句容市近60a气候变化特征的统计分析

陆琦 胡丹丹 张瑞花 阮海棠 王慧娟

摘要 根据句容市1960—2019年的气温、降水、日照时数资料，对句容市近60 a气候变化特征进行了统计分析。结果表明：句容市年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈现波动上升趋势，四季的气温总体趋势均是上升的，春季的增长最为显著。降水量总体趋势呈微弱的波动增加，春季和秋季的降水量是减少的，夏季和冬季的降水量是明显增加的。年日照时数总体趋势是明显波动减少的。此外，通过分析气候变化对农业生产的影响，提出了一些应对措施，以期为当地农业生产提供气候方面的科学指导。

关键词 气候;变化特征;句容;农业生产

中图分类号：P467 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）03–0068–03

全球气候变暖问题已成为各国政府共同关注的问题。IPCC第五次评估报告明确指出：1880—2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0.85℃;2003—2012年平均温度比1850—1900年平均温度上升了0.78℃。气象工作者对气温变化特征进行了许多研究。

江苏省镇江市句容市位于长江三角洲，紧靠南京市，经济发展迅速，同时辖区内地形复杂，有丘陵、山区、湖泊等，属于气象灾害频发地区。近年来，在气候变暖背景下，句容市旱涝、大风、暴雨等极端灾害性天气频发，高温热害、夏秋连旱造成的灾害严重，区域性强降水印发的渍涝灾害也比较重[1-2]。在气候变暖背景下，光、热、水资源不匹配时限制资源利用率的主要因素。本文利用句容市1960—2019年60 a气象资料，包括气温、降水和日照时数，通过分析相关要素的气候变化特征和发展规律，以期为农业生产提供天气气候方面的科学依据。

1 研究资料和方法

1.1 研究资料

选用江苏省镇江市句容站1960—2019年气温、降水、日照时数资料，资料数据质量经过质控检验。

1.2 研究方法

（1）距平：某气象要素与其平均值的差值，可以反映气象要素偏离平均值的状况，用公示表示为：

t=1，2，3…，n

公式中x表示某气象要素，t表示时间，下同。

（2）气候倾向率：用来解释某气象要素多年来的变化趋势，可以看出多年来该气象要素的走势。某气象要素x的长期变化趋势采用线性回归方程分析，公式为：

公式中a0为常数，a1为回归系数，则定义a1×10是气候倾向率，其正（负）情况用来表示气象要素在计算时段内线性增加（减少）趋势，其值的大小用来表示气象要素在计算时段内线性增加（减少）程度。

（3）气候趋势系数：用来表示某气象要素在长期气候变化中的升降程度。

公式中n为年数，xi为第i年的气象要素值，x为n年内某气象要素的平均值，t为时间序列的平均值，即。rxt的正（负）值表示该气象要素在计算时间内呈增加（减少）的趋势，其绝对值越大表明该要素增加（减少）程度越明显，即表示气候变化趋势越明显。从公式可以看出气候趋势系数实际上就是某气象要素和时间序列之间的相关系数，因此可以使用通常的相关习俗统计检验方法，检验其是否显著。

2 结果与分析

2.1 气温的气候变化特征

2.1.1 气温的年际变化特征 由图1可知，句容市年平均气温总体上呈现出明显的波动上升趋势，20世纪60～90年代都为负距平，属于相对偏冷时期。进入21世纪后，气温上升趋势更加明显，21世纪00年代的距平值为0.66℃，相较于20世纪90年代的距平值上升了0.72℃。对比图2、图3的年平均最高、最低气温距平的曲线，总体变化趋势与年平均气温是一致的，同样是进入21世纪后，由负距平转为正距平，上升值分别为0.71℃、0.80℃。

为了更加清晰地认识句容市气温的气候变化特征，计算了句容站年平均气温、年平均最高、最低气温的气候倾向率和气候趋势系数（表1）。句容市年平均气温的气候倾向率为0.25℃/10 a，也就是每10 a平均气温上升0.25℃。年平均最高、最低气温的气候倾向率为0.23、0.27℃/10 a，计算得到的气候趋势系数均是正值，也说明了句容市的气温总体是呈现出上升的趋势，而且气候趋势系数分别为0.67、0.55、0.68，说明气温上升趋势都是比较显著的。

2.1.2 气温的季节变化特征 气候趋势系数既可以体现长期气候变化下气象要素的变化趋势，又可以体現变化趋势的显著性程度，因此，可以利用气候趋势系数对句容市气温的季节变化特征进行分析。从图4可以看出，句容市气温一年四季均处于上升的趋势，但是上升的显著程度有所不同。对于年平均气温，春季的气温上升最显著，其次是冬季、秋季，而夏季的上升最不显著。年平均最高、最低气温的情况与年平均气温大体类似，也是春季最显著，夏季最不显著。

2.2 降水量的气候变化特征

2.2.1 降水量的年际变化特征 由图5可以明显看出，句容市年降水量总体上呈现出微弱的波动增加趋势，计算得到其气候倾向率为48.15 mm/10年。而且，年降水量在各年代的情况有所不同，20世纪60～90年代都为负距平，属于降水相对偏少时期。进入21世纪后，降水量距平转为正距平，尤其是10年代的距平值为180.59 mm，相较于00年代的距平值34.13 mm增加了146.46 mm。

