李冰 董寶磊 孫秀恒
摘要 1956—2014年鐵嶺縣年降水量呈現(xiàn)逐年減少趨勢,減少速率為0.34 mm/10年,年平均降水量為670.9 mm。月平均降水最多的年份為2010年,平均降水量為103.4 mm;最少的年份為1999年,降水量為25.8 mm。分析月平均降水量得出,1月平均降水量最少為5.7 mm;7月平均降水量為最多177.2 mm。1—7月月降水量逐漸增加,7—12月降水量開始減少。分析四季降水量得出,春季平均降水量為35.5 mm,夏季平均降水量為143.0 mm,秋季平均降水量為40.4 mm,冬季平均降水量為6.8 mm。夏季降水較多,冬季降水量較少。
關(guān)鍵詞 降水;變化趨勢;遼寧鐵嶺;1956—2014年
中圖分類號 P426.61+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)16-0169-02
近年來全球平均氣溫逐年上升,降水量逐步減少。IPCC第四次評估報(bào)告指出,全球氣溫達(dá)到1000年以來的最高值[1]。中國處于東亞季風(fēng)區(qū),受季風(fēng)影響, 區(qū)域氣候的年代際變化有自身的特點(diǎn),與全球氣候變化存在不同之處,并且降水的年代際變化比氣溫更明顯[2-3]。黃榮輝等[4]分析了中國近40年來的降水變化情況,結(jié)果表明,中國降水的年代際變化明顯,其引起的氣候?yàn)?zāi)害導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)損失,且影響較為嚴(yán)重。林學(xué)椿等[5]研究了中國近40年的氣候變化趨勢,發(fā)現(xiàn)降水減少速率為12.66 mm/10年,氣溫上升傾向率為0.04 ℃/10年。本文根據(jù)1956—2014年鐵嶺縣降水量數(shù)據(jù)資料,運(yùn)用線性傾向估計(jì)方法,初步探討近59年來該地區(qū)降水量的趨勢變化和突變點(diǎn)。
1 資料與方法
1.1 地理和氣候情況
鐵嶺縣隸屬于遼寧省鐵嶺市,位于遼寧省北部,南依沈陽,東鄰撫順,西接調(diào)兵山市,中環(huán)鐵嶺市銀州區(qū),地理坐標(biāo)為123°28′~124°33′E、41°59′~42°33′N。鐵嶺縣處于中溫帶亞濕潤區(qū),屬于季風(fēng)性大陸性氣候區(qū),熱量充足,四季分明,雨水充沛,雨熱同季,氣候溫和。年平均降水量675 mm,無霜期146 d左右。年平均氣溫7.3 ℃,年平均日照時(shí)數(shù)約2 600 h。7月最高氣溫35.8 ℃,平均氣溫24.4 ℃;1月最低氣溫-34.3 ℃,平均氣溫-13.5 ℃。
1.2 數(shù)據(jù)來源
本文選用1956—2014年鐵嶺縣臺(tái)站的降水資料。四季劃分如下:春季為3—5月,夏季為6—8月,秋季為9—11月,冬季為12月至翌年2月。
1.3 分析方法
本文采用線性傾向估計(jì)法[6],將氣溫的變化趨勢利用一元線性回歸方程進(jìn)行擬合,即:
y=ax+b
式中,y為變量,a、b分別為回歸系數(shù)、回歸常數(shù)。a的符號表征趨勢傾向,a<0,說明y呈下降趨勢;a>0,說明y呈上升趨勢。b值反映了上升或下降的速率。
2 結(jié)果與分析
2.1 平均降水變化特征
通過分析1956—2014年鐵嶺縣年降水量變化曲線,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)年降水量呈現(xiàn)逐年減少的趨勢(圖1)。建立一元線性回歸方程如下:
y=-0.033 8x+57.097,R2=0.001 9
1956—2014年平均降水量為670.9 mm,月平均降水量為56.1 mm。由圖1可以得出,該地區(qū)的年降水量起伏較大,但正在以0.34 mm/10年的速率減少。說明隨著氣候的變化,年降水量正在逐步減少。由圖1可以看出,月平均降水最多的年份為2010年,平均降水量為103.4 mm,比平均值多47.3 mm;其中月平均降水較多的年份為1959年,降水量為89.2 mm,比平均值多33.1 mm;1986年月平均降水量為81.6 mm,比平均值多25.5 mm。其中月平均降水最少的年份為1999年,降水量為25.8 mm,比平均值少30.3 mm;其中月平均降水較少的年份為1958年,降水量為38.9 mm,比平均值少17.2 mm;2006年月平均降水量為38.6 mm,比平均值少17.5 mm。
2.2 月平均降水量變化
由圖2可以看出,月平均降水量為56.1 mm,其中1月平均降水量為5.7 mm,是一年中降水最少的月份,比平均值少50.4 mm。此時(shí)為鐵嶺縣冬季,也是一年中氣溫最低的月份。7月平均降水量為177.2 mm,為全年降水最多的月份,比平均值多121.1 mm,比平均值最小的1月降水多171.5 mm。此時(shí)正值鐵嶺縣汛期,也是一年中氣溫最高的月份。由圖2還可以看出,鐵嶺縣降水從1月到7月是一個(gè)逐漸增加的過程,6—7月降水量增幅最大,進(jìn)入夏季,降水量增多,適合農(nóng)作物生長。而7—12月降水量開始減少,其中8—9月降水下降率較大,進(jìn)入秋季,降水減少,適合秋收。
