1961—2015年濉溪县气候变化分析

张学贤，周景春，张存岭

(1.安徽省淮北市气象局，安徽淮北 235000；2.安徽省濉溪县气象局，安徽濉溪 235100)

Note:△ indicates correlation at the 0.10 level.

Note:△ indicates correlation at the 0.10 level.



1961—2015年濉溪县气候变化分析

张学贤1，周景春2，张存岭2

(1.安徽省淮北市气象局，安徽淮北 235000；2.安徽省濉溪县气象局，安徽濉溪 235100)

利用1961—2015年濉溪县日照、气温、降水等气象资料，采用统计分析方法对濉溪县气候变化进行分析。结果表明，近55年濉溪县全年和冬夏季日照时数明显减少，4月增加；全年和1—4、10月平均气温显著升高，年均最高气温无明显变化，全年和1—6、9—10、12月最低气温显著上升，全年和1—3、5—8、12月温差显著减少；9月降水量趋于减少，全年和春季雨日显著减少；全年和冬季、春季、夏季蒸发量显著减少；相对湿度、湿润指数略有降低，9月湿润指数趋于减少。可见，近55年濉溪县气候呈现“暖干化”趋势。

日照时数；气温；降水；蒸发量；相对湿度

近百年来，由于自然环境的变化和人类活动的干扰，大气污染和温室气体浓度升高，全球气候正呈现以变暖为主要特征的显著变化。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告指出，全球地表温度呈现一致的增暖趋势，近50年(1956—2005年)的变暖速率(0.13 ℃/10 a)几乎是近100年(1906—2005年)的2倍[1]，在此背景下，我国气候也表现出显著的变暖趋势。研究表明，在气候变暖的背景下，各类气象要素时空变化均较大[2-5]。佟金鹤[2]研究表明，1965—2014年我国整体升温，华北地区北部、西北地区升温较强；全国范围内降水变化区域差异较大，西南、华北地区降水减少。何彬方等[3]分析表明，1955—2005年安徽省年日照时数呈显著的减少趋势，减幅为88.3 h/10 a。气候变化不但具有全球性，且具有局地特征。笔者利用濉溪县1961—2015年日照、气温、降水等气象资料，采用统计分析方法对濉溪县气候变化趋势进行分析。

1 资料与方法

1.1 研究区概况 安徽省濉溪县位于黄淮平原南缘(33°17′～33°59′N、116°23′～116°59′E)，南北长90 km，东西宽45 km，辖11个镇和省级濉溪经济开发区、濉溪芜湖现代产业园，人口107万。总面积1 987 km2，皆为平原，地势平坦，自西北向东南缓倾。耕地14.7万hm2，土壤类型为砂姜黑土和潮土。耕作制度以冬小麦-夏大豆、冬小麦-夏玉米一年两熟为主。年平均太阳辐射总量521.6 kJ/cm2，年平均气温15.3 ℃，>0 ℃积温5 497 ℃·d，≥10 ℃积温4 975 ℃·d，年日照时数2 237.0 h，降水量818.3 mm，蒸发量1 883.8 mm，无霜期213 d。

1.2 数据来源 选取濉溪县气象站提供的1961—2015年日照、气温、降水等气象资料，该站属国家基本农业气象站，地理位置为33°55′33″N、116°45′28″E。四季划分为春季(3—5月)、夏季(6—8月)、秋季(9—11月)、冬季(12月—次年2月)。

1.3 数据处理与方法 利用Excel 2003进行数据处理和图表绘制，使用DPS v7.05软件进行相关分析。采用一元线性回归对数据序列变化趋势进行分析。

综合考虑气温、降水、相对湿度等因子，采用属于水温平衡法的N.N.伊万诺瓦指标，计算气候湿润指数[6]。具体公式为：

式中，MI为湿润指数；R为降水量(mm)；T为平均温度(℃)；RH为相对湿度(%)。

2 结果与分析

2.1 日照时数变化 同一地点冬至—夏至—冬至，可照时数呈抛物线变化。日照时数与可照时数呈正相关，同时受地形、云雾等因素影响，波动较大[7]。1961—2015年濉溪县日照时数呈显著减少趋势，减幅为30.6 h/10 a，其中，6—8月日照时数减少趋势明显，减幅分别为8.3、5.3和10.5 h/10 a；而4月则表现为显著的增加趋势，增幅为6.8 h/10 a；冬季日照时数呈显著的减少趋势，减幅为11.4 h/10 a。

