霍山县近50年气温和降水变化特征研究

袁新田，吴茂成

宿州学院环境与测绘工程学院,安徽宿州，234000

霍山县近50年气温和降水变化特征研究

袁新田，吴茂成

宿州学院环境与测绘工程学院,安徽宿州，234000

选取1960-2010年霍山县的逐日气温和降水数据资料，采用统计法和线性回归分析法，分析了霍山县1960-2010年气温和降水的变化特征。结果表明：1960-2010年时期内，霍山县的年平均温度和年总降雨量都表现为上升的趋势，其中，温度的增长速率为0.177℃/10a，降雨量的增长速率为28.17 mm/10a，降雨量波动明显。季节变化表明，冬季的温度上升表现比较显著，春季和秋季次之，夏季温度有所降低；降雨量在夏季和冬季增多较为显著，特别是夏季降雨的增多对年降雨量增加的贡献程度最大，春、秋季都有所减少。

霍山县气候变化；气温；降水

根据第4次IPCC气候变化评估报告[1]，全球气候正处于变暖的过程中，且这种变暖的趋势表现得比较显著。观测资料显示，在过去的100年间，全球的平均气温增加了约0.74℃，近50年全球气候温度增加速度达到了0.13℃/10a。每一个区域的气候变化所表现出来的特征是不一样的[2]。我国也有很多学者和专家对中国近代气候变化特征进行了一些研究，陈梦春等研究表明：近41年来，安徽省的平均气温约上升了0.8℃，年降水量增多，气候逐渐变得湿暖[3]。任国玉等研究指出：1951-2004年我国年平均气温总体处于上升阶段，上升幅度约1.3℃，并且增温速率达到了0.25℃/10a[4]。

霍山县位于安徽省西南部，地处31°03′N～31°33′N，115°52′E～116°32′E之间，属于亚热带季风湿润气候，季风气候显著，一年有明显的四季，年均太阳辐射总量为116.6 kcal/cm2，年平均气温为15℃，雨量充足，年平均降雨量为1400 mm，降雨大多数都在夏季，且多暴雨、多梅雨天气，冷热适中，无霜期较长，达220天。本文根据1961-2010年霍山气象站的气象观测资料，分析了霍山县1960-2010年气温和降水两个要素的变化特征，揭示霍山县气候变化规律，以此为霍山县气候预测和防灾减灾提供参考[5]。

1 数据处理与研究方法

1.1 数据处理

选用1961-2010年霍山气象站气温和降水观测资料(由国家信息中心气象资料室提供),统计并整理出1961-2010年逐日气温和降水的基本数据，通过算术平均求出近50年的年平均气温和降水量，并计算距平值。四季：春(3-5月)、夏(6-8月)、秋(9-11月)、冬(12-次年2月)[6]。从年平均气温、年总降水量、气温和降水的季节变化以及年代际变化来分析霍山县的气候变化特征。

1.2 研究方法

为了分析气候要素的时间序列变化趋势，采用一元线性回归方程对霍山县气温和降水数据进行分析，即：

其中，y表示变量，x表示时间，a为常数，b为系数。b的数值大小表示气温和降水的变化速率，将b的数值乘以10来表示10年的数据变化。当b>0，y随x的增大而增加，当 b<0，y随x的减小而下降；a和b的值应用最小二乘法进行估算[7]。应用Excel软件统计数据并建立线性回归方程，制作出相关的图和表格，分析说明霍山县1961-2010年气温和降水的变化特征。

2 结果与分析

2.1 气温变化分析2.1.1 年平均气温变化分析

由图1可知，1961-2010年霍山县平均温度总体呈上升态势，温度的增加速度为0.177℃/10a，比我国1951-2004年的气温上升速率0.25℃/10a略低，约低0.08℃/10a[4],但接近安徽省近41年来平均气温0.19℃/10a的变化速率[3]。从整体来看，1993年以前，温度表现为负距平状态，平均距平值为-0.28℃；1994年以后，气温多为正距平，平均距平值为0.54℃，其中1994年升温幅度明显，相比1993年气温升高了1.12℃。

