近53a商洛地区四季变化特征分析

赵小宁

摘 要：利用商洛气候观测站1961-2013年逐日气温观测资料，定义适用商洛的四季划分方法，分析了近53a来商洛四季开始时间、季节长度、平均气温、平均最高气温、最低气温的变化，并给出了四季气温与入季时间、季节长度的相关性分析。结果表明：近53a商洛入春时间提早，入夏时间略推迟；春季长度明显增加，其他3个季节略微减少；春季、秋季和冬季平均气温增高，夏季下降；秋季和春季平均最高气温增高；春季平均最低气温下降；春季入季时间与平均气温和平均最低气温成正相关，夏季入季时间与平均气温、最高气温成负相关，秋季入季时间与平均气温和最低气温成负相关；冬季长度与平均气温成正相关，夏季长度与最高气温成正相关。

关键词：气温；四季；变化趋势；相关分析；商洛地区

中图分类号 P463 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）11-137-04

Abstract：Using Shangluo climate observation stations from 1961 to 2013 on the daily temperature data，defined for Shangluo four seasons division method，analyzed nearly 53 years in Shangluo the change time of four seasons，the length of the season，the average temperature，average maximum temperature，minimum temperature，and gave the correlation analysis of the temperature of the four seasons and season time，season length. The results showed that in 53 years，Shangluo spring ahead of time，summer time slightly delayed；spring length significantly increased，the other three seasons slightly reduced；in spring，autumn and winter average temperature increased，decreased in summer，autumn and spring average maximum temperature increased；the average minimum temperature in spring decreased；spring into the season time and average temperature and the average minimum temperature are positively related；the summer into the season time and average temperature，maximum temperature are negative correlation，fall into the season time and average temperature and minimum temperature are negative correlation；the length of the winter and average temperature are positively related，summer season and the highest temperature are positive correlation.

Key words：Temperature；Four seasons；Changing trends；Correlation analysis；Shangluo area

在全球增暖的大背景下，我国四季已经发生了显著变化，郁珍艳等[1]指出1961-2007年我国四季开始日期发生显著变化，春、夏季提早，秋、冬季推迟，其中以夏季的变化最为明显，且在21世纪初非常明显。除了这种大尺度的研究外，还有很多学者[2-5]对我国局部地区的四季气候变化特征进行了相关的研究，从结论上看，不同的区域季节变化的气候特征有所不同，研究结论的差异性很大程度上取决于所研究地区的不同，导致影响气候的主要因素也不相同。由此可见，我国四季变化并不完全统一，在一个地区也会有不同的变化趋势。

商洛位于秦岭南麓陕西省东南部，介于东经108°34′～111°1′、北纬33°2′～34°24′，地跨长江、黄河两大流域，处在冬夏季风与青藏高原环流的交汇地带，属冬干夏湿、干湿分明的暖温带半湿润季风气候。本文通过探讨商洛四季在全球气候变暖大背景下的变化特征，了解本区域季节变化规律，为当地农业生产应对气候变化提供参考。

1 资料和四季划分方法

1.1 数据资料 本文采用商洛国家基准气候站1961-2013年共53a的逐日气候资料，所选气象要素为平均气温、最高气温、最低气温。

1.2 四季划分方法 气象部门对四季的划分，采用张宝堃提出的候温划分法，以候（5d为一候）平均气温作为划分四季的温度指标，当候平均气温稳定在22℃以上时为夏季开始，候平均气温稳定在10℃以下时为冬季开始，候平均气温在10～22℃为春季和秋季。这个方法在实际应用中，对于如何确定“稳定”的标准上仍会遇到问题。以夏季为例，以往常用的算法是计算5d的日平均气温，若超过22℃，并且以后再也不会低于22℃，则定义为夏季开始。在现实应用中，许多年份当候平均气温连续出现超过22℃后，会有可能有几天低于22℃，一般来讲，这几天的偏低是不会影响整体的气温升高的，应该是可以认为进入夏天了，但用上述的方法来严格判断则还没有入夏。例如，1962年商洛自6月5～19日连续15d逐日的候平均气温都在22℃以上，应该可以认为是稳定通过了22℃，但随后4d候平均气温又低于22℃，之后持续在22℃以上，根据上述方法认为6月23日入夏，而事实上，6月5日起则已经可以认为是夏天了。

