2010—2018年南糯山生态站气候变化特征分析

孔震　字冉

摘要    利用南糯山生态无人观测气象站2010—2018年逐日气象资料，分析了南糯山单站近9年来气候特征变化及南糯山普洱茶种植气候适应性。结果表明，2010年以来南糯山站除年平均最低气温和极端最低气温总体下降外，年平均气温、年平均最高气温、极端最高气温和极值温差都有先升后降的变化趋势;降水量总体呈逐渐增加的趋势;年平均风速有减弱趋势，但主导风向西风出现的概率呈现增大趋势;2010—2018年南糯山总体气候特征十分有利于该区普洱茶的生长。

关键词    气候;变化特征;南糯山站;2010—2018年

中图分类号    P467        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）13-0180-04                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Analysis  on  Climatic  Change  Characteristics  of  Nannuo  Mountain  Ecological  Station  During  2010-2018

KONG Zhen 1    ZI Ran 2

（1 Jinghong Meteorological Bureau in Yunnan Province，Jinghong Yunnan 666100; 2 Meteorological Bureau of Xishuangbanna Prefecture）

Abstract    By using the daily meteorological data of Nannuo Mountain Eco-unmanned Meteorological Station during 2010-2018，the climatic characteristics of Nannuo Mountain single station in recent 9 years and the climatic adaptability of Pu′er Tea planting in Nannuo Mountain were analyzed.The results showed that，annual average minimum temperature and extreme minimum temperature decreased in the whole，the annual average temperature，annual average maximum temperature，extreme maximum temperature，and the extreme temperature difference had a trend of rising first and then falling..The overall trend of precipitation decreased.The annual average wind speed showed a decreasing trend，but the occurrence probability of the prevailing west wind increased.During 2010 to 2018，the climate characteristics of Nannuo Mountain was favorable to the growth of Pu′er Tea.

Key words    climatic;change characteristic;Nannuo Mountain Station;2010-2018

近50年來，全球气候特征变化日渐显著，天气变化多端，很大程度上影响了人们生产生活。因此，气象观测以及对气候变化的研究越来越引起人们的重视[1]。南糯山位于云南省西双版纳傣族自治州勐海县境内、流沙河东岸，气候温暖，雨量充沛，终年云雾缭绕，具备茶树生长的优良环境，是云南最大的古茶园之一，所产南糯古树茶是云南省茶叶中的珍品。南糯山生态无人观测气象站是云南省西双版纳傣族自治州气象局2010年为了促进南糯山生态农业发展所建，研究该站的气候变化特征对当地政府指导茶叶生产、提升茶叶品质具有重要的现实意义。

1    资料与方法

本文所用资料来自于西双版纳州南糯山生态气象无人观测站（北纬21°57′、东经100°36′，海拔高度1 630.0 m）2010—2018年逐日的气象资料。分析变量包括平均气温、最高气温、最低气温、极端气温、平均降水量和各量级降水日数、相对湿度、风向、风速等。

利用上述变量进行统计分析，得出各个要素的气候平均值，然后计算出各个要素的距平值，利用线性回归方法，得出气候变化趋势拟合方程。

2    结果与分析

2.1    降水变化特征

2.1.1    年降水量变化。分析南糯山站2010—2018年以来的年降水特征发现，南糯山站年降水量呈上升趋势，其线性拟合上升率为每年42.595 mm，年降水量线性拟合方程为y=42.595x-212.98。

从图1可以看出，南糯山站自2010年以来，年降水量呈总体上升趋势，但年降水量在各个年际的情况不同，可分为3个阶段：①2010—2012年，年降水偏少，平均距平值为负，为南糯山雨水相对偏少期，其中2010年（年降水量1 081.6 mm）是近9年来年降水量最少的年份;②2013—2015年，降水量平均距平值为正，表明该段时期是雨水相对饱和期;③2016—2018年，平均距平值为正，但2016年和2017年出现明显负—正变化，其中2017年距平值达近9年以来最大（538.2 mm），年降水量2 171.8 mm。