2.2 气温变化 1961—2015年濉溪县年平均气温呈显著升高趋势，升幅为0.18 ℃/10 a；冬季、春季、秋季平均气温均呈显著升高趋势，升幅分别为0.34、0.22、0.17 ℃/10 a。其中，1—4和10月显著升高，升幅分别为0.30、0.56、0.36、0.21和0.29 ℃/10 a，2月升温幅度最高。近55年濉溪县年平均日最高气温变化趋势不明显，其中，10月显著升高，升幅为0.32 ℃/10 a；8月显著降低，下降幅度为0.22 ℃/10 a；2—4月平均显著升高，升幅为0.25 ℃/10 a。近55年濉溪县年平均日最低气温显著升高，升幅为0.31 ℃/10 a。其中，1—6和9—10月显著升高，升幅为0.22～0.73 ℃/10 a，2月升幅最大；12月趋于直线上升，升幅为0.28 ℃/10 a。由此可见，近55年濉溪县年平均气温、年平均日最高气温、年平均日最低气温均呈升高趋势，升温强度从大到小依次为最低气温、平均气温、最高气温，气候变暖主要表现为最低气温升高，且集中在冬春季。

1961—2015年濉溪县气温日较差月变化呈双峰曲线趋势(图1)，峰值出现在5、10月，8月温差最小，可分段用二次曲线拟合。1—7、8—12月气温日较差的二次曲线分别为T=3.83+3.605m-0.424m2(F=26.60)、T=-35.27+8.721m-0.417m2(F=22.62)，其中，m为月份(3—12月)。近55年濉溪县年平均温差呈显著的减少趋势，减幅为0.24 ℃/10 a。其中，1—3、5—8和12月平均温差显著减少，减幅为0.17～0.38 ℃/10 a，2月减少最多。

图1 1961—2015年濉溪县温差月际变化Fig.1 The monthly variation of temperature difference in Suixi County during 1961-2015

2.3 降水变化 1961—2015年濉溪县年降水量无明显的线性变化趋势，只有9月减少趋势明显，减幅为8.2 mm/10 a。而≥0.1 mm雨日呈显著的减少趋势，减幅为2.2 d/10 a；春季减少趋势明显，减幅为1.1 d/10 a。其中，3、4月减少趋势明显(表1)，减幅分别为0.4、0.5 d /10 a。

2.4 蒸发量变化 1961—2015年濉溪县年蒸发量呈显著的减少趋势，减幅为70.9 mm/10 a，明显高于1957—2001年我国蒸发皿蒸发量减少速率(34.12 mm/10 a)[4]。其中，1—8和12月蒸发量呈减少趋势，减幅为3.7～17.5 mm/10 a，6月减少最多。相关分析表明，年蒸发量与日照时数、年平均日最高气温、平均温差和相对湿度呈极显著相关，而年平均日最高气温、相对湿度随年度的更迭没有明显变化。逐步回归表明，蒸发量(E)与日照时数(St)、平均温差(△T)呈多元直线相关关系，即E=-503.56+0.582 6St+87.703 3△T(F=15.74)。

2.5 相对湿度和湿润指数变化 1961—2015年濉溪县月平气候干湿状况除与降水密不可分外，还与气温的高低有关，同等降水条件下，气温不同，会造成气候干湿状况的差异。1961—2015年濉溪县年平均相对湿度、湿润指数总体上呈略有减少趋势，但未通过显著性检验(表2)，仅9月湿润指数下降趋势明显，下降幅度为7.6/10 a。

表1 1961—2015年濉溪县逐月降水量和≥0.1 mm雨日的相关系数Table 1 Correlation coefficient of monthly precipitation and ≥0.1 mm rain days in Suixi County during 1961-2015

注：△表示在0.10水平上相关。

Note:△ indicates correlation at the 0.10 level.

均空气相对湿度呈谷峰曲线趋势(图2)，3月最低，8月最高。3—12月空气相对湿度变化趋势可用二次曲线拟合，即RH=37.31+9.008m-0.552m2(F=5.520)，其中，RH是空气相对湿度，m为月份(3—12月)。

图2 1961—2015年濉溪县相对湿度月际变化Fig.2 The monthly change of relative humidity in Suixi County during 1961-2015

3 结论与讨论

(1)1961—2015年濉溪县全年和冬夏季日照时数明显减少，4月增加；全年和1—4、10月平均气温显著升高，年均最高气温无明显变化，全年和1—6、9—10、12月最低气温显著上升，全年和1—3、5—8、12月温差显著减少；9月降水量趋于减少，全年和春季雨日显著减少；全年和冬季、春季、夏季蒸发量显著减少；相对湿度、湿润指数略有降低，9月湿润指数趋于减少。近55年濉溪县气候呈现“暖干化”趋势。