图1 1961-2010年霍山县年气温变化趋势

2.1.2 四季气温变化分析

根据图2，从各个季节气温分布规律来看，1961-2010年间，霍山县冬季平均温度增长的趋势最为显著，气温上升的速率达0.38℃/10a，50年内，冬季温度上升了0.5℃，呈现出变暖的趋势；春季和秋季升温速率次之，分别为0.28℃/10a、0.18℃/10a，春季温度的上升速率大于秋季；而在这期间，夏季平均温度稍微有所降低，降温速率为-0.05℃/10a，可见夏季的高温天气在减少。冬、春、秋三季气温都有所升高，而夏季温度略微降低[4，8]，这对缓解霍山县气候变暖有一定的积极意义。

图2 1961-2010年霍山县四季气温变化趋势

2.1.3 气温的年代际变化分析

根据统计分析得出：1961-2010年霍山县的平均气温为15.4℃，比六安市的平均气温略低，约低0.4℃[11]。表1为取每个年代(按照世纪的划分标准，把n1年看作是一个年代的开端)四季气温的平均值。1960年代的平均气温为15.4℃,1970年代为15.0℃，1980年代为15.1℃，1990年代为15.7℃，21世纪前10年(2001-2010年)为16.0℃；相邻10年之间的增温幅度分别为-0.4℃、0.1℃、0.6℃、0.3℃，除1970年代气温有所降低外，1980年代以后气温均有所升高，其中1990年代气温升高最为显著[11]，升温幅度相比1980年代达0.6℃。

表1 不同年代四季平均气温

℃

年代春夏秋冬年均6015.226.916.13.515.47014.926.315.53.315.08015.126.015.83.415.19015.726.416.14.415.72001-201016.326.616.64.416.0平均15.426.416.03.815.4

1961-2010年霍山县春、夏、秋、冬四季平均气温分别为15.4℃、26.4℃、16.0℃、3.8℃(表1)，从1970年代至21世纪前10年，春、夏、秋、冬四季温度均呈现明显的上升趋势，春季温度增加了1.4℃，秋、冬两季都上升了1.1℃，夏季温度仅升高0.3℃，增温不明显；显然，霍山县的全年气候呈现逐渐变暖的趋势[8]，而春、秋、冬三季温度的增高对霍山县气候变暖起着不可忽视的作用。

安吉拉·卡特：人以自己对这世界的意识构筑自己的命运。你参与阴谋，因为你相信再不起眼的事物都参与了对付你的阴谋。

由表2可知，1960年代平均气温距平0℃，以此为基准来分析其他各年代的气温，1970年代为-0.4℃，1980年代为-0.3℃，1990年代为0.2℃，21世纪前10年为0.6℃；显然，1970年代距平值最低，其中1969年温度最低，最低温度为14.59℃；进入1980年代，气温开始逐渐升高，增温速度缓慢，相比1970年代，仅上升0.1℃；进入1990年代后迅速升温，与1980年代相比，升温幅度较大，达到0.5℃，气温变化的趋势与我国1951-2004年相一致[8]；2001-2010年是年平均气温最高的10年，其中2006年是温度最高的一年，平均温度为16.68℃。

表2 年代四季气温距平值 ℃

年代春夏秋冬年均60-0.20.40.0-0.30.070-0.6-0.2-0.5-0.5-0.480-0.3-0.4-0.2-0.4-0.3900.30.00.10.60.22001-20100.80.20.60.60.6

根据表2，从温度的距平变化规律来看，霍山县1960年代四个季节的气温距平值分别为-0.2℃、0.4℃、0℃、-0.3℃；1970年代的气温距平值分别为-0.6℃、-0.2℃、-0.5℃、-0.5℃，均为负距平[12]，四季温度都有所降低，其中夏季温度下降最为显著，为-0.6℃，秋、春两季降温次之，分别为-0.5℃、-0.4℃，冬季气温下降的最少；1980年代的气温距平值分别为-0.3℃、-0.4℃、-0.2℃、-0.4℃，也均为负距平，但除了夏季以外，其他三季均表现为增温的态势，但升温幅度都不大，分别为0.3℃、0.3℃和0.1℃；1990年代的气温距平值分别为0.3℃、0℃、0.1℃、0.6℃，冬季温度升高最为显著，与1980年代相比，冬季增温达1℃；21世纪前10年的气温距平值分别为0.8℃、0.2℃、0.6℃、0.6℃，均为正距平，与90年代相比，各季节增温幅度分别为0.5℃、0.2℃、0.5℃、0℃，春、秋两个季节温度增加十分明显。整体而言，霍山县气候呈现变暖的特征。