2.1.2    單日最大降水量。受西南暖湿气流影响，南糯山地区降水主要集中在雨季（5—10月），单日最大降水量亦多出现在雨季。从表1可以看出，2010—2018年单日最大降水量的极大值出现在2011年8月24日，为134.8 mm;2017年7月23日次之，为128.8 mm，均达到了大暴雨级别;2018年10月31日为单日最大降水量极小值（50.1 mm）。此外，通过分析图1和表1可知，年降水量最大（小）年份与单日最大降水量的极大（小）值出现年份不一致，这可能与南糯山独特的高原气候和地理位置有关。

2.1.3    强降水（日降水量≥50 mm）的气候变化。赵玉洁等[2-4]研究表明，受夏季风影响，年降水量的多少与发生强降水的次数有密切的关系[2-4]。统计南糯山站2010—2018年来发生强降水的次数和时间，对了解降水过程的整体趋势有一定帮助，以期较为准确地计算出强降水发生的概率。经统计（表2），2010—2018年南糯山站降水量≥50 mm的强降水天数为37 d，降水量≥100 mm有2 d，其中2010—2018年年际变化3个阶段的强降水天数的平均值分别为3.3、5.0、4.7 d;出现日降水量≥50 mm的强降水天气最多的是2013—2015年，共15 d。

2.1.4    最长连续降水日数变化。从表3可以看出，2010—2018年平均最长连续降水日数为24.3 d，2017年出现最长连续降水日数的极大值，多达32 d（出现在6月25日至7月26日），降水量达660.0 mm，为当年降水量的30.4%。2010—2018年最长连续降水日数的极小值为15 d，出现在2010年7月18日至8月1日，降水量为248.0 mm。此外，最长连续降水日数的极小值出现年份（2010年）与其过程降水量极小值出现年份（2016年）不一致，说明2010年虽然最长连续降雨日数短，但降水效率较高，说明南糯山站单点短时强降水现象较突出;而最长连续降水日数极大值出现年份与其过程降水量极大值出现年份是一致的，均为2017年。

2.2    气温变化特征

2.2.1    年平均气温的年际变化。对资料进行统计和分析发现，南糯山站年平均气温总体呈下降趋势（图2），用线性拟合统计2010—2018年南糯山站年平均气温的增长率，得到方程为y=-0.036 7x+91.924。由此可知，南糯山站2010—2018年来气温总体呈下降趋势，为-0.036 7 ℃/a，与全国年平均气温增长速度相反，这可能与南糯山的地理位置和地貌特征有关。

南糯山站年平均气温除2011年出现明显下降外，2010年、2013年、2014年均处于正距平，为相对偏暖期;2011年、2015年、2017年和2018年为负距平（图3），这4年为南糯山站相对偏冷的时期。2015年开始南糯山气温总体呈下降态势，2018年的距平值比2010年下降0.9 ℃，年平均气温也下降了0.9 ℃。

2.2.2    平均最高、最低气温的年际变化。将南糯山站逐3年的气温进行分析（表4）发现，平均最高气温、年平均气温和极差都有先升后降的变化趋势，但年平均最低气温总体呈下降趋势。其中2013—2015年平均最高气温、年平均最低气温、年平均气温和极差均处最高阶段。

2.2.3    极端最高气温和极端最低气温变化。南糯山站极端最高气温出现在2015年5月11日，为33.3 ℃（图4）。2010—2015年极端最高气温总体呈上升趋势，但从2016年开始，年极端最高气温却逐年下降，2018年与2010年相比，年极端最高温下降1.5 ℃。温度变化幅度较大的时期出现在2010—2012年，经历了2.4～2.7 ℃的降温—升温过程。2010—2018年极端最低气温总体呈每年0.583 3 ℃的下降趋势，极端最低气温出现在2016年1月25日，为-0.3 ℃（图5）。2018年与2010年相比，极端最低气温下降4.6 ℃。极差为极端最高温和极端最低温差值，2010—2016年极差总体呈上升趋势，2017—2018年极差下降（图略），这可能与2010—2016年极端最高气温和极端最低气温的异向变化趋势有关。

综上可见，2010—2018年南糯山站除年平均最低气温和极端最低气温总体下降外，年平均气温、年平均最高气温、极差、极端最高气温都有先升后降趋势，这说明南糯山站气候正逐步趋向变冷，这与全球气候的变化不一致，可能与南糯山的地理位置和地貌特征有关。

