贵州省日最高气温气候特征分析
2013-07-07汪卫平陈余明
汪卫平,熊 伟,陈余明
(1.江苏省气候中心,江苏 南京 210008;2.贵州省气象台,贵州 贵阳 550002;3.贵州省毕节市气象局,贵州 毕节 551700)
1 引言
贵州省最高海拔在西北的韭菜坪2 900 m,最低海拔在省东南角147 m,省内地势相对落差大,气温空间分布和时间变化都很明显;同时,贵州地处低纬高原,除海拔和地形外,还受多个天气系统交汇影响,气温变化明显。
日平均气温体现的是白天和夜间的综合状况,不能反映不同日较差下的天气状况,贵州海拔落差大,气温日较差差别大,受日照影响大,用日最高气温来表述贵州省白天的天气状况是对平均气温描述的必要补充。
贵州省气候以冬无严寒,夏无酷暑著称,贵阳是闻名的“避暑之都”、六盘水市被称为“凉都”、毕节市也打造了“清凉世界”的气候品牌。随着贵州经济的发展,人们对气候资源的需求也越来越多,越来越细,而以往对日最高气温的分析多针对月平均值或是少数站点资料的分析,对全省范围内的高温时段和高温天数系统性研究较少,本文对全省日最高气温具体到站的空间分布和具体到日和旬的时间演变进行全面的分析,利于整体上理解贵州日最高气温时空分布和变化规律。
2 资料和方法
本文所用资料是贵州省68站1961年1月1日—2009年12月31日共49 a逐日最高气温。全省共88个站,因在省中部和北部部分站点密集,在不影响分析的前提下,选取68个站(见图1)。每月按3旬划分,第3旬多于或少于10 d也为1旬,共36旬,1代表1月上旬,2代表1月中旬,依次类推。
为了在同一图中将站点气象要素的空间和时间特征都显示出来,本文中将全省划分为4个区域(见图1标号),按区域将68个站排成一个空间序列点,第1~20站为A区,包括了六盘水市,毕节市、安顺市大部,贵阳市,黔南州东部,黔西南州大部;第21~36站为B区,包括遵义市西部,安顺市北部,黔东南州西部和黔南州北部;第37~60站为C区,包括遵义市北部、铜仁市、黔东南州大部;第60~68站为D区,包括黔东南州南部、黔南州南部、黔西南州东南角。
3 四季日最高气温的气候平均
图3是春、夏、秋、冬4个季节49 a日最高气温的多年平均。
图1 所选贵州省68个站点(A~D为文中分区)
3.1 春季
图3a是春季全省日最高气温平均图,可见,全省最暖区域在三州的南部边缘,为25~26℃。其次是铜仁市、黔东南州北部及省西南部的盘县、黔西南州大部和安顺南部,在22℃左右。温度最低的在省西北部:毕节市,六盘水市、安顺市大部,19~20℃。而省中部的遵义市、贵阳和黔南州北部为20~21℃。
春季气候平均日最高气温最低的是几个海拔高度凸起、分散的站:大方、开阳、习水、瓮安、万山和威宁,为17~18℃。
3.2 夏季
从夏季平均日最高气温图(图3b)上可见大部分站点为25~30℃。最大值是省南部边缘和东北部边缘的32℃,仅4个站点。高值区30~32℃,在省东部铜仁市、遵义市东部和黔东南州中东部,及黔南州南部和黔西南州的望谟、册亨县;遵义市中西部次之,28~29℃。低值区在省西北部,包括毕节市大部、六盘水市、安顺市南部和黔西南州大部,为25~26℃。而省中部,以贵阳为中心的安顺市东部、黔南州中北部和黔东南州的西部主要在26~27℃。
图2 所选贵州省68个站海拔高度分布
海拔最高的3个站,威宁、大方、六盘水不到25℃,是全省最凉的3个县市。
3.3 秋季
如图3c,秋季日最高气温的季节平均以省西北部最低,大部分站在19~20℃,该区域包括整个毕节、安顺、六盘水三个市和遵义市西部、黔西南州中北部;其中海拔高度凸起的六盘水市、开阳、大方、习水比周边低1~2℃,威宁全省最低,仅16℃。
秋季最暖区域在黔南、黔东南两州南部和望谟、册亨县,25~26℃,次之的是省东部铜仁地区和黔东南州北部,大都在22℃左右。
省中部一带,遵义市东部、贵阳、黔南州北部、黔西南州大部属于过渡区域,平均最高气温20~21℃。
图3 日最高气温气候平均(a:春季,b:夏季,c:秋季,d:冬季)
3.4 冬季
如图3d可见,冬季黔西南、黔南、黔东南3州南部,包括盘县最温暖,大部>13℃,以册亨、望谟、罗甸3县最高,达到16、17℃。
冬季省北部的日最高气温平均最低,仅为9℃左右,受冬季静止锋锋后冷气团和海拔高度的共同影响,该区域所占面积较大,包括了海拔高度最高的毕节市、海拔相对较低的遵义市、黔东南州西部和黔南州北部、贵阳、安顺和六盘水两个市北部。海拔凸起的开阳、大方、习水最低,仅7℃,低于威宁的10℃。
铜仁、黔东南州中北部、黔南州西部、安顺南部大多在11℃左右。
4 日最高气温>30℃日数的空间分布和出现时段
图4是贵州省68个站多年平均的日最高气温≥30℃日数的旬分布图,纵坐标是36个旬,横坐标是68个站点,每个经度代表一个站点,图中分区如图1所示。