2.2 降水变化分析2.2.1 年降水量变化分析

分析霍山县近50a年降水量发现，1960-2010年期间，霍山县年降水量总体呈现波动增多的趋势，但增加的幅度不大，年平均降水量的上升速率为28.17 mm/10a(图3)，近50年的降水量基本上都维持在平均值上下，降水量的年际变化大，波动较为显著，线性拟合度较低，这与亚热带季风性湿润气候相一致，具有季风气候降水变率大的典型特征[10]。近50年霍山县的年平均降雨量为1351.8 mm，其中1991年降雨量最丰富，为1991.9 mm，超过平均值640.1 mm；1978年年降雨量最少，为732.3 mm，比平均值少619.5 mm。

2.2.2 四季降水量变化分析

从图4可以看出，近50年，霍山县春、夏、秋、冬四季的降水变化速率分别为-10.45 mm/10a、37.25 mm/10a、-11.17 mm/10a、12.53 mm/10a。1960-2010年期间，霍山县春季降雨量呈下降趋势且降雨的年际变化幅度偏大；夏季降雨量年际变化相对较小，总体呈上升趋势，为多雨季节，降雨量充沛，符合夏季多雨的亚热带季风性湿润气候特征；秋季降雨量年变化率相对较大且不稳定，表现出下降的态势；冬季降雨量的年变率大，并呈现不稳定的上升态势。

图3 1961-2010年霍山县年降水量变化趋势

图4 1961-2010年霍山县四季降水量变化趋势

2.2.3 降水的年代际变化分析

近50年，霍山县各年代平均降雨量依次分别为1261.4 mm、1332.5 mm、1400.1 mm、1326.1 mm、1439.1 mm(表3)。显然可见，1961-2010年霍山县年降雨量总体表现为波动增多的趋势，1990年代的降雨量稍微有所减少，2001-2010年代是降水量最丰富的10年，比1990年代增加了113 mm；降水量最少的是1960年代。近50年，霍山县降水量呈现出由少到多的变化过程，同安徽省降水的年际变化相一致[3]。

表3 各年代四季降水量 mm

年代春夏秋冬年均60369.1467.8285.8138.71261.470381.3564.9247.2139.11332.580320.8597.6334.2147.41400.190339.6610.0222.5154.01326.12001-2010338.8650.5253.2196.71439.1平均349.9578.2268.6155.21351.8

从各季节降雨量看，近50年来，霍山县春、夏、秋、冬四季平均降水量分别为349.9 mm、578.2 mm、268.6 mm、155.2 mm，显然，夏季是四季中降水量最多的季节，占年降雨量的42.8%，冬季降雨较少，这与我国南方气候的降水特征，冬季降水少，夏季降雨多相一致[10]。其中，2001-2010年，夏季降水比较集中且多暴雨，雨量大；夏季降水量一直呈现上升趋势，说明霍山县夏季易发生洪涝灾害和地质灾害，对农业生产有一定的影响。在各季节中，夏季降水量增多最为明显，1961-2010年夏季降雨量增加了150.8 mm，是增长速率最快的季节，可见，夏季降雨量的增加对霍山县年降水量总体上呈上升趋势的贡献率最大。

表4 各年代四季降水距平值 mm

年代春夏秋冬年均6019.2-110.317.2-16.5-90.47031.4-13.2-21.4-16.1-19.380-29.119.565.6-7.848.390-10.331.9-46.1-1.2-25.72001-2010-11.172.4-15.441.587.3