为解决上述问题，笔者根据商洛历史逐日资料，参考邢台市四季划分的方法，作为商洛四季划分的标准。以入夏为例，首先是在各站逐日平均气温资料基础上，计算当日及其前2d和后2d的共5d滑动平均值，作为当日的候平均气温，然后定义若有连续5d的候平均气温超过22℃，可称为稳定通过。那么参加滑动平均的5d中，日平均气温>22℃的首日可作为夏季的开始日。此外，可以允许在这5d之后有1～3d的候平均气温低于22℃；若连续6～10d的候平均气温超过22℃，可以允许在这之后有4～5d的候平均气温低于22℃；若连续11～15d的候平均气温超过22℃，可以允许在这之后有6～8d的候平均气温低于22℃；若连续16～20d侯平均气温超过22℃，可以允许在这之后有9～10d的候平均气温低于22℃；若连续20d以上侯平均气温超过22℃，无论其后有几天低于22℃的天数，都算稳定通过。用同样的标准可以判断其他各季的起止时间。这个方法计算相对复杂，但因为允许有一定范围的波动，使得定义更加接近实际情况，更加合理。根据商洛站1961-2013年共53a的逐日平均气温，利用上述方法计算了商洛的四季起止时间。

2 商洛四季起始时间和长度变化分析

2.1 春季起始时间和长度变化趋势分析 由图1可知，近53a来，商洛春季开始日期最早是2013年（3月5日），最迟是1963年（4月23日），入春的平均日期为3月30日。20世纪60年代入春时间明显偏迟，有4个年份入春时间都在4月10日以后，2000年以后，入春时间明显提前，平均日期较其他年代提前了7d。总体来看，商洛入春时间呈显著提早趋势，平均速率为2.3d/10a（通过了置信度0.01的显著性检验）。春季持续时间最长的是2008年（102d），最短的是1967年（43d），春季平均长度74d。20世纪60年代春季最短，较其他年代少13d，2000年以后，春季明显变长，有6个年份大于80d。总体变化趋势，商洛春季显著增长，变化速率为3.1d/10a（通过了置信度0.01的显著性检验）。

2.2 夏季起始时间和长度变化趋势分析 由图2可知，近53a来，商洛夏季开始最早是1995年（5月24日），最迟是1980年（6月26日），入夏平均日期为6月13日。入夏时间略有推迟趋势，推迟0.7d/10a。其中20世纪60年代入夏时间偏早，而20世纪80年代较其他年代推迟了6d。夏季持续时间最长是1995年（107d），最短是1993年（41d），夏季平均长度为77d。20世纪60年代夏季最长，而20世纪80年代最短，较其他年代少10d。总体来看，商洛夏季呈变短趋势，变化速率为1.5d/10a。

2.3 秋季起始时间和长度变化趋势分析 由图3可知，近53a来，商洛秋季开始最早是1993年（8月10日），最迟是1997年和1999年（9月12日），入秋平均日期为8月28日。入秋时间略有提早趋势，提早0.7d/10a。秋季持续时间最长是1993年和2005年（90d），最短是2002年（45d），秋季平均长度69d。商洛秋季略微有变短趋势，减少速率0.1d/10a。

2.4 冬季起始时间和长度变化趋势分析 由图4可知，近53a来，商洛冬季开始最早是1981年（10月20日），最迟是1980年（11月23日），入冬平均日期为11月5日。入冬时间略有提早趋势，提早速率为0.8d/10a。冬季持续时间最长的是1992年（174d），最短的是1972年（124d），冬季平均长度145d。20世纪60年代冬季偏长，2000年以后冬季明显变短，大多数年份都少于140d；总体来看，商洛冬季趋于变短，减少2.0d/10a。

由以上分析得知，商洛四季分明，冬季最长，占全年的40%，夏季、春季和秋季长度相近，其中夏季占21%，春季和秋季分别占20%和19%。近53a来，变化最为显著的是入春时间提早和春季长度明显增加，由此引起入夏时间推迟，其他3个季节长度都呈略微减少趋势，入秋和入冬时间呈略微提早趋势（表1）。

