1981—2020年新疆英吉沙县极端气候要素时空变化分析

吾斯满江·哈斯木

摘要 利用1981—2020年英吉沙国家一般气象站的年平均气温、年极端最高气温、极端最低气温、降水量等地面观测逐日数据，采用显著性检验法、趋势系数法和一元线性回归等方法，对英吉沙县逐年极端气温和最大日降水量的变化特征进行了分析，得出以下结论：1981—2020年英吉沙县年平均气温、年极端最高、最低气温均呈升高趋势，其年平均气温和年极端最高、最低气温气候倾向率分别为0.38℃/10 a、0.10℃/10 a、0.27℃/10 a，且年平均气温的上升率高于年极端最高气温、年极端最低气温。近40 a来英吉沙县年最大日降水量平均值为16.0 mm，最大值达42.1 mm，最小值仅有4.6 mm，说明该地区最大日降水量的年际变化幅度较大。

关键词 英吉沙县;极端气温;年最大日降水量;变化特征;气候倾向率

中图分类号：P457 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）04–0046–02

19世纪末以来，全球气温约上升0.8℃，而同期的北极地区则上升2℃～3℃[1]。中国是世界上极端气候危害最严重的国家之一[2]。预计未来中国气温将明显升高，降水量也呈增加趋势[3]。与2000年比较，2020年中国年平均气温增加了1.3℃～2.1℃，预测2050年将要增加2.3℃～3.3℃。到2020年，全国平均年降水量增加了2%～3%，预计到2050年可能增加5℃～7%。未来中国的极端天气气候事件发生频率可能增大，将对经济社会发展和人们的生产生活产生较大影响[4]。

新疆地处中纬度西风带，欧亚大陆腹地，地形地貌复杂，气候独特多样[5]。1958—2017年新疆年均气温、年均降水量均呈上升趋势，但增加幅度具有时间和空间差异[6]。英吉沙县地形以沙漠、山前冲积平原和坡地为主，属典型的暖温带大陆性干旱气候。由于光、热、昼夜日差大等自然原因及独特的自然地理格局，生态环境极其脆弱，英吉沙县地形地貌条件特殊，对气候变化的响应敏感而复杂，但是有关极端气温、极端降水量的研究却很少。通过趋势系数法和一元线性回归等方法对英吉沙县逐年极端气温和最大日降水量的变化特征进行分析，以期为应对气候变化和防灾减灾提供科学参考依据。

1 资料及分析方法

选用英吉沙国家一般气象站（76°10′E，38°56′N，海拔高度1 297.5 m）1981—2020年的逐日气象观测资料，包括极端最高气温、极端最低气温、降水量;资料起止年代：在Excel 2007等软件的支持下处理及分析1981—2020年的数据，采用线性趋势分析方法，建立一元线形回归方程，进行统计分析。

2 结果分析

2.1 气温年际变化

1981—2020年英吉沙年平均气温为12.5℃，其中年平均气温最高为13.8℃（2007年），最低为11.0℃（1984年）。近40年来平均气温呈上升趋势，其气温倾向率为0.38℃/10 a。1981—2020年英吉沙县年极端最低气温平均值为-15.1℃，其最高值为-10.8℃（1988年1月7日），最低值為-22.6℃（2008年2月1日）。由图1可知，极端最低气温呈上升趋势，气温倾向率为0.10℃/10 a。由图2可以看出，1981—2020年英吉沙年极端最高气温的平均值为38.4℃，其最高值为42.1℃（1994年8月3日），最低值为36.0℃（1991年6月6日），极端最高气温呈上升趋势，其倾向率为0.27℃/10 a。

2.2 气温季节变化

2.2.1 四季平均气温 1981—2020年英吉沙县各个季节平均气温都呈上升趋势，春季气温倾向率为0.67℃/10 a，夏季为0.32℃/10 a，秋季为0.43℃/10 a，冬季为0.12℃/10 a（表1）。1981—2020年英吉沙县各季节气温增温幅度总体表现为春>秋>夏>冬，其中春季的增温速率最大，冬季的最小。

2.2.2 四季极端最低气温 1981—2020年，英吉沙县春季极端最低气温的线性增温速率为1.18℃/10 a，夏季、秋季、冬季的增温速率分别为0.64℃/10 a、0.64℃/10 a、-0.01℃/10 a;其中，春季的增温速率高于夏季和秋季，增温趋势较明显，且冬季出现了降温趋势。

2.2.3 四季极端最高气温 1981—2020年英吉沙县春季、夏季、秋季、冬季极端最高气温的线性增温率分别为0.12℃/10 a、0.27℃/10 a、-0.15℃/10 a、1.07℃/10 a;其中，冬季的增温趋势比春、夏季明显，且秋季出现了明显的降温趋势。

2.3 降水量的年际变化

1981—2020年英吉沙年最大日降水量平均值为16.0 mm，其中，年最大日降水量极大值为42.1 mm（2004年5月1日）、极低值为4.6 mm（1994年9月11日），年最大日降水量呈减少趋势，其倾向率为-0.15 mm/10 a（图3）。近40年英吉沙县年降水量（逐年降水量合计值）平均值为82.8 mm，其最高值为219.4 mm（2010年），最少值为18.4 mm（1985年）。由图4可知，年降水量呈增多趋势，其倾向率为6.23 mm/10 a。

3 结论与讨论

研究结果表明：1981—2020年英吉沙县的年极端最低气温和年极端最高气温、年平均气温均呈明显的上升趋势，其倾向率分别为0.10℃/10 a、0.27℃/10 a、0.38℃/10 a，且年平均气温的上升率高于年极端最高气温、年极端最低气温。

近40年来，英吉沙县的四季平均气温中，春季平均气温（0.67℃/10 a）上升最明显，是冬季（0.12℃/10 a）的5倍、夏季（0.32℃/10 a）的2倍。四季极端最高气温中以冬季的平均最高气温（1.07℃/10 a）上升最明显，是春季（0.12℃/10 a）上升幅度的9倍、夏季（0.27℃/10 a）上升幅度的4倍;秋季极端最高气温（-0.15℃/10 a）下降最明显。在四季极端最低气温中，春季极端最低气温（1.18℃/10 a）上升趋势最明显，分别是夏季（0.64℃/10 a）、秋季（0.64℃/10 a）的2倍;冬季极端最低气温（-0.01℃/10 a）下降趋势。

近40年来，英吉沙县年最大日降水量极大值为42.1 mm，年最大日降水量呈减少趋势;年降水量平均值为82.8 mm，其最高值为219.4 mm。

参考文献

[1] Post E， Alley R B， Christensen T R， etal. The polar regions in a 2℃ warmer world[J]. Science Advances， 2019： 5（12）：  9883.

[2] 秦大河.中国极端天气气候事件和灾害风险管理与适应国家评估报告[M].北京：科学出版社，2015.

[3] 赵海燕，张文千，邹旭恺，等.气候变化背景下中国农业干旱时空变化特征分析[J].中国农业气象，2021，42（1）：69-79.

[4] 金凯，王飞，韩剑桥，等.1982—2015年中国气候变化和人类活动对植被NDVI变化的影响[J].地理学报， 2020， 75（5）： 961-974.

[5] 魏文寿，高卫东，史光玉，等.新疆地区气候与环境变化对沙尘暴的影响研究[J].干旱区地理，2004，27（2）：137-142.

[6] 张音，古丽贤·吐尔逊拜·苏里坦，等. 近60 a来新疆不同海拔气候变化的时空特征分析[J]. 干旱区地理， 2019， 42（4）： 822-829.

责任编辑：黄艳飞