从表4看，1960年代，霍山县四季降水距平值分别为19.2 mm、-110.3 mm、17.2 mm、-16.5 mm，年降雨量距平值为-90.4 mm，年降雨量较少，偏干燥；1970年代距平值分别为31.4 mm、-13.2 mm、-21.4 mm、-16.1 mm，四季平均降水量分别为381.3 mm、564.9 mm、247.2 mm、139．1 mm，春季降雨量偏多，对比1960年代，降雨量增加明显；1980年代距平值分别为-29.1 mm、19.5 mm、65.6 mm、-7.8 mm，年平均降水量距平值为48.3 mm，年降水量较多，偏湿润，四季平均降水量分别为320.8 mm、597.6 mm、334.2 mm、147.4 mm，其中夏季降雨量偏多；1990年代距平值分别为-10.3 mm、31.9 mm、-46.1 mm、-1.2 mm，年降雨量距平值为-25.7 mm，对比1980年代，年降雨量偏少，四季平均降雨量分别为339.6 mm、610.0 mm、222.5 mm、154.0 mm，显然夏季降水量偏多；21世纪前10年四季距平值分别为-11.1 mm、72.4 mm、-15.4 mm、41.5 mm，年平均降水量距平值为87.3 mm，降水较多，气候湿润，四季平均降水量分别为338.8 mm、650.5 mm、253.2 mm、196．7 mm，与较为湿润的1980年代相比，夏、秋、冬季降雨量都表现出明显增多的状况[9]，其中夏季降雨量增多最为突出。整体而言，霍山县夏季降雨量增加最多，对年降雨量的增加贡献度最大。

4 结 论

根据以上分析，可得出以下结论：

(1)1961-2010年，霍山县年平均气温总体表现出波动上升态势，同我国温度的变化基本一致，但增温速率低于全国；从不同年代看，1990年代，霍山县年平均温度上升最为显著。

(2)1961-2010年，霍山县年平均气温增长速率为0.177℃/10a，温度上升最快的季节是冬季，春季仅次于冬季，秋季温度上升最不明显，而夏季温度稍微有所下降，但降温速率并不大，约为-0.05℃/10a，冬季温度的上升对霍山县气候变暖的影响程度很大。

(3)1961-2010年，霍山县年降雨量整体上表现出增多的趋势。从四季看，霍山县四季降水量有明显的差别，夏季降水量增多表现最为突出，也是增长速率最快的季节，而春、秋两季降雨量呈现出下降的特征，霍山县夏季降雨的变率情况对年降雨量的增减有决定性的意义。

(4)总体上而言，霍山县近50年气温和降水变化呈正相关，均表现为上升的趋势，尤其是进入21世纪以来，温度逐渐上升，降雨量不断增加，正相关程度增加，霍山县的气候表现为暖湿的特征，与全国气候变化相一致。

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(责任编辑：刘小阳)

Analysis of the Characteristics of Temperature and Precipitation in Recent 50 Years in Huoshan County

YUAN Xintian,WU Maocheng

School of Environment and Surveying Engineering, Suzhou University, Suzhou,Anhui 234000,China

The data of daily temperature and precipitation in 1960-2010 in Huoshan county was collected,and statistical method and linear regression analysis method were employed to analyze the changes of characteristics of temperature and precipitation. The results show that the annual average temperature and the annual total precipitation are characterized by rising trend in that period.The growth rate of temperature is 0.177℃/10a,the growth rate of precipitation is 28.17 mm/10a,and precipitation has experienced evident fluctuation. Seasonal change shows that the winter temperature increases significantly, followed by those of spring and autumn, while summer temperature reduces. Increased rainfall in summer and winter is significant, especially the increase of summer precipitation contributes most to the increase of annual precipitation, while the precipitation in spring and autumn reduces.

Huoshan County;Climate change;Temperature;Precipitation

10.3969/j.issn.1673-2006.2016.12.027

2016-04-15

安徽高校省级自然科学研究重点项目(KJ2013A244；KJ2014A251)。

袁新田(1963-)，安徽阜阳人，教授，主要研究方向：气候变化与土壤环境。

P468

A

1673-2006(2016)12-0091-06