宁夏极端气候事件及其影响分析

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, 穆建华 , 苏占胜 , 马力文 , 陈晓娟
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( 1. 江苏省气象灾害重点实验室 , 江苏 南京 210044; 2. 宁夏气象防灾减灾重点实验室 , 宁夏 银川 750002)
要 : 对全球气候变暖背景下宁夏 气候变 化基本事 实 , 特别是 极端气候 事件的 变化进 行了研 究。结果表 明 , 近
2. 1. 2 近 40 a 平均气温的变化 通过分析 1961 ! 2003 年宁夏的年平均气温距 平变化 ( 图略) 可以看出 , 1961 ! 1967 年 , 气温持续 下降 , 而后持续上升 , 1974 ! 1986 年气温变化波动 起伏 , 1987 ! 1998 年再度持续上升 , 1999 ! 2003 年 缓慢下降。引黄灌区、 中部干旱带和南部山区三个 区域温度变化的位相完全相同, 但振幅不同。中部 干旱带无论是 20 世纪 60 年代前中期气温下降还是 80 年代后期之后的气温上升, 其幅度都比较明显 , 而南部山区的气温无论是下降还是上升幅度都比较 小, 引黄灌区处于两者之间。从季节变化来看 , 冬季 的增温幅度较大 , 夏季较小, 春、 秋季次之, 这与文献 [ 2] 所得结论基本一致。 为了进一步研究气温变化的区域分布情况, 我 们计算了 1 月气温 1986 ! 2003 年平均值与 1986 年 以前平均值的差值 ( 图 2) , 发现两个区域的增温比 较明显, 一个位于引黄灌区的石嘴山市 , 另一个位于 中部干旱带的同心、 韦州一带 , 增温幅度都在 2 4 ∀ 以上 , 固原市的增温幅度最小 , 在 1 6 ∀ 以下。由于 石嘴山市的惠农和同心县的韦 州气象站都远 离县 城, 基本代表了当地的自然环境状况, 因此, 它们的 增温幅度应该代表了宁夏气候变化情况。 2. 2 降水量
图 2 1986 ! 2003 年与 1986 年以前 1 月平均气温差值 图 1 宁夏近百年气温变化 F ig . 1 T emper ature var iatio n in recent 100 years in N ing xia F ig . 2 M ean temperature er ro r in Januar y bet ween the years befor e 1986 and the y ears fr om 1986 to 2003
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极端气候事件变化特征
干旱带大部分地区牧草生长状况差, 天然牧草品质、 产量明显下降。据统计 , 全区因干旱造成的直接经 济损失约 12 7 亿元。 3. 2 冰雹 从 1951 ! 2004 年宁夏受冰雹影响农作物受灾 面积的变化[ 8] 可看出 , 近 50 多年来, 由于冰雹灾害 造成的农作物受灾面积以 2 934 8 hm 2 / 10a 的线性 趋势增加, 损失加重。仅 2004 年 6 月 14 日的一次 冰雹天气过程, 造成农业损失就高达 4 400万元。 3. 3 霜冻 宁夏 20 世纪 50 ! 70 年代霜冻发生次数较多, 80 ! 90 年代减少 , 进入 21 世纪又开始增多 ( 图 3) 。 据统计 , 2004 年 5 月 3 ! 4 日冻害, 受灾人口达 246 万人, 农作物受灾面积 312 823 hm , 直接经济损失 达 6 5 亿元。
40 多年来宁夏的年平均气温在波动中持续上升 , 增温幅度高于全国平均值 , 其中 , 中部干旱带和银川以北地区冬 季 的增 温幅度达到了 2 4 ∀ ; 年降水量波动变化 , 增 减幅度 不大。伴随 气候变 暖 , 极端气候 事件增 多 , 干 旱、 冰雹、 暴 雨、 霜冻等气象灾害频发 , 灾害造成粮食产量损失加大 , 社 会、 经济损失不断加重。 关键词 : 宁夏 ; 气候变化 ; 极端气候事件 ; 影响 中图分类号 : P466 文献标识码 : A
