宿州市近50年气候变化研究

徐国伟，袁新田，黄淑玲，高 杨

（宿州学院地球科学与工程学院，安徽 宿州234000）

宿州市近50年气候变化研究

徐国伟，袁新田，黄淑玲，高 杨

（宿州学院地球科学与工程学院，安徽 宿州234000）

选取1959～2008年50年气温和降水的观测资料，结合统计分析揭示宿州市气候变化特点．结果表明：近50年来，宿州市年平均气温与降雨量均有所增加，气温变化倾向率为0．25℃／10年，降雨量变化倾向率为16．96mm／10a；季节变化表明，增温最显著是冬季，春季次之，秋季增温不明显，夏季平均气温略有下降．年降水量增多主要集中在夏季和冬季，春季和秋季降水都有不同程度的减少趋势．

气候变化；气温；降水；宿州

政府间气候变化专门委员会 （IPCC，2007）第四次报告称，由于自然环境的改变和人类活动的干扰，大气污染和温室气体浓度的升高，加剧了气候变化的速度．中国许多学者对中国近代气候变化规律作了不少的研究，如雷Wen等［1］指出，中国增温明显，特别是冬季，全年平均降雨量有下降趋势．任国玉［2，3］等对1951～2004年全国年平均气温变化趋势研究得出，这54年气温上升趋势达到0．25℃／10a，增温主要是从1980年开始．而全国降雨量增减具有地区差异，华北平原略有下降．这些研究都认为：自20世纪60年代后期，中国大部分地区气温升高明显，降水呈减少趋势．

许多观测事实表明，全球和中国的气候变化对中国的自然生态系统和社会经济部门产生了重要影响，而且这些影响以负面为主，某些影响甚至是不可逆转的．因此，气候变化已成为全球共同关注的重大问题，国内外对气候变化问题的研究也十分活跃．但气候变化具有很强的地域特征．为此，分析研究宿州市气候特点，掌握未来变化趋势，对政府部门科学地制定防灾减灾政策、水利部门更好地做好防旱抗洪工作，确保农业的稳定持续发展具有极为重要的现实意义和一定的指导意义．

为了揭示安徽省宿州市气候变化的特点，本文利用安徽省宿州市近50年的气温、降水资料对宿州市气候变化特征、变化趋势作一些初步的分析，同时评估了气候变化对该区农业的影响．

1 资料来源与处理

宿州市地处安徽省最北部，位于黄淮平原南端，属北温带半湿润季风气候，是南北冷暖空气交汇的过渡地带，季风气候明显．宿州冬季的时间比较长，有四个月之久，比较寒冷；夏日炎热，持续时间较长；春秋两季很短，气候适宜，雨水适中，空气潮湿．宿州多年平均降雨量为817．28mm左右，降水量的年际变化大，最大年降雨是最小年降雨的3．2倍，5～9月份降雨占年降雨量的四分之三，常以大雨、暴雨、特大暴雨形式出现，极易发生洪涝灾害．

本文选取宿州市两个国家基本气象站 （宿州、砀山）1959～2008年各月平均温度与降水观测资料．由于宿州市处于季风气候区内，单纯从年平均气温和降水并不足以反映本地区气候变化特征，因此对于每个季节分别加以分析．以3～5月为春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12～2月为冬季，计算出四个季节平均气温、降水代际距平及各年的平均气温、降水量序列，以时间为自变量，气象要素为因变量建立一元回归方程来分析气候在近50年的演变和年代际变化特征．

2 近50年平均温度变化分析

为了定量地分析气温时间序列变化趋势，建立了年及平均气温的一元回归模型：

其中，x为时间 （单位a），b为气温随时间变化的倾向率，10 b表示每10 a气温随时间变化的倾向率，b＞0表示气温随时间变化增加，b＜0表示气温随时间变化降低．由 （1）式计算宿州市各季平均气温变化倾向率．

2．1 年平均气温变化

图1 宿州市近50年气温变化图

宿州市近50年平均气温为14．51℃，从宿州市年平均气温变化、5年滑动平均及年平均温度回归分析可以看出，1962～1993年，年平均气温比多年平均水平偏低．其中，只有1978与1990年平均温度超出平均值．1993年以后，平均气温上升趋势较为明显 （见图1），20世纪90年代的年均气温增幅明显高于其它年代．1998平均温度达到15．76℃，为20世纪最热的年份，与中国近百年来气候变化结论一致［1］．2008年平均温度达到15．87℃，超过1998年平均温度，为宿州市近50年来的最高值．总体而言，宿州市年平均气温每10年上升0．25℃，与全国1951～2004年平均气温每10年上升0．25℃的变化速率一致［2］．

