合肥气候

合肥市气温和降水的气候特征分析及应用

程德文

（安徽省气象信息中心合肥 230061）

摘要本文利用合肥市1953年至2004年共52年的气象观测资料，对合肥市气温和降水的气候平均值和月分布特征进行了统计分析。并根据统计结果探讨了气候平均值的变化、气候变化趋势，以及引起气候变化的原因。在此基础上，还对合肥市四季开始的时间和每季的长度、合肥市旱涝情况进行了应用分析。

关键词气温降水气候平均值气候变化趋势

1 资料与方法

为了研究气候变化问题，首先要选择能够反映气候变化特点的要素，这些要素必须相对稳定，一般常用的是要素在一段时间内的平均值或者总量；其次再根据要素的特点选择合适的趋势分析方法。温度和降水是反映某地气候特征的两个最基本的气象要素。本文使用合肥市1953年1月1日至2004年12月31日的逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量等50多年长序列气象资料，应用Microsoft Office软件所提供的统计工具，详细分析了合肥市50多年来温度、降水的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[3]，使用1971年～2000年作为基本统计时段。

本文利用线性倾向估计方法，根据合肥市气温和降水的30年滑动平均值，分析气候变化的趋势。为了研究气候变化趋势是否显著，还对分析的结果进行显著性检验。

2 气温和降水的气候平均值

2.1 平均气温

合肥市各月平均气温的30年气候平均值如图1所示。

从图1的气候平均值可以看出，合肥市的平均气温7月份最高为28.1℃，1月份最低为2.6℃，全年平均气温为15.7℃，气候温和。最热的3个月是6、7、8月，最冷的3个月是12、1、2月。

2.2 极端气温

合肥市近50多年来各月曾出现的极端最高气温和极端最低气温如表１所示。

从表1中可以看到，就全年而言，合肥市曾出现过-20.6℃的严寒（1955年1月6日），也曾出现过41.0℃的高温天气（1959年8月23日）。在同一个月份，极端最高气温与极端最低气温的差值变化很大，如1月份其差值超过40℃，７月份最小也超过了21℃。比较表１和图１还可以看出，虽然７月份的平均气温为28.1℃，而极端最低气温可达17.9℃，两者相差约10℃；１月份的平均气温为2.6℃，而极端最高气温可达20.2℃，两者相差约18℃。这些数据都反映了合肥市气温变化的幅度还是比较大的。

2.3 降水量

合肥市各月降水量的３0年气候平均值如图２所示。

从图２可以看出，合肥市的降水主要集中在夏季，冬季降水较少，平均全年降水总量为995.4mm。合肥市7月份的降水量最多为162mm，12月份的降水量最少为24mm。春、夏、秋、冬四季的降水量分别占全年降水总量的25%、44%、20%、11%，夏季降水量是冬季的4倍，春季降水量比秋季略多，反映了降水量在一年内的分布也是不均匀的，这种不均匀在一些年份表现得尤为突出，如1991年6、7月两个月的降水量就达742.8mm，差不多是当年降水总量的一半，导致合肥地区出现了严重的洪涝；而同一年的10、11月2个月的降水不足5mm, 合肥地区又出现了较严重的干旱。

3 气温和降水的气候变化趋势

3.1 平均气温

30年滑动平均值可以反映气候平均状态的长期变化情况。合肥市年平均气温30年滑动平均值趋势变化曲线如图３所示。图中横坐标数字为年份，纵坐标为该年以前３0年的滑动平均值，如横坐标８2对应的数值是平均气温1953年～1982年的３0年平均值。

从图３中可以看到，平均气温的气候状态已经出现升高的趋势。该曲线前半段相对平直，虽有波动但幅度不大，后半段曲线却突然陡峭起来，大幅度地上升，尤其是２0世纪９0年代以后有明显的上升趋势，与近年来年平均气温上升速度较快有很大关系。50年来合肥市的年平均气温大约上升了0.4℃，与全国气温上升的水平相当。

图３中的粗实线为30年滑动平均值的线性趋势线。52年资料30年滑动平均的样本长度为23，在显著水平设为0.05时，如果趋势系数大于0.396，表示气候趋势是显著的。经计算，图中的趋势系数达到了0.82，充分表明平均气温的30年滑动平均值的上升趋势是显著的。

3.2 降水量

合肥市年降水总量30年滑动平均值趋势变化曲线如图4所示。

图４中可以看到，年降水总量３0年滑动平均值的波动比较频繁，而且波动幅度也比较大，反映了降水量多年平均值的状态不稳定，年际变化比较大，但是仍然可以看出曲线呈波动式上升的特征，但５0年年降水总量增加了不到１0mm。图中的粗实线为３0年滑动平均值的线性趋势线，经计算趋势系数为0.36，不满足信度为0.05的显著性检验条件，表明年降水总量虽然具有增加的趋势，但是没有达到显著性标准。

3.3 气候变化的原因初探

自然变化和人类活动是导致气候变化的两个主要原因。自然变化包括太阳辐射的变化，火山爆发等。对一个地区来讲，人类活动的影响则是最主要的因素。50多年来合肥市的气温已经出现了较为显著的变化，笔者认为主要原因有以下两个方面：

首先是温室气体的排放量增加。改革开放20多年来，合肥经济社会发展取得了历史性成就。从产业发展来看，汽车及工程机械、家用电器、化工及新型建材等已成为经济发展的支柱产业，2004年合肥工业对GDP增长的贡献率已达到36%。但是随着工业化进程的发展，对于能源的需求会急剧增加，二氧化碳、甲烷等温室气体的排放都会出现同步的增长。温室气体在空中可以让太阳短波辐射透过到达地球，但是又阻挡和吸收地面的长波辐射向宇宙发射，象温室一样对地球表面起到保温的作用，因而会造成地面温度的升高。

其次是城市热岛效应。近年来，随着城市化进程的不断发展，城市的建筑物越来越多，越来越高，受城市下垫面特性的影响，城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面和各种建筑墙面等，绿地、林木和水体等却相应减少，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。同时，城市生活能源使用中的热量消耗，上百万人的生活、取暖、做饭、人体的新陈代谢等发出的热量是相当可观的，交通能源和交通尾气的排放，也是城市热岛形成的重要原因。随城市人口增加，城市规模的扩大，城市的热岛现象也更加明显。

4 气候分析结果的应用

4.1 四季长度的划分

1934年中国学者张宝坤结合物候现象与农业生产，提出了一种分季方法：一年有12个月，每月有6个候。每月前5个候有5天，第6候的天数可以是3～6天。候平均气温小于等于10℃为冬季，大于等于22℃为夏季，春秋两季温度在10～22℃之间。计算出一年内72个候的候平均气温，就可得到该年春、夏、秋、冬四季的起始时间。

张宝坤的划分方法综合考虑了区域性、时间性特点，与气候、物候联系紧密，用此方法划分出的每一年四季的起始时间和长度都各不相同，但是却比较符合实际生活情况，目前气象上研究季节变化、农业上指导生产以及物候观测中，仍然采用这种方法。

合肥市历年各季的起始时间如表２所示。

表２中，各季开始的时间相对稳定，除个别年份外，前后差距不到1个候。根据上表中的数据，可以推算出合肥市春、夏、秋、冬四季的起始时间为3月20日、5月21日、9月22日和11月20日。其中春季长度为2个月、夏季长度为4个月、秋季长度为2个月、冬季长度为4个月。这个结论和合肥人所感受到的春、秋两季相对较短的生活经验是一致的。