知：El Nino事件促使呼和浩特地区发生干旱的概率较大一些；虽然La Nina事件促使发生干旱的概率略小一些，但其促使发生干旱的程度可能更深一些。

(1) 1961年以来，El Nino/La Nina事件具有明显的波动性特征；El Nino事件发生频率及强度均大于La Nina事件。

(2) 1961年以来呼和浩特地区气温具有明显的波动升高的趋势，降水量年代际变化较为明显，20世纪60、70年代，降水为正距平；20世纪80、90年代，以及
21世纪前10年，降水均为负距平，2011年以后降水开始逐渐增多。

(3) El Nino/La Nina事件对呼和浩特地区气候变化和干旱灾害具有一定的影响，El Nino事件多发年气温偏高，而La Nina事件多发年气温偏低；El Nino和La Nina事件对呼和浩特地区降水都有减少的作用，El Nino事件使降水量减少的概率和幅度更大。

(4) El Nino事件促使呼和浩特地区发生干旱的概率较大一些；La Nina事件促使发生干旱的概率略小，但其促使发生干旱的程度可能更深一些。

【相关文献】
[1] 殷淑燕.近40年秦岭南北地区气候变化及与El Nino/La Nina事件相关性分析[J].山地学报,2002,(4):493-496.
[2] 徐小玲,延军平.近30年毛乌素沙区的气候与厄尔尼诺/拉尼娜事件的相关分析[J].干旱区研究,2003,(2):117-122.
[3] 赵觐周,杨培恒.概率论与数理统计[M].西安:陕西师范大学出版社,1988.426.
[4] 李恩菊,赵景波.厄尔尼诺/拉尼娜事件对山东省气候的影响[J].陕西师范大学学报(自然科学版),2010,(3):80-84.
[5] 李晓燕,翟盘茂. ENSO事件指数与指标研究[J].气象学报,2000,58(1):102-109.
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