近百年来, 以全球变暖为主要特征的全球气候 与环境发生了重大的变化 , 全球出现水资源短缺, 生 态系统退化, 土壤侵蚀加剧 , 生物多样性锐减, 臭氧 层耗损 , 大 气 化 学 成 分 改 变, 渔 业 产 量 下 降 等。 IP CC 第三次气候变化评估报告指出, 在过去的 100 多年里, 大气中 CO 2 浓度明显增大 , 使得过去 140 a 中全 球 平 均 气 温 升 高 了 0 4 ~ 0 8 ∀ , 达 到 了 1 000 a以来的最高值。我国气 候变化的趋势 与全 球气候变化的总趋势基本一致。近百年来, 我国气 温上升了 0 4~ 0 5 ∀ , 略低于全球平均的 0 6 ∀ ; 我国 20 世纪 90 年代是近百年来最暖时期之一 , 但 尚未超过 20~ 40 年代的最暖时期。近 50 a 中国年 平均气温升高以北方为主 , 东北北部、 内蒙古及西部 盆地升温速率达 0 8 ∀ / 10a 以上 , 降水量增加最明 显的是西部盆地 , 最大达到每 10 年 10% ~ 15% ; 气 候变暖后 , 中国的天气和气候极端事件出现的频率 也发生了变化, 极端降水事件趋多、 趋强, 极端最低 气温上升、 温度日变化减小, 在中国北部的冬春季节 最为明显 ; 北方干旱事件发生的频率增加, 夏季高温 热浪增多 ; 霜冻日数下降、 寒潮明显减少, 雪灾发生 几率增加 , 沙尘暴趋于减少 。 根据近 50 a 的月平均温度和月降水量 资料研 究了西北地区的气候变化分析 , 指出西北地区在 1986 年前后发生了一次明显的气候跃变 , 跃变后温 度上升 , 降水量增加。结合宁夏近百年来的气候变
28. 7
214. 6
表2
宁夏降水年代际的季节变化
Table 2 Decadal seasonal variation of precipitation in decades in Ningxia
春季 年代 ( 20 世纪 ) 60 70 80 90 平均 2001 ! 2003 降水 54. 6 39. 6 55. 6 44. 7 48. 6 53. 3 4. 7 距平 6. 0 - 9. 0 7. 0 - 3. 9 降水 170. 0 156. 1 149. 9 162. 6 159. 6 164. 1 4. 5 夏季 距平 10. 4 - 3. 5 - 9. 7 3. 0 降水 83. 5 68. 2 55. 8 44. 3 62. 9 82. 0 19. 1 秋季 距平 20. 6 5. 3 - 7. 1 - 18. 6 降水 3. 5 5. 7 6. 8 5. 0 5. 3 5. 8 0. 5 冬季 距平 - 1. 8 0. 4 1. 5 - 0. 3
第 28 卷 第 6 期 2008 年 11 月
中
国
沙
漠
JO U RN A L O F DESERT R ESEA RCH
V ol . 28 N o. 6 N ov. 2008
文章编号 : 1000 694X ( 2008) 06 1169 05
宁夏极端气候事件及其影响分析
杨淑萍
摘 1, 2
, 赵光平
[ 2] [ 1]
化情况研究结果[ 3] , 气温变化的结论与上述的基本 一致, 而降水变化的结论存在着差异。施雅风
[ 4- 5]
等详细收集 了近 50 a 来西 北地区气 温、 降 水等资 料 , 进行了大量的分析研究 , 提出西北地区特别是新 疆地区于 1987 年气候发生了变化, 进而把西北地区 目前的气候变化分为三个区域, 显著转型区、 轻度转 型区和未转型区。西北东部是未转型区 , 仍然处于 暖干阶段。 笔者利用近 40 多年来宁夏的基本气象资料 , 从 多角度分析研究宁夏气候变化的时空分布特征, 极 端气候事件的变化特征及其影响 , 为当地的社会、 经 济、 农业和生态环境建设提供科学依据。
析表明 , 20 世纪 60 ! 80 年代, 降水量的年际变化很 大 , 进入 90 年代后降水量的年际变化趋于平缓。 春季降水从 20 世纪 60 年代中期到 80 年代前 期持续下降 , 以偏少为主, 80 年代中期以后降水变 率加大 , 1985 年、 1990 年 和 1998 年达 到 极大 值, 1986 年、 1995 年和 2000 年达到极小值; 夏季降水量 从 60 年代到 70 年代 中期持续下降, 在 1979 年和 1995 年降水量达到极大值 , 在 1982 年和 1991 年出 现最小 值, 2000 年后 降 水量 增多 ; 秋 季降 水 量从 1961 年达到历史极大值后持续下降 , 1998 年达到极 小值, 之后持续增多。 