(2)申双和等[4]分析指出，风速和日照时数的下降、水汽压的增加是造成气候变暖背景下蒸发量下降的主要原因。

表2 1961—2015年濉溪县逐月相对湿度、湿润指数的相关系数

Table 2 Correlation coefficient between monthly relative humidity and moisture index in Suixi County during 1961-2015

月份Month相关系数Correlationcoefficient相对湿度Relativehumidity湿润指数Moistureindex1-0．062-0．0612-0．078-0．0553-0．101-0．0684-0．127-0．21550．1650．04160．0960．1067-0．160-0．11880．090-0．04890．061-0．231△10-0．2130．012110．0140．18112-0．0980．106

注：△表示在0.10水平上相关。

Note:△ indicates correlation at the 0.10 level.

而该研究结果表明，濉溪县年蒸发量与日照时数、年平均日最高气温、平均温差和相对湿度呈极显著相关，年平均日最高气温、相对湿度随年度的更迭没有明显变化；蒸发量与日照时数、平均温差呈多元直线相关关系。由此可见，在气候变暖的背景下，蒸发量减少主要是由日照时数减少、温差缩小引起的。

(3)近百年来气候变化幅度已超出地球本身自然变动范围，对人类生存和社会经济构成严重威胁。农业是受全球气候变化影响最大、最直接的行业之一，尤其是作为农业主体的作物生产与粮食安全。气候变化通过影响作物生育进程、适宜种植区和灾害性因子等的变化，对作物产量、品质产生很大影响。宜通过改变种植结构、更换相对高产的中晚熟品种或抗逆性强的品种等措施，获得更高的生产效益。参考文献

[1] SOLOMON S.Climale change 2007：The scientific basis[C]//Contribution of working group I to the forth assessment report of the intergovemental panel on climale change.Cambridge：Cambridge University Press，2007.

[2] 佟金鹤.1965-2014年我国温度和降水变化趋势分析[J].安徽农业科学，2016，44(12)：229-235，259.

[3] 何彬方，马妍，荀尚培，等.安徽省50年日照时数的变化特征及影响因素[J].自然资源学报，2009，24(7)：1275-1285.

[4] 申双和，盛琼.45年来中国蒸发皿蒸发量的变化特征及其成因[J].气象学报，2008，66(3)：452-460.

[5] 卢爱刚，熊友才.全球气候变化背景下近五十年中国湿度区域变化趋势[J].水土保持研究，2013，20(1)：141-143.

[6] 郑广芬，陈晓光，孙银川，等.宁夏气温、降水、蒸发的变化及其对气候变暖的响应[J].气象科学，2006，26(4)：412-420.

[7] 梁晨，梁杰，梁思琦.1975-2014年郸城县农业气候资源及变化趋势分析[J].现代农业科技，2015(15)：248，250.

Analysis on Climate Change in Suixi County during 1961-2015

ZHANG Xue-xian1, ZHOU Jing-chun2, ZHANG Cun-ling2

(1. Huaibei Meteorological Bureau in Anhui Province, Huaibei, Anhui 235000; 2. Suixi County Meteorological Bureau in Anhui Province, Suixi, Anhui 235100)

Using sunshine, temperature, precipitation data in Suixi County during 1961-2015, the climate change was analyzed by using statistical analysis method. The results showed that in recent 55 years in Suixi County, sunshine hours of whole year and winter, summer were obviously decreased, increased in Apr.; average tempearture of whole year, Jan.-Apr., Oct. was obviously increased, annual average maximum temperature had no obvious change, minimum temperature of whole year, Jan.-Jun., Sep.-Oct., Dec. was significantly increased, temperature difference of whole year, Jan.-Mar., May-Aug., Dec.was obviously reduced; precipitation in Sep. was decreased, rain days of whole year and spring was obviously reduced; evaporation capacity of whole year, winter, spring, summer was significantly reduced; relative humidity, moisture index was slightly reduced, moisture index of Sep. was decreased. The climate in Suixi County in recent 55 years presented warming and drying trend.

Sunshine hours; Temperature; Precipitation; Evaporation capacity; Relative humidity

中国气象局气候变化专项(CCSF201616)。

张学贤(1968- )，男，安徽泗县人，工程师，硕士，从事气象服务与农业气象研究。

2016-09-18

S 162

A

0517-6611(2016)33-0168-02