2.2.2 降水量的季节变化特征 通过句容站60 a的降水量资料计算得到，句容市四季的降水量气候倾向率分别为春季-1.54 mm/10 a、夏季35.77 mm/10 a、秋季-1.38 mm/10 a、冬季15.13 mm/ 10 a，可以发现，春季和秋季的降水量是减少的，而夏季和冬季的降水量是明显增加的。结合图6来看，冬季降水量的增加较为显著，夏季次之，春季、秋季都比较不显著。

2.3 日照时数的气候变化特征

2.3.1 日照时数的年际变化特征 由图7可以看出，句容市年日照时数总体趋势是明显波动减少的，计算得到其气候倾向率为-36.92 h/10 a。年日照时数在各年代的情况也是不同的，20世纪60～70年代，处于正距平，相对偏多。从20世纪80年代开始，年日照时数转为负距平，80年代的距平值为-69.43 h，相较于70年代的94.61 h减少了164.04 h，年日照时数下降明显。

2.3.2 日照时数的季节变化特征 通过句容站60 a的日照时数资料计算得到，句容市四季的日照时数气候倾向率分别为春季8.55 h/10 a，夏季-25.73 h/10 a，秋季-6.89 h/10 a，冬季-12.85 h/10 a。可以发现，除了春季是增加的，其他3个季节均为减少，其中夏季减少最明显。结合图8来看，夏季减少最为显著。

3 结论和讨论

3.2 结论

利用句容站近60 a的气候资料，运用统计学方法，分析了句容市60 a以来气温、降水量、日照时数等基本气象要素的年际、年代际和季节变化特征，得出以下结论：

（1）句容市年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈现波动上升趋势，每10年的上升量分别为0.25℃、0.23℃、0.27℃。进入21世纪以来，气温均为正距平，进入相对偏暖期，尤其是21世纪00年代正距平有显著上升。句容市四季的气温总体趋势均是上升的，其中春季的增长最为显著。

（2）句容市年降水量总体趋势呈微弱的波动增加，21世纪10年代的增加最明显。春季和秋季的降水量是减少的，夏季和冬季的降水量是明显增加的。

（3）句容市年日照时数总体趋势是明显波动减少的，20世纪60～70年代的年日照时数相对偏多，从20世纪80年代开始，年日照时数相对偏少，特别是80年代下降尤为明显。

3.3 讨论

句容市近60年气温整体呈现上升趋势，降水年际变化较大，时空分布不均匀，对农业生产有利有弊。一方面，气候变暖使积温增加，使无霜期延长，农作物生长季热量资源普遍增加，减少了低温冷害减产的发生概率。另一方面，气候变暖使作物生长发育加快、生长期普遍缩短，使农田地力下降，导致干物质积累和籽粒产量减少，气候变暖之后，潜江市近几年旱涝、大风等极端灾害性天气频发，降水的季节性变化波动比较大，时空分布不均匀，使农业生产的不稳定性增加，对农业生产的危害程度加重[3-4]。

针对气候变化，农业生产也应该有所调整，首先可以改善作物品种、调整产业结构。在未来气候暖干化的背景下，增强品种的抗逆性可以有效提高作物气候生产潜力。可以利用气候变暖使积温增加、热量条件变好、生育期延长、低温冷害冻害减轻等有利条件，适当调整农林作物种植结构，培育优良品种，扩大晚熟品种的种植面积。其次，加强农业气象灾害预报预警服务。气象部门应该加强农业气象灾害的预警预报工作，在重大灾害性天气来临之前及时为农业大户等提供相关预警预报服务，多渠道多方式发布服务产品以及相关消息[5-6]，尽可能减少农业气象灾害的影响。三是加强水资源利用、提高作物抗旱性。在农业产业结构调整以及作物布局时，要注意选用抗旱性较强的作物品种，同时多采用喷灌以及滴灌等作物浇灌技术，显著提高水资源的利用率[7-8]。

参考文献

[1] 贺程程，周霞，杨峰，等.江汉平原气候变化及其对农业生态的影响与对策[J].气象科技进展，2018，8（5）：116-119.

[2] 申晓晴.周口市近50年气候变化特征及对农业生产的影响[J].农业灾害研究，2017，7（8）：26-28.

[3] 万磊.气候变化对潜江市小麦生育期及产量的影响[J].乡村科技，2017（20）：82-84.

[4] 郭建平.气候变化对中国农业生产的影响研究进展展[J].应用气象学报，2015，26（1）：1-11.

[5] 谢立勇，李悦，徐玉秀，等.气候变化对农业生产与粮食安全影响的新认知[J].气候变化研究进展，2014，10（4）：235-239.

[6] 王遵娅，丁一汇，何金海，等.近50年来中国气候变化特征的再分析[J].气象学报，2004（2）：228-236.

[7] 贺晋云，张明军，王鹏，等.近50年西南地区极端干旱气候变化特征[J].地理学报，2011，66（9）：1179-1190.

[8] 刘庆生.浙江省水资源利用效率研究[J].水利經济，2010（2）：28-30.

责任编辑：黄艳飞