2．2 四季平均气温变化

表1 宿州市各季节气温距平代际变化 （℃）

图2 宿州市1959～2008年四季气温距平图

宿州市春季平均气温为14．65℃，气温在20世纪60～80年代30年间有21年距平均值为负，其中70年代平均距平达到－0．53℃，1980年温度距平为－1．47℃，为60～80年代最低值．20世纪90年代以来19年间有14年温度距平为正值，90年代距平为0．08℃，2000～2008年为1．22℃，其中2000年与2007年温度距平为2．05℃，是90年代以及1959年以来温度最高的两个春季，温度上升明显．宿州市春季气温从20世纪70年代以后处于较为稳定的上升趋势，从70年代的平均14．12℃上升到了2000年以来的平均15．87℃，40年的时间内平均气温上升了1．75℃，平均每10年温度上升了0．44℃，增温较为明显．

宿州市夏季平均气温为26．43℃，年际波动较大，1967年以前平均温度总体水平较高，20世纪60年代平均温度达到26．75℃，距平达到0．32℃，为50年来最高，其中1967年夏季平均温度最高，达到28．12℃，为近50年来最热的一个夏季；20世纪70与80年代平均温度水平偏低，其中1980年夏季平均温度最低，为25．13℃，为近50年来的最低值．1994～2008年后平均温度水平有一定的升高．从数据分析总体结果来看，线性回归趋势吻合度不高，但仍可以反映出宿州市夏季平均气温呈现出波动式下降．

宿州市秋季平均气温为15．47℃，高于春季平均气温，表现出较为明显的大陆性气候．宿州市秋季气温各年之间变化较小，在较小振幅内呈现平稳上升趋势，平均温度从20世纪60年代的15．16℃上升到2000年以来的16．19℃，50年时间内平均温度上升了1．03℃，平均每10年时间内平均温度上升0．21℃，上升趋势较为明显．

宿州市冬季平均气温为1．91℃，温度变化线性拟合度较高，从20世纪60年代以来温度稳定上升趋势明显．60年代距平为－1．02℃，为近50年来最冷的年代，其中1967年冬季平均气温度为－0．83℃，距平为－2．75℃，为近50年来最冷的一个冬季，最高为1998年4．53℃，相差达到5．36℃．1988年以来，21年间宿州市冬季平均气温距平只有两年为负值，平均温度从20世纪80年代的1．59℃上升到2000年以来的2．88℃．总体而言，宿州市暖冬趋势明显，对宿州市年均温升高贡献最大．

3 近50年降水量变化分析

为定量分析年、各季平均降水量，同样拟定一元回方程．其中平均降水量的一元方程为：y＝c（x）＋d，其中，x为时间 （单位a），c为平均降水量随时间变化的倾向率，c＞0表示平均降水量随时间变化增加，c＜0表示平均降水量随时间变化减少．

3．1 年均降水量变化

图3 宿州市多年平均降水量变化图

从宿州市年多年降水量变化来看 （图3），宿州市降水量年际振幅较大，线性拟合度较低，与宿州市气候为温带季风气候一致，具有降水变率大这一典型季风气候特征，特别是1996年以来年际降雨量波动明显，出现极端降水事件频率较高．1959～2008年降水量最高年份为2003年，达到1326mm，超出平均值809．47mm将近516．5mm；降水量最小值出现年份为1966年，比常年偏少295．97mm．从多年降水回归分析与多年降水5年滑动平均来看，宿州市年降水量在波动中呈微增趋势，变化倾向率为10．1mm／10a，与一些学者的研究结论相反［1，2］．

3．2 四季降水量变化

图4 宿州市1959－2008年四季降水量距平图

宿州市春季多年平均降水量为150．24mm，占全年的18．56%．从宿州市近50年春季降水 （图4）来看，变化较为复杂，波动明显，振幅大，线性不明显．春季降水最多的年份为1963年，达到385．8mm，几乎占年均降水量的47．7%，春季降水最少的年份为2001年，仅27．1mm，只占年平均值的3．3%．从春季降雨量距平代际来看，20世纪90年代最高，距平达到20．90mm，2000～2008年平均最低，距平为－18．63，表现为春旱严重．从春季降水回归分析来看，呈现波动式减少趋势．宿州市春季降水变率较大且呈波动式变化，20世纪70与90年代降水变率相对60年代与2000年以来要低．

