廉江1971到2010年气候变化特征分析

2015-01-12池德文

气象研究与应用 2015年2期

池德文

（湛江市气象局，广东湛江 524000）

廉江地处广东省西南部，雷州半岛北部，北部与广西［1］接壤东南毗邻南海，西南濒临北部湾，属亚热带海洋性季风气候。降水主要集中在汛期（4～9月），雨量充沛，高温期又与多雨期一致，优越的气候资源对农业生产非常有利。但因气候的不稳定性而处于“典型气候脆弱区”，一年四季均有气候灾害出现：春季有低温阴雨，春夏季节有暴雨、强对流、高温，热带气旋交替影响，冬半年有冷空气、寒潮，春秋有连旱等，每年气象灾害都可能对地方经济和人民生命财产造成危害。了解和掌握廉江气候变化，为地方气候资源开发［2］和防灾减灾决策提供科学依据有着重要意义。

根据气候特点对廉江四季划分为：春季（3～5月）、夏季（6～8 月）秋季（9～11 月）冬季（12～次年 2月），汛期划分为前汛期（4～6月）主要受锋面低槽降水系统影响、后汛期（7～9月）主要受热带气旋、热带辐合带等热带系统降水为主［3］，本文利用廉江国家气象观测站自1971～2010年共40年序列的降水、气温资料，分别按年、季节、月和前后汛期等观测样本做分类，运用数理统计方法［4］，分析近40年来气温、降水变化总体特征和趋势。

1 廉江气候概况

廉江1971～2010年多年平均气温23．1℃，最高24．3℃（2003 年），最低 22．1℃（1976 年），最热月 7 月与最冷月1月平均温差13．1℃。历年平均降水量1741mm，最多 2539．7mm（1985 年），最少 929．7mm（1977年），降水逐月变化呈现准双峰型，3月份降水呈增多趋势，6月份增至次大峰值，7月份稍减，8月份增至最大峰值后迅速锐减，11月～次年1月减至全年最少，前汛期平均雨量占年平均的37．6%，后汛期占 46．6%。

2 气温变化特征

2．1 年际变化特征

图1 1979～2010年廉江年平均气温距平率变化曲线

图1是廉江近40年气温距平变化图，正距平极值 1．2℃（2006 年），负距平极值 1．0℃（1976、2008年）。1971年以来气温呈波动上升趋势，1998年起增幅明显加大，1998年～2006年廉江气温维持在较高水平上，2008年前期遭遇罕见连续低温阴雨天气影响，全年平均显著偏低1．0℃，与1976年负距平持平，2010年回到历年平均的正常水平。对40年平均气温做线性回归分析［5］，结果通过了信度 a＝0．01 显著性水平检验，表明自1971年以来廉江气温呈0．0274℃／年的趋势变暖，5年的滑动平均拟合曲线反映出，上世纪90年代以前气温偏低，90年代初开始回升，直到21世纪10年代中期起有下降趋势。从各统计特征可见，廉江40年来先后经历了偏冷期、冷暖交替期和偏暖期，21世纪第一个10年里分别出现正负距平极值，且间隔时间尺度小，年际温差变幅大，表示在该段时间里气温特征演变剧烈。

2．2 季节变化特征

图2 1979～2010年廉江四季气温距平率变化曲线

图2分别是春、夏、秋、冬四个季节的平均气温距平变化图。对四季平均气温做线性拟合分析，计算其相关系数 r，四个季节 r 分别是 0．2107、0．4439、0．5742、0．2973，夏、秋季的拟合相关系数通过了自由度＝39、信度 a＝0．01 显著性水平检验，秋季 0．0374℃／年是四季中增幅最大的，且通过了显著性检验，认为秋季是全年温度上升最明显的季节；夏季增幅虽然明显，但增温幅度不大；冬季增温幅度较大，但相关性较低，认为增温不明显；春季增温幅度小，且相关性也低，认为该时段增温最不明显。从5年滑动平均拟合曲线反映出，各个季节平均气温有一个共同特点是自1996年起都经历了近10年的气温偏高期。

图3 1979～2010年廉江四季气温变异系数曲线

变异系数又称离散系数［6］，是经过无量纲化处理的指标，变异系数和极差、标准差和方差一样，都是反映数据离散程度的绝对值，其数据大小不仅受变量值离散程度的影响，而且还受变量值平均水平大小的影响。变异系数是可以客观衡量气候要素离散程度的，按季节时间序列计算40年气温变异系数可见（图3），廉江冬季气温波动幅度远高于其它季节，说明出现冬季气温异常的概率最大，冬季气温异常变化最为突出，这与1996－2006年暖冬突出、2008年历史罕见低温阴雨天气事件反映一致。

图4 1979～2010年廉江年平均降水量距平率变化曲线

3 降水变化特征

3．1 年际变化特征

根据年降水量距平百分比＞10%为偏涝，＞25%为显著偏涝，＜－10%为偏旱，＜－25%为显著偏旱的标准划分旱涝年景，40年间（图4）偏旱有13年（1977、1986、1987、1988、1989、1996、1998、1999、2004、2005、2006、2007、2009），其中 6 年显著偏旱（1977、1986、1999、2004、2005、2007），1986 ～1989 年和2004～2007年均连续4年偏旱；降水偏涝有12年（1972、1973、1976、1978、1981、1985、1994、1995、1997、2001、2002、2008），其中显著偏涝 4 年（1973、1985、1994、1995）。

降水年际变化线性拟合趋势显示40年以来降水量以－0．2665mm／年递减，但相关系数没有通过显著性检验，说明年降水量的递减趋势变化不显著；从7年滑动平均变化曲线可见，20世纪八十年代中期到九十年代中初期属偏旱时期，九十年代中期降水明显增多。40年来降水多寡变化呈现阶段性交替出现。

3．2 季节变化特征

从图5可以看到，春秋冬季的降水略呈增加趋势，夏季略呈减少。对四个季节降水线性拟合趋势分析，相关系数均没有通过显著性检验，说明四个季节的降水量虽有增减，但变化趋势是不显著的。从夏季7年滑动平均变化曲线可见，在40年间，20世纪中前期到末期属降水丰沛时段，基本跟年际滑动变化曲线波动基本一致，说明夏季降水多寡对全年雨量距平有决定作用。

春秋冬季中，春秋季的滑动变化曲线基本一致，距平百分比震荡幅度比冬季大，且冬季是全年降水最少时期，对全年雨量影响贡献不大。从20世纪七十年代到九十年代初，春秋季降水属偏多时段，九十年代和21世纪以来均处于2个降水偏寡时段，说明这2段时期内有发生春秋连旱的气候特征。