图4可见,全省最凉爽的是贵州中西部的A区,最热时段呈单峰型,在8月上旬最热,全年仅1个站在这期间每旬有3 d左右达30℃以上。省中北部的B区次之,在7、8月份每旬有5~7 d达到30℃以上;C、D区(主要在遵义市、铜仁市、黔南州、黔东南州南部)最热时段呈2个峰值,主峰值在7月中旬—8月上旬,大部分站8~9 d的日最高气温>30℃;次峰值在8月下旬,少数站回升到8 d;8月中旬日最高气温>30℃的天数介于2个峰值之间,属于高温时段的间歇期。图中C、D区还存在高温日数的空间不连续,有几个站点仅每旬3~5 d达30℃以上,明显低于周边,这几个站是海拔较高的万山、丹寨、麻江、雷山、平塘、黎平、瓮安,体现了贵州山区立体气候、山地气候的特点。
图4 贵州省68个站点各旬日最高气温≥30℃的多年平均天数
全省从3—9月均可能出现日最高气温30℃以上天气。省南部边缘的D区除12月下半月外,全年均有可能出现30℃以上日最高气温,3-9月,平均每旬能出现1 d以上。
C、D区6月中旬以后高温天数快速增加,由3 d快速增加到7 d;9月上旬到下旬迅速从6 d减到1 d,因此,6月下旬和9月上旬是这个区域最高气温季节性变化的时段。
5 日最高气温两日内变幅达8℃以上的频次时空特征
本文中所指的升温和降温是次日最高气温减去当日最高气温≥8℃的情形,同样用最高气温日数分布的方法,查看气候上逐旬各站(68个站点)升温、降温次数在时间和空间站点上的分布状况。
5.1 升温频数
由图5可见,全省升温最频繁的是西北部的毕节、六盘水市,从9月开始出现,当年11月—次年5月中旬有多次升温,1—4月每月可出现2~3次,以3月最频繁,威宁基本能达到每旬1次。而黔西南、黔南和黔东南3州南部,1—4月每月近1次,12月升温频次明显减少,偶尔出现。省东北部的遵义和铜仁市是全省升温频次最小的区域,全年仅在2—4月中旬存在,整个期间可出现1~2次8℃以上的升温。5月上旬以后的下半年,该区域日最高气温比较平稳,无8℃以上的增温幅度。
全省6—9月气温稳定,少有8℃以上的升温。全省1—4月升温频次最高,省西北部毕节地区12月升温变化也较明显。
图5 贵州省68个站两日内日最高气温升温8℃的各旬气候频次
5.2 降温频次
由图6可见,降温频次的时空分布在上半年与升温类似,也可在空间上分为3个区域,频次最高的西北区(主要包括毕节、六盘水市),其次是黔西南、黔南和黔东南3州南部,频次最低的是东北部遵义和铜仁市。春季降温频次低于升温,冬季除西北毕节市外,其余地区降温次数多于升温次数。
西北区降温时段明显最长,1—4月每月1~2次,仅5—8月无大幅降温,海拔最高的威宁则只有6月下旬—8月下旬无大幅降温。省南部1—4月每月有1次降温,偶尔出现2次,下半年只出现1~2次。降温最不明显的是遵义和铜仁市,3—5月中旬能出现1次左右,下半年少有降温8℃以上降温。
图6 贵州省68个站两日内日最高气温降温8℃的各旬气候频次(横坐标为站次,纵坐标每月1个单位,共36旬)
6 总结
利用贵州省68个站点1961年1月1日—2009年12月31日共49 a逐日最高气温,统计分析了贵州省日最高气温的四季气候平均值,以及日最高气温>30℃天数的时间和空间特征,还分析了两日内日最高气温变幅≥8℃频次的时空特征。结果表明:
①贵州省日最高气温夏季平均值不超过32℃。最热时段在省东部和南部呈双峰型,7月中旬到8月上旬最热,8月下旬次之,每旬有8~9 d日最高气温>30℃,8月中旬这样的天数相对少,属缓和期,其中丹寨、麻江、平塘、万山等高海拔站点>30℃的日数明显少于周边,体现了贵州山地立体气候。
省中西部盛夏时的最热时段为单峰型,8月上旬每旬>30℃的日数不超过3 d。
②全省两日内日最高气温>8℃变幅的频数在省西北毕节市、六盘水市最高,出现时段从当年10—次年4月,长达7个月,1—4月日最高气温升降频繁,其间每月可出现4~6次日最高气温的剧烈变化;遵义、铜仁市出现频次最低、时段最短,每年2—4月份日最高气温出现3次左右8℃以上的升降变化,而下半年鲜有出现。
③形成贵州日最高气温这样明显的地区差异的原因,一方面是海拔高度,东部和南部海拔较低,气温变率小,西部西北部海拔较高,气温变率大。另一方面,贵州位于西太平洋副热带高压、云贵静止锋、西南热低压等天气系统边缘,夏季东部更容易受到西太平洋副热带高压的控制产生晴热天气,秋冬春季西部受静止锋摆动的影响气温变化大,春季全省受热低压和冷空气的共同影响,再加上海拔高度的原因,形成了贵州特有的日最高气温变化特点。
总体上,贵州省夏季最高气温平稳、适宜。冬春季省西北部日最高气温变化剧烈,遵义、铜仁市最平稳,其余地区的变化介于两者之间,但明显低于省西部。