吳勝勇

(神木縣氣象局,陜西神木 719300)

神木縣近 55年氣候特征及變化分析

吳勝勇

(神木縣氣象局,陜西神木 719300)

利用神木縣 1957— 2011年氣溫、降水、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)等氣象觀測(cè)資料,分析神木縣氣候特征及變化規(guī)律。結(jié)果表明,年平均氣溫呈上升趨勢(shì),四季中冬季氣溫升高趨勢(shì)最顯著;年降水量呈緩慢下降趨勢(shì),年際變化較大,年內(nèi)分布不均勻,主要集中在 5— 9月,降水量主要分布在 200～ 600 mm;日照充足,年日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì);降水偏少,空氣濕度低,氣候以干旱為主。

神木縣;氣候特征;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);指導(dǎo)

我國(guó)是全球氣候變化特征顯著的國(guó)家之一[1]。秦大河[2]等研究指出,我國(guó)平均氣溫自 50年代初到 90年代初增溫 0.3oC。丁一匯[3]等指出,我國(guó)西北地區(qū)的氣候變化與全球氣候變化基本一致,目前屬于暖期。白愛娟[4]等指出,近 50年,陜西的氣溫和降水表現(xiàn)出較大的時(shí)間變化和空間地域差異。蔡新玲[5]等指出,近 42 a陜北黃土高原地區(qū)降水量的變化是在波動(dòng)中呈減少趨勢(shì);氣溫呈上升趨勢(shì),各季中以冬季增溫最顯著;該地區(qū) 90年代以后向暖干發(fā)展。神木縣位于黃河中游,長(zhǎng)城沿線,陜西省的北端,屬干旱半干旱季風(fēng)氣候,寒暑劇烈,氣候干燥,降水偏少且年際變化大。近年來神木縣氣候也發(fā)生顯著變化,對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響。分析神木縣近 55 a來氣象因子的變化規(guī)律和特征,對(duì)充分認(rèn)識(shí)和利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和預(yù)防災(zāi)害有重要意義。

1 資料來源和方法

選取神木縣近 55 a(1957— 2011年)氣溫、降水量、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)等氣象觀測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用線性傾向估計(jì)計(jì)算趨勢(shì)系數(shù)來分析各要素的變化特征[6]。

對(duì)春、夏、秋、冬進(jìn)行氣象學(xué)劃分,即 3— 5月為春季,6— 8月為夏季,9— 11月為秋季,12月—次年 2月為冬季[7]。采用 1957— 2011年氣候平均值作為多年氣候平均值。

2 氣象因子變化特征

2.1 氣溫

神木縣年平均氣溫 8.9oC,年平均最高氣溫10.6oC(1999年),年平均最低氣溫 7.3oC(1984年);極端最高氣溫為 41.2oC(2005年 6月 22日 ),極端最低氣溫-29.0oC(1998年 1月 19日)。

2.1.1 年平均氣溫變化特征 神木縣年平均氣溫變化具有波動(dòng)性,整體呈上升趨勢(shì)(見圖 1),氣候傾向率為 0.332oC/10 a。1957— 1969年,年平均氣溫相對(duì)較高,為相對(duì)溫暖階段,1970— 1986年,年平均氣溫相對(duì)較低,為相對(duì)冷期,80年代后期平均氣溫開始緩慢回升,90年代后期開始回升明顯。四季中冬季平均氣溫升高趨勢(shì)最為顯著(見圖 2),其次是秋季,夏季最小,冬季氣溫升高趨勢(shì)明顯的原因與取暖燃煤量增加有關(guān)。

圖 1 1957— 2011年神木縣年平均氣溫距平變化 (直線為趨勢(shì)線)

圖 2 1957— 2011年神木縣四季平均氣溫距平變化 (直線為趨勢(shì)線)

2.1.2 月平均氣溫分布特征 各月平均氣溫呈單峰型分布,7月平均氣溫最高,為 25.0oC,1月最低,為-8.1oC。氣溫年較差大,平均氣溫年較差為 33.1oC。一年中夏季平均氣溫最高,冬季最低,春季平均氣溫 (10.7oC)高于秋季 (8.8oC)。

2.2 降水

神木縣降水偏少,氣候干旱,年平均降水量為 422.7 mm。降水年際變化較大,最大年降水量為 818.1 mm(1967年),最小年降水量為 108.4 mm(1965年),相差 709.7 mm。

2.2.1 年降水變化特征 由圖 3可見,近 55 a來,神木縣年降水量呈緩慢下降趨勢(shì),氣候傾向率為 14.73 mm/10 a。 1957— 1968年,降水年際變化相對(duì)較大,年降水量最大值和最小值均出現(xiàn)在這個(gè)階段,1968年以后年際變化相對(duì)較小。

圖 3 1957— 2011年神木縣年降水量距平變化 (直線為趨勢(shì)線)

2.2.2 月降水分布特征 月降水分配不均(見表1),主要集中在汛期 (5— 9月),占全年降水量的83.3%;8月降水最多,占 27.1%;12月降水最少,僅為 0.5%。降水具有明顯的季節(jié)性特征,夏季降水最多,占 62.9%;秋季次之,占 20.8%;春季占 14.3%;冬季最少,僅占 2.0%。