表2 宿州市各季节降水量距平代际变化 （mm）

夏季为宿州市多雨季节，夏季多年平均降水量为454．12mm，占全年的56．1%．由于夏季降水主要由夏季风带来，而夏季风具有不稳定的特征，因此宿州市夏季降水年际之间变化较大，特别是1958～1967年和1997～2008年这两个时间段，振幅较为突出．1968～1996年间，夏季降水年际之间变化相对较小．从宿州市夏季降雨量代际距平来看，60年代与2000～2008年为正距平，特别是2000～2008年平均距平达到137．84mm．从宿州市夏季降水变化回归分析结果来看，有较为明显的增高趋势，特别是2003年以后，降水增高的趋势更为显著，2003～2008年，6年平均夏季降水量达到631．26mm，远远超出夏季多年平均降水量．宿州市夏季降水变率为25．6%，从20世纪70年代以来具有增长的趋势，说明宿州市夏季降水稳定度逐渐降低，发生旱涝的几率增加．

宿州市秋季降水多年平均为151．7mm，占全年的18．74%．从图4可以看出，宿州市秋季降水量振幅较大，降水不稳定．特别是进入20世纪90年代以后，降水波动增大．从宿州市秋季降水总体来看，有较为明显的减少趋势，特别是20世纪90年代降雨平均距平为－18．32mm．宿州市秋季降水变率为39．4%，处于四季的第二位，且与夏季一样从20世纪70年代以后具有增高的趋势．

在季风气候影响下，宿州市冬季降水多年平均为53．46mm，仅占年降水量的6．60%．从宿州市冬季降水距平变化及回归分析结果来看，宿州市冬季降水具有较为明显的增多趋势，但是由于趋势性不很明显，规律性不强，因此在这种趋势下存在降水波动的可能．如在2000～2008年冬季降水平均距平为6．72 mm总体背景下，2008年冬季降水只有22．2mm，形成秋冬连旱；在1968和2000年两年内，冬季降水异常增多，1976年只有5．5mm，出现异常减少的情况．宿州市冬季降水变率在四季中最高，为47．85%，从20世纪80年代以来具有减少的趋势．

4 结果与讨论

1959～2008年，宿州市气候变化主要特征为：

（1）宿州市年平均气温呈上升趋势，与全国气温变化有一定的一致［4］，但不同季节变化趋势有所不同．近50年来，平均气温升高约0．25℃／10a；增温最显著是冬季，特别是20世纪90年代，增温趋势显著，春季次之，秋季增温不明显，夏季略有下降，可能与夏季增多的降雨有一定的联系，这对缓解气候变暖有积极作用．

（2）宿州市在近50来年降水量表现增多趋势，年降水量增多主要集中在夏季；这种趋势在进入21世纪突现．冬季降水也有一定程度的增多，可能与暖冬效应具有一定的联系，需要做进一步的探讨．宿州市春季和秋季降水都有不同程度的减少趋势，这往往会加重宿州市某些年份的春旱和秋旱的程度，使处于返青阶段的夏粮作物和秋播作物缺水，对宿州市农业发展产生一定的影响．

［1］ 雷 Wen，查尔斯 A．Lin．全球气候变化及其影响 ［J］．水科学进展，2003，14（09）：667－674

［2］ 任国玉，初子莹，周雅清，等．中国气温变化研究最新进展 ［J］．气候与环境研究，2005，10（04）：701－716

［3］ 任国玉，郭军，徐铭志，等．近50年中国地面气候变化基本特征 ［J］．气象学报，2005，63（06）：942－956

［4］ 姜大膀，王会军，郎咸梅．全球变暖背景下东亚气候变化的最新情景预测 ［J］．地球物理报，2004，47（10）：590－596

Variations of Climate in Suzhou City in Recent 50 Years

XU Guo－wei，YUAN Xin－tian，HUANG Shu－ling，GAO Yang
（Earth Science and Engineering College，Suzhou College，Suzhou 234000，Auhui，China）

Based on mathematic statistic methods，we studied the characteristics of the climate change in Suzhou city with the data of temperature and precipitation from 1959to 2008．The results showed that temperature and precipitation both increased during almost 50years in Suzhou city．The rising rates in temperature and precipitation respectively were 0．25℃／10aand 19．96mm／10a．Seasonal average temperature had an increasing trend，and the fastest increased in winter and spring，the slowest in autumn while it showed a slight decreasing trend in summer．The precipitation of summer and winter showed an obviously increasing trend，in contrast，the precipitation of spring and autumn showed an obviously decreasing trend．

climate change；temperature；precipitation；Suzhou City

P 467

A

1673－1492 （2011）06－0054－05

来稿日期：2011－08－29

安徽省教育厅自然科学研究重点项目 （KJ2010A315）

徐国伟（1979－），男，安徽蒙城人，安徽宿州学院地球科学与工程学院讲师，硕士．

刘守义 英文编辑：刘彦哲］