陇南近五十年气温和降水变化特征分析及影响

陇南近五十年气温和降水变化特征分析及影响

摘要: 利用1959～2008年陇南气温降水资料，利用直线回归方程、图表，分析陇南50年来的气温变化趋势。结果表明：年平均气温和春、夏、秋、冬四季气温变化均呈上升趋势；各季节变化幅度不同，冬季上升幅度最大，夏季最小；以80年代后期为界分为冷暖两个阶段。降水变化明显，全球气候变暖趋势越来越明显，随之而来的气象灾害增多，从而产生一系列社会和经济问题。陇南是农业地区，气候变化直接影响到农业生产和粮果安全，因此，研究气温降水变化趋势，对指导农业生产具有重要意义。

关键词: 陇南气温降水变化影响

现在讨论气候变化已经成了人们的热点问题，在全球气温变暖趋势越来越明显的大背景下，而在小地区也已经凸显。气温和降水的变化，将会影响到人类的生产生活，从而产生一系列的社会和经济问题。陇南是一个资源丰富，气候怡人的山区，主要以种植业为主，气候变化对农业生产影响很大。因此，研究气温降水变化特征，具有很重要的意义。

1．陇南气温变化特征

全区气候在横向分布上分北亚热带、暖温带、中温带三大类型，在纵向分布上，由于受山脉的走向、山势的高度、山坡的坡度和坡向等地形因素的影响，光、热、水、气和生物资源等农业诸要素，具有明显的垂直分布特点，耕作区垂直高差一般在50一120米左右。特别是气象条件的垂直差异极为明显,俗话说：“山上积雪皑皑，山下春暖花开”，“一眼看四季，十里不同天”。利用1959~2008年陇南气象站的资料,对陇南、四季季平均最高、最低气温变化趋势的空间分布状况和时间变化特征进行了分析。结果表明近50年来,我国平均最高气温的变化特征呈现北方增暖明显，年平均最低气温全国各地基本一致,呈明显的变暖趋势;无论是春季还是冬季,平均最低气温的增暖幅度明显大于平均最高气温的增幅;平均日较差多呈下降趋势,并在陇南东南部方地区尤为明显,各季平均日较差亦均呈下降趋势,并以冬季的下降幅度为最大;年平均最高气温和最低气温的变化在年代际变化上基本呈现较为一致的步伐,即50年来主要的变暖均是从20世纪80年代中期开始,均在90年代。

据统计2010年1月，陇南市各县（区）平均气温普遍偏高2-3℃，是陇南市有气

象记录67年来同期平均气温最高和最暖的一月。根据陇南市气象局资料统计，今年1月平均气温：武都5.7℃，高于1987年出现的5.4℃的历史同期最高记录；礼县-0.5℃，高于1987年出现的-0.9℃的历史同期最高记录；宕昌0.1℃，高于1987年出现的-0.5℃的历史同期最高记录；西和-1.0℃，高于1987年出现的-2.1℃的历史同期最高记录；两当2.3℃，高于1990年出现的0.8℃的历史同期最高记录；康县1.8℃，高于1987年出现的1.4℃的历史同期最高记录；成县1.7℃，高于1987年出现的0.8℃的历史同期最高记录；徽县2.1℃，高于1972年出现的1.3℃的历史同期最高记录；文县5.9℃，仅低于1987年出现的6.0℃的历史同期最高记录。其中，武都今年1月31日极端最高气温16.2℃，也突破历年1月极端最高气温记录，从资料统计与对比分析来看，今年全市1月平均气温已接近常年2月的平均气温。

近五五十年陇南四季平均气温变化（℃）

现在人人都说，气温在变，据老人说：“在五十年代，冬天冷的把水缸都冻破，在夏天不需穿衬衣，”不统计这话还真不有些不让人相信，一统计，确实在变，基本趋势是逐渐上升，从1959—2008年，在这期间平均气温将近增长1摄氏度，一年四季都在增长。导致气温增长已经是世界关注的问题了，这种现象会带来许多危害。