3 商洛四季气温变化分析

3.1 商洛四季平均气温变化分析 图5给出了近53a商洛四季平均气温逐年变化趋势，春季平均气温16.9℃，呈略微增高趋势，增温速率为0.016℃/10a。春季平均气温最低的是2002年（15.1℃），最高的是1988年（18.1℃）。夏季平均气温24.2℃，略呈下降趋势，下降0.114℃/10a。夏季平均气温最低是1983年（22.8℃），最高的是1966年（25.7℃）。其中20世纪60年代夏季平均气温偏高，20世纪80年代明显偏低。秋季平均气温15.7℃，呈增高趋势，增高0.176℃/10a。秋季平均气温最低的是1980年（13.8℃），最高的是2010年（17.6℃）。20世纪60年代秋季平均气温偏低，2000年以后较其他年代偏高。冬季平均气温3.6℃，略有增高趋势，增温速率为0.036℃/10a；冬季平均气温最低是1967年（2.1℃），最高是1998年（5.2℃），其中20世纪90年代明显高于其代年代。另外，从图5可以看出，商洛大多数年份春季的平均气温均高于秋季平均气温，只有1968、1975、1977、1987、2002、2010、2013年的春季平均气温低于秋季。

3.2 商洛四季平均最高气温、最低气温变化分析 表2为商洛近53a来四季气温分析，春季平均最高气温为23.6℃，夏季为30.0℃，秋季为21.3℃，冬季为9.3℃。从变化趋势来看，秋季平均最高气温增温趋势最为明显，达到0.396℃/10a（通过了置信度0.002的显著性检验），春季增温速率为0.297℃/10a（通过了置信度0.005的显著性检验），夏季和冬季变化趋势不太明显，夏季略有下降，冬季略有升高。近53a来，商洛春季平均最低气温为11.3℃，夏季为19.6℃，秋季为11.6℃，冬季为-0.7℃，变化趋势为：春季平均最低气温下降趋势较明显，下降0.135℃/10a，其余3个季节略呈升高趋势。

4 商洛四季气温与入季时间、季节长度相关分析

由表3可知，商洛春季入季时间与平均气温、平均最低气温成显著正相关，春季入季时间提前，则平均气温及最低气温会降低；夏季入季时间与平均气温、最高气温成负相关，入季时间提前，平均气温及最高气温将升高；秋季入季时间与平均气温和最低气温成显著负相关，入季时间提前，秋季平均气温、最低气温将升高；冬季入季时间与气温的相关性较小。冬季季节长度与平均气温成显著正相关，即冬季越长，平均气温越高；夏季季节长度与最高气温成显著正相关，表明夏季越长，最高气温就越高；春、秋两季的季节长度和气温的相关性较小。

5 结论

（1）近53a来，商洛冬季最长，夏季、春季和秋季长度相近。4个季节的起止时间和季节长度变化趋势，入春时间提早2.3d/10a，入秋和入冬时间呈略微提早趋势，入夏时间略推迟；春季长度明显增加3.1d/10a，其他3个季节长度都呈略微减少趋势。

（2）商洛春季、秋季和冬季平均气温有增高趋势，而夏季平均气温呈下降趋势；秋季和春季平均最高气温明显增高，夏季略有下降，冬季略有升高；春季平均最低气温下降明显，其余3个季节略有升高趋势。气温年较差呈下降趋势，气温的季节差异有缩小趋势。

（3）商洛春季入季时间与平均气温和平均最低气温成显著正相关，夏季入季时间与平均气温、最高气温成负相关，秋季入季时间与平均气温和最低气温成显著负相关；冬季季节长度与平均气温成显著正相关，夏季季节长度与最高气温成显著正相关。

参考文献

[1]郁珍艳，范广洲，华维，等.气温突变对我国四季开始日期的影响[J].气象，2010，36（11）：32-37.

[2]范思睿，范广洲，赖欣，等.1961-2007年青藏高原四季开始日期的变化趋势[J].气候与环境研究，2013，18（1）：71-79.

[3]潘航.近60a来南京季节变化特征分析[J].气象科学，2011，31（6）：742-746.

[4]吴智杰，许新路，王丛梅.邢台市近57年四季长短和极端气温变化特征分析[J].安徽农业科学，2011，39（29）：18180-18184.

[5]张静，吕军，项瑛，等.江苏省四季变化的分析[J].气象科学，2008，28（5）：568-572.

（责编：张宏民）