2.2.3 降水頻率和保證率 由表 2可知,神木縣年降水總量在 100～ 900 mm之間,主要在 200～600 mm之間,占 90.9%;400～ 500 mm出現(xiàn)頻率最大,為 38.2%;300～ 400 mm次之,為25.5%;700～ 800 mm、800～ 900 mm、100～ 200 mm出現(xiàn)頻率最少,均為 1.8%。年降水量高于600 mm的保證率僅為 7.2%,降水量低于 400 mm的保證率為 41.8%,說明神木縣降水偏少,氣候干旱。

2.3 相對(duì)濕度

神木縣年平均相對(duì)濕度為 55%,空氣濕度低。年平均相對(duì)濕度最大為 67% (1964年),最小為 46% (1965年)。相對(duì)濕度年際變化特征與降水相似,呈下降趨勢(shì) (見圖 4)。相對(duì)濕度月分布特征為 1— 4月逐漸降低,4月達(dá)到全年最低值40%,5月以后逐漸升高,8月達(dá)到全年最高值68%,9— 12月逐漸減小,但高于 1— 4月。四季中相對(duì)濕度最高出現(xiàn)在秋季,最低出現(xiàn)在春季。

表 1 1957— 2011年神木縣各月平均降水量

表 2 1957— 2011年神木縣降水頻率和保證率

圖 4 1957— 2011年神木縣年平均相對(duì)濕度距平變化 (直線為趨勢(shì)線)

2.4 日照時(shí)數(shù)

神木縣日照充足,能夠滿足小雜糧作物生長(zhǎng)對(duì)光照的需求。年日照時(shí)數(shù)為 2 782.5 h,日照時(shí)數(shù)最多出現(xiàn)在 1965年,達(dá) 3 219.4 h,最少出現(xiàn)在1994年 , 為 2 235.9 h。

2.4.1 年際變化特征 日照時(shí)數(shù)年際變化較大,整體呈下降趨勢(shì) (見圖 5),氣候傾向率為 36.019 h/10 a,1984年后日照時(shí)數(shù)明顯減少。

圖 5 1957— 2011年神木縣年日照時(shí)數(shù)距平變化 (直線為趨勢(shì)線)

2.4.2 月分布特征 日照時(shí)數(shù)月分布呈單峰型(見圖 6),5月最多,12月最少。四季中夏季日照時(shí)數(shù)最多,冬季最少;秋季日照時(shí)數(shù)少于春季,這與秋季陰雨天氣較春季偏多有關(guān)。

圖 6 1957— 2011年神木縣各月平均日照時(shí)數(shù)分布

3 結(jié)論與討論

3.1 神木縣夏季炎熱短促,冬季寒冷漫長(zhǎng)。年平均氣溫為 8.9oC,極端最高氣溫為 41.2oC,極端最低氣溫為-29.0oC。平均氣溫年際變化呈上升趨勢(shì),冬季氣溫上升趨勢(shì)最為顯著。7月氣溫最高,1月氣溫最低,春季氣溫高于秋季。

3.2 年平均降水量為 422.7 mm,降水偏少,以干旱為主。降水年際變化較大,整體呈緩慢下降趨勢(shì)。降水具有明顯的季節(jié)性特征,主要集中在夏季和秋季。降水量主要分布在 200～600 mm。

3.3 年平均相對(duì)濕度為 55%,氣候干燥,相對(duì)濕度年際變化呈減小趨勢(shì)。相對(duì)濕度 8月最大,4月最小;秋季相對(duì)濕度最大,春季最小。

3.4 日照資源豐富,能夠滿足小雜糧作物生長(zhǎng)對(duì)光照的需求,年平均日照時(shí)數(shù)為 2 782.5 h,日照年際變化呈減少趨勢(shì)。5月日照時(shí)數(shù)最多,2月日照時(shí)數(shù)最少。

[1]丁一匯.中國(guó)的氣候變化與氣候影響研究 [M].北京:氣象出版社,1997: 530-534.

[2]秦大河,陳振林,羅勇,等 .氣候變化科學(xué)的最新認(rèn)識(shí) [J].氣候變化研究進(jìn)展,2007,3(2):63-73.

[3]丁一匯,王守榮 .中國(guó)西北地區(qū)氣候與生態(tài)環(huán)境概論 [M].北京:氣象出版社,2001:77-154.

[4]白愛娟,劉曉東 .從氣候標(biāo)準(zhǔn)的改變分析西北地區(qū)的氣候變化 [J].干旱區(qū)研究,2005,24(4):146-153.

[5]蔡新玲,王繁強(qiáng),吳素良 .陜北黃土高原近 42年氣候變化分析 [J].氣象科學(xué),2007,35(1):45-48.

[6]趙傳成 .西北地區(qū)近 50年氣溫及降水的時(shí)空變化[J].高原氣象,2011,30(2): 385-390.

[7]龐翻,李建芳,韓潔 .近 50年寶雞氣溫變化趨勢(shì)及規(guī)律 [J].陜西氣象,2012(6): 28-32.

P467

A

1006-4354(2013)02-0020-04

2012-09-29

吳勝勇 (1981—),男 ,漢族 ,陜西澄城人 ,學(xué)士 ,助理工程師 ,從事預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和技術(shù)開發(fā)。