2.3    风向风速特征及变化

2010—2018年南糯山年平均风速在1.9～2.5 m/s（2级）之间，盛行偏西风，其出现概率为26%～46%;年极大风多出现于每年4—5月，以偏西风和西北偏西风为主，风速为17.4～24.0 m/s（8～9级），2010—2018年极大风出现在2015年4月21日，偏西风速达24 m/s（9级）。

如图6～8所示，近9年来平均风速总体有每年0.03 m/s的减弱趋势;主导风向西风出现概率呈增大趋势;年极大风的变化趋势并不明显，在其平均状态下上下波动。

2.4    相对湿度变化特征

如图9所示，2011—2012年南糯山站经历了偏湿—偏干的转换，分别出现了近9年来年平均相对湿度的极大值（82%）和年平均相对湿度的极小值（77%）。从相对湿度距平变化可以看出（图10），2010—2018年的年平均相对湿度总体呈略微增加的趋势，2011年、2013年、2017年和2018年为相对偏湿年份，而2010年、2012年和2014—2016年屬于相对偏干年份。

2.5    近9年来南糯山普洱茶种植气候适应性分析

根据以往研究表明[5]，茶树性喜温暖、湿润，最适宜的生长温度在18～25 ℃之间，不同品种对于温度的适应性有所差别。茶树生长需要年降水量为1 500 mm左右，分布均匀、朝晚有雾、相对湿度保持在85%左右的地区较有利于茶芽发育且茶叶品质优良，长期干旱或湿度过高的环境条件均不适于茶树生长栽培。

南糯山地处云南边疆（东经100°31′～100°39′、北纬21°～22°01′，平均海拔1 400 m），纬度低，海拔差异大，主要为南亚热带湿润气候，是著名的滇南普洱茶区之一。

综上分析可知，2010—2018年南糯山总体气候特征十分有利于该区普洱茶的生长。近9年来年平均气温17.2～18.6 ℃，年降水量为1 081.6～2 171.8 mm，年平均相对湿度为77%～82%，这些优越的气候条件为该区种植云南大叶种创造了适宜的生长条件，也为普洱茶化学品质的形成奠定了坚实基础。

3    结论与讨论

分析结果表明，南糯山站近9年的降水量总体呈增加趋势，但是各个年际呈跳跃摆动。2010—2018年南糯山站年降水量最大（小）年份与单日最大降水量的极大（小）值出现年份不一致，说明南糯山单点强降水现象突出，这可能与南糯山独特高原气候和地理位置有关。2010年以来南糯山站除年平均最低气温和极端最低气温总体下降外，年平均气温、年平均最高气温、极差及极端最高气温均呈先升后降趋势，这说明南糯山站气候趋向变冷，这与全球气候的变化不一致。2016年南糯山站极端最低气温急剧下降，极端最低气温达-0.3 ℃，这可能与2016年寒潮极端天气的影响有关。南糯山站近9年年平均风速有减弱趋势，而主导风向西风出现的概率呈现增大趋势;年极大风的趋势变化并不明显，在其平均状态下上下波动。2010—2018年南糯山站的年平均相对湿度总体呈略微增加趋势，在2011—2012年南糯山站经历了偏湿—偏干的转换。2010—2018年南糯山站的气候变化趋势与全国气候变化趋势相反，降水增加，气温下降，这可能与南糯山的地理位置和地貌特征有关。近9年来南糯山总体气候特征十分有利于普洱茶的生长。

4    参考文献

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文.天气学原理[M].北京：气象出版社，2005.

[2] 赵玉洁，宋国辉.天津滨海区50年局地气候变化特征[J].气象科技，2004，22（2）：86-90.

[3] 范丽红，崔彦军，何清，等.新疆石河子地区近40 a 来气候变化特征分析[J].干旱区研究，2006，23（2）：334-338.

[4] 李文博，吴佳丽，刘畅，等.章党单站40 年气候变化特征分析[J].现代农业科技，2011，13（11）：11-15.

[5] 刘娟，郑英美.可持续发展模式下的云南普洱茶探究[J].福建茶叶，2016，38（5）：279-280.