2.3 四季降水量變化特征
2.3.1 春季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣春季降水量變化曲線,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)春季降水量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(圖3),建立一元線性回歸方程如下:
y=0.046 3x+34.139,R2=0.004
由圖3可以看出,春季平均降水量為35.5 mm,2000年以后春季降水波動(dòng)較大,其中2010年春季降水量為80.6 mm,是春季降水量最多的一年,比平均值多45.1 mm;2001年春季降水量為11.4 mm,是春季降水量最少的一年,比平均值少24.1 mm。
2.3.2 夏季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣夏季降水量數(shù)據(jù)資料,變化曲線如圖4所示。發(fā)現(xiàn)該地區(qū)夏季平均降水量呈現(xiàn)逐年減少的趨勢,建立的一元線性回歸方程如下:
y=-0.017 6x+143.51,R2=0.000 5
由圖4可以看出,夏季平均降水量為143.0 mm,自1956年開始夏季降水波動(dòng)較大,其中2010年春季降水量為274.5 mm,是夏季降水量最多的一年,比平均值多131.5 mm;2000年夏季降水量為57.5 mm,是夏季降水量最少的一年,比平均值少85.5 mm。endprint
2.3.3 秋季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣秋季降水量變化曲線,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)秋季降水量呈現(xiàn)逐年減少的趨勢(圖5),建立的一元線性回歸方程如下:
y=-0.077 4x+42.662,R2=0.007
由圖5可以看出,秋季平均降水量為40.4 mm,秋季降水量波動(dòng)幅度較大,其中1974年秋季降水量為84.9 mm,是秋季降水量最多的一年,比平均值多44.5 mm;1962年秋季降水量為13.9 mm,是秋季降水量最少的一年,比平均值少26.5 mm。
2.3.4 冬季降水量變化特征。通過分析1956—2014年鐵嶺縣冬季降水量數(shù)據(jù)資料,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)冬季降水量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢,變化曲線如圖6所示,通過建立的一元線性回歸方程如下:
y=0.047 7x+5.404 4,R2=0.037 4
由圖6可以看出,冬季平均降水量為6.8 mm,冬季降水量波動(dòng)較小,其中1957年冬季降水量為17.6 mm,是冬季降水量最多的一年,比平均值多10.8 mm;1960年冬季降水量為1.4 mm,是冬季降水量最少的一年,比平均值少5.4 mm。
3 結(jié)論與討論
分析結(jié)果表明,1956—2014年鐵嶺縣年降水量以0.34 mm/10年的速率減少,1月、7月分別為全年降水最少、最多的月份。春、夏、秋、冬季平均降水量分別為35.5、143.0、40.4、6.8 mm。夏季降水較多,冬季降水量較少。
4 參考文獻(xiàn)
[1] IPCC Report.Climate Change 2001:The Scientific Basis[R]. Cambridge:Cambrige University Press,2001.
[2] 裴浩,郝璐,韓經(jīng)緯.近40年內(nèi)蒙古候降水變化趨勢[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2012,23(5):543-550.
[3] 鄭景云,郝志新,葛全勝.黃河中下游地區(qū)過去300年降水變化[J].中國科學(xué)(D輯):地球科學(xué),2005(8):765-774.
[4] 中國氣象學(xué)會(huì).推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新、加快氣象事業(yè)發(fā)展:上冊[M].北京:氣象出版社,2004:3-11.
[5] 林學(xué)椿.近四十年我國氣候趨勢[J].氣象,1990,16(10):16-21.
[6] 徐宗學(xué),隋彩虹.黃河流域平均氣溫變化趨勢分析[J].氣象,2005,31(11):7-16.endprint