2. 2. 2 降水年代际变化 由表 1 可见, 多年平均降水量为 276 4 mm , 年 代际变化比较 明显。 20 世 纪 60 年代 降水明 显偏 多 , 70 ! 90 年代偏少 , 特别是 90 年代明显偏少。但 是近 3 a 的年平均降水量明显偏多 , 引黄灌区增加 了 28 7 mm, 中部干旱带增加 43 8 m m, 南部山区 增加了 23 m m 。 从表 2 可以看出, 20 世纪 60 年代春、 夏和秋季 降水都偏多 ; 70 年代春、 夏季降水量偏少 , 秋、 冬季 降水量偏多 ; 80 年代春季、 冬季降水量偏多 , 夏、 秋 季降水量偏少; 90 年代春季、 秋季和冬季降水量都 偏少。但是近 3 a 四季降水量都偏多 , 秋季偏多达 19 1 mm 。
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中
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2. 1
气候ห้องสมุดไป่ตู้化概况
气温
2. 1. 1 近百年平均气温的变化 从图 1 可以看出 , 宁夏平均气温在 20 世纪 40 年代以前处于正常偏暖的时期 , 年际间变化不大, 40 年代明显偏高 , 50 年代到 80 年代中期处于 一个较 长的相对偏低的时期 , 80 年代中后期以后气温持续 上升 , 进入了一个偏暖时期。
收稿日期 : 2008 01 15; 改回日期 : 2008 03 20 基金项目 : 江苏省气象灾害重点实验室 ( 南京信息工程大学 ) 项目 ( K LM E05016) ; 国家自然科学基金项目 ( 40575048) ; 宁夏回族自治区科 技攻关计划项目 宁夏新一代灾害性天气事件联防联报监测预警体系研究 共同资助 作者简介 : 杨淑萍 ( 1955 ! ) , 女 ( 汉族 ) , 甘肃兰州人, 高级工程师 , 现从事天气气候预报研究及决策服务工作。 Em ail: yangs p1955@ h otm ail. com * 通讯作者 : 赵光平 ( Email: zgpn et @ sina. com)
2. 2. 1 降水量年际变化 从 1961 ! 2003 年宁夏四季及全年降水量的分
第6期
杨淑萍等 : 宁夏极端 气候事件及其影响分析 表1 Table 1
全区
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宁夏降水量年代际变化
Decadal precipitation variation in Ningxia
引黄灌区 中部干旱带 距平 16. 8 1. 7 - 6. 8 - 11. 7 降水 350. 1 280. 3 301. 5 297. 1 307. 3 28. 7 351. 1 43. 8 距平 42. 8 - 27. 0 - 5. 8 - 10. 2 降水 562. 2 496. 9 506. 8 462. 9 507. 2 530. 2 23. 0 固原市 距平 55. 0 - 10. 3 - 0. 4 - 44. 3
年代 ( 20 世纪 ) 60 70 80 90 平均 2001 ! 2003
降水 311. 4 269. 5 268. 0 256. 5 276. 4 305. 1
距平 35. 0 - 6. 9 - 8. 4 - 19. 9
降水 202. 7 187. 6 179. 1 174. 2 185. 9
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资料和方法
所用资料为宁夏 24 个气象台站从建站开始到
2005 年的基本气象观测资料和宁夏民政厅提供的 有关灾害损失、 水资源等资料。 根据宁夏的气候条件、 农牧业分布和生态环境 状况以及传统的习惯, 把宁夏划分为三个区域: # 引 黄灌区 , 年平均降水量在 200 mm 左右; ∃ 中部干旱 带区, 年平均降水量在 200~ 400 mm 之间; % 固原 区 , 年平均降水量在 400 mm 以上。从地理分布上, 引黄灌区包括了石嘴山市、 银川市、 吴忠市和中卫市 的黄河两岸地区 ; 中部干旱带 包括了银川市、 吴忠 市、 中卫市的山区及固原北部。