1.1平均气温

利用1959～2008年陇南气温资料，采用直线回归方程和滑动平均方法，分析陇南50年来的气温变化趋势。结果表明：年平均气温和春、夏、秋、冬四季气温变化均呈上升趋势；各季节变化幅度不同，冬季上升幅度最大，夏季最小；以80年代后期为界分为冷暖两个阶段。近五十年来，陇南市年平均气温总体呈上什趋势，从线性拟合来看期增长率为0.15℃每10年，增幅达4.12%。从图上可以看出，20世纪70年代出到80年代前期气温偏低，其中70年代中期以中期以前和80年代均为负距平，90年代开始气温明显上什，且曲线好振幅增大。可以以80年代中期为界分冷暖两个阶段，80年代中期以前为冷期，期后为暖期。

夏季情况和全年十分相似，其曲线性拟合增长率为0.07摄氏度每10年，增幅为

1.18%。冬季气温和全年相比变幅较大，总体呈教明显上什趋势，其线性拟合增长

率为0.20℃每10年，增幅达12.22%。图1为1957年至2004年陇南市年平均气温

距平随时间的变化。由图可见，近50年来陇南市气温总体上呈上升趋势，近50年

约上升了2.8℃，比全国的气温上升幅度要大得多。统计资料得出，10年气温距平

平均值（1961～2000年）分别为-1.1、–0.6、 0.1、0.7℃,由10年气温距平平均

值变化可以看出，每10年气温距平平均值差值在0.6～0.7℃左右，即陇南市的年

代气温呈稳定上升趋势。由图还可以看出，1970年代以前为陇南的较冷时期，温度

均为负距平，而1988年以后为较暖时期，气温均为正距平，这与全国的气温增暖时

间基本一致。〔1〕〔2〕

(图1)1957～2004年陇南市年平均气温距平曲线

气候突变是普遍存在于气候系统中的一个重要现象，它表现为气候在时空上从一

个统计特性到另一个统计特性的急剧变化。由于均值突变能够较好地反映气候基本状

况的变化，着重分析气温的均值突变。

-30-25

-20

-15

-10

-5

(图2)1957～2004年陇南市年平均气温累积距平曲线

由累积距平曲线（图2）可以看出，1987年以前，陇南市年平均气温呈波动式变

化趋势，87年后气温呈直线上升趋势，1987年为突变点。MTT 法中取n =5年，选取

信度01.0=α，查表得αt 为3.355，如αt T j ≥0，则认为在第j 年前、后n 年两时段

可能会有突变。图2为n =5时MTT 法计算出的0T 随时间的变化曲线，可以看出，有

两个点通过信度检验，1987年为突变点，即1987年前后的5年陇南市的年平均气温

可能存在突变。由M-K 法计算出的)(k d u 随时间的变化曲线（图略）可以清楚地看到

近50年来陇南市的气温具有显著的增暖趋势，曲线1c 和2c 的交叉点位于信度线之外

的1982年，结合CA 法和MTT 法结果可以看出该点不是突变点。综上分析得出近

50年陇南市气温的冷暖交替具有突变特征，突变点为1987年。〔3〕〔4〕

图1为1959～2008年陇南年平均气温变化趋势。近50年陇南年平均气温为

9.5℃；最大值为10.7℃，分别出现在1998、1999和2002年；最小值为7.9℃，出

现在1969年。 1987年平均气温变化具有明显的阶段性特征，分为两个阶段， 1956～

1987年平均气温为9.1℃，1986～2005年为10.1℃，较前阶段上升1.0℃，近18

年升温明显。陇南地区这个小范围的气温变化，可以想到全球气温的变化，它会带来

很大的危害。

近年来，许多气候学家研究表明，全球气候变暖趋势越来越明显，随之而来的气象灾

害增多，从而产生一系列社会和经济问题。陇南是农业地区，气候变化直接影响到农

业生产和粮果安全，因此，研究气温变化趋势，对指导农业生产具有重要意义。

人们在日常工作生活中，对环境温度升降1℃，似乎不太关心，但是气象经济学

家发现，气温变化1℃，不仅事关全球气候变化，还跟经济发展，特别是农业生产息

息相关。

美国气象学家对全球平均气温变化1℃的评价是：气温上升1℃，经济效益也跟

着上升；气温下降1℃，经济效益也跟着下降。世界平均气温下降1℃，全球产值就

减少70亿美元。气温变化1℃，对农业生产有着更惊人的影响。美国达尔奇教授认

为：若全球气温比20世纪70年代平均气温下降1℃时，玉米在全球60%的地区增加

收成2100万美元；棉花在全球范围内歉收，损失约22亿美元；水稻65%的地区损失

9.56亿美元。中国气候学家张家诚研究论述了若气温升降1℃，对中国粮食作物的影