吴起县近50年气温和降水特征分析
2012-11-02张爱丽
张爱丽,苏 锋
(吴起县气象局,陕西 吴起 717600)
近年来,全球气候变暖已引起了各国科学家和政府的高度关注和重视。过去50年升温率几乎是过去100年的2倍,中国增温尤其明显,北方增温比其他地区显著[1]。本文利用吴起国家基本气象站近50年平均气温和降水资料,分析了在全球增暖的大背景下吴起县的气候变化特征。吴起国家基本气象站位于36°N,108°E。属温带干旱和半干旱气候区,年平均气温8.2℃,平均年降水总量为442.3 mm,年日照时数 2435.7 h。
从一个稳定的气候阶段向另一个稳定的气候阶段过渡,且气候阶段的持续时间的长度远大于过渡时期的长度,这种现象称作年代际气候突变。总之无论是北半球海平面气压、北太平洋海温,还是中国的温度和降水,年代际气候突变都发生在1978~1980年[2]。
本文采用滑动 t-检验法对吴起县平均气温、降水作t检验,结果如表1。由表1可见,吴起县平均气温和降水突变点的t值,年、季平均气温均超过5%信度,可确定吴起县平均气温的突变点发生在1987年。除秋季降水超过5%信度外,其他均超过40%信度,可确定吴起县降水的突变点发生在1987-1991年。
表1 吴起县平均气温和降水的突变点和t值
图1 吴起县年平均气温距平年际变化
1 温度变化
图1给出了吴起县年平均气温距平的年际变化。由图可见,吴起县年平均气温距平在1986年以前以负距平为主,1986年以后以正距平为主,可以说在1986~1987年吴起县年平均气温发生了一次突变。
表2 吴起县气温突变前后的平均值及其差(单位:℃)
表2给出了气温以1987年为突变点,突变前后的平均值及其差值。由表可见,突变后各季气温及年平均气温增温都在0.5℃以上。
2 降水变化
图2为吴起县年降水量距平的年际变化。由图2可见,1987年是负距平最大的一年,1987年以前负距平较少,但距平值较大,1987年以后变成负距平多,但距平值较小,1987年前后存在着明显的差异。表3给出了1987年突变前后,年降水量在突变前后的平均值及其差。年降水量及各季的降水量都有减少,以秋季降水量减少最明显。观察降水的年代变化曲线(图略)可见,60年代降水较多,60年代至90年代总体呈下降趋势,2000-2010年代开始回升。
图2 吴起县年降水量距平年际变化
表3 吴起县降水突变前后的平均及其差(单位:mm)
3 气温升高和降水减少对生态的影响分析
年平均气温升高,年无霜期增加,积温及日数也略有增加。吴起县自1998年实施退耕还林措施后,植被有较明显的改善;农作物中的玉米、洋芋等粮食作物,近年来增产明显。玉米、洋芋是夏秋季最重要的粮食作物,气温升高有利于亩产增加。冬季气温上升也带来一些不利的影响,例如病虫害发生率增加等。
从表3可得年和季降水总量都减少了,由于吴起降水主要集中在夏季(占年降水量的53%-59%),分析突变前后大降水过程可发现,突变后降水强度相对突变前小,土壤的可利用水资源相对突变前却增加了。特别是1998年吴起县抓住“再造一个山川秀美的西北地区”这一历史机遇,开展了以退耕还林还草为主要内容的生态工程建设,退耕还林还草工程的实施,不仅提供了森林植被的覆盖率和林分质量,而且有效地控制了水土流失,提高了土壤贮水量;改善了区域小气候条件,减少了自然灾害的损失[3]。
4 小结与讨论
通过对吴起县近50年降水和气温的分析,可得如下结论:
(1)无论平均气温或降水,吴起县气候在1987年前后发生了一次明显的突变。
(2)突变后比突变前吴起县年平均气温上升了0.7℃,冬季气温上升最大达1.3℃;
(3)突变后比突变前吴起县年降水量减少,各季降水均减少,尤以秋季明显。
(4)吴起县委、县政府实施的退耕还林政策让土地利用类型发生了显著变化,地表覆盖结构的变化,有效地控制了水土流失,卫星遥感图上吴起地表植被覆盖率更是凸显。吴起县近10年(2001-2010年)的降水量又有上升趋势,人们不必担心随着气温升高,蒸发量增加,干旱发生的频率加大。
[1]秦大河,陈振林,罗勇,等.气候变化科学的最新认知[J].气候变化研究进展,2007,3(2):63 -73.
[2]于淑秋、林学椿、徐祥德,我国西北地区近50年降水和温度的变化[J].气候与环境研究,2003,1(8):9 -18
[3]贾晓娟.基于GIS的黄土丘陵沟壑区退耕还林工程生态效益评价[D].西北农林科技大学,2008.