包头市气候年景特征分析

赵怡卿

摘要 气候年景是一年气候状况的综合表征，主要由气温、降水描述，指数反映实际气候偏离气候平均水平的程度，指数计算方法由《气候年景评估方法》（GB/T 33670—2017）定义。结果表明：1980—2022年包头市气候年景指数在研究时段呈现波动上升趋势，不同等级气候年景随时间的变化大致呈对称分布。气温年景指数、降水年景指数、气候年景指数在研究时段均未出现明显突变。年平均气温在1997年前后出现突变，突变后气温增速变缓。

关键词 气候年景；气温年景；降水年景

中图分类号：P467 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of Climate annual status Characteristics in Baotou City

Zhao Yi-qing （Baotou Meteorological Bureau of Inner Mongolia Autonomous Region， Baotou， Inner Mongolia 014030）

Abstract Annual climate status is a comprehensive representation of annual climate conditions， mainly described by temperature and precipitation. The index reflects the degree to which the actual climate deviates from the average climate level. The index calculation method is defined by the “Assessment Method for Annual climate status “（GB/T 33670—2017）. The results show that the annual climate index of Baotou City from 1980 to 2022 showed a fluctuating upward trend during the research period， and the changes of annual climate status at different levels over time were roughly symmetrically distributed. The annual temperature index， annual precipitation index， and annual climate index did not show significant changes during the study period. The annual average temperature experienced a sudden change around 1997， and after the change， the temperature growth rate slowed down.

Key words Annual climate status; Annual temperature status; Annual precipitation status

氣候年景是一年气候状况的综合表征，主要通过评价年内基本气象参数（平均值、离散程度等）给出气候总体评价，是研究气候和气候变化对各敏感行业影响评估的基础，也是当前防灾减灾、决策服务的需求。中国气象局在2017年颁布了《气候年景评估方法》（GB/T 33670—2017），明确了气候年景的定量评估方法，避免了之前很多地方以灾害损失定气候年景而导致评估结果年际间可比性较差的弊端[1]。在国标的基础上，多地对评估标准进行了补充完善，例如：贵州省气象部门在年景指数中增加了日照指数的权重，并增加了干旱、暴雨、凝冻、秋绵雨等多种灾害年景的评估方法；福建省建立了低温、高温、雨涝、干旱等不同年景的评价指标并构建了模型；湖南省引入综合干旱、洪涝年景对气候年景评估结果进行订正；青海省、吉林省甚至颁布了针对牧业和玉米作物的气候年景评估方法[2-6]。

截至目前，内蒙古尚未对气候年景评估方法的国标进行本地化修订。但气候年景关乎粮食产量、工业生产、生活旅游等社会经济的多方面，了解气候年景的演变趋势进行年际间的对比具有现实意义。基于此，依据气候年景评估方法的国家标准对包头市历史气候年景进行分析计算，以此了解国标下的年景变化特征和特殊年份的年景评估结果。

1 资料与方法

1.1 资料

利用包头市7个国家气象站1980—2022年逐旬、逐年平均气温、降水资料，计算气温年景指数、降水年景指数和气候年景指数。取1980—2010年平均值作为气候平均值。

1.2 方法

1.2.1 气温年景指数和等级划分 气温年景指数是反映年内气温偏离气候平均值的程度指标。

国标定义的计算公式为：

（1）

在式（1）中，It为气温年景指数，Tij为第j站第i旬平均气温，Tij为第j站第i旬平均气温的气候平均值，σij为第j站第i旬平均气温的标准差，N为区域内参加统计的站数。气温年景指数根据百分位阈值法划分为弱、偏弱、中等、偏强、强共5个等级（表1）。

1.2.2 降水年景指数及等级划分 降水年景指数是反映年内降水偏离气候平均值的程度指标。

计算公式为：

（2）

式（2）中，Ip为降水年景指数，（SPI30）ij为第j站第i旬30 d标准化降水指数，计算方法参见《气象干旱等级》（GB/T 20481—2018），N为区域内参加统计的站数[7]。降水年景指数根据百分位阈值法划分为好、较好、一般、较差、差共5个等级。

1.2.3 气候年景指数及等级划分 气候年景指数是反映气候年景指标。

计算公式为：

Ic=It+3×Ip（3）

式（3）中，Ic为气候年景指数。气候年景指数根据百分位阈值法划分为好、较好、一般、较差、差共5个等级。

1.2.4 百分位数计算 百分位数计算采用经验公式如下：

（p）=（1-γ）Xj+γXj+1（4）

式（4）中，p为百分位，（p）为p百分

位对应的百分位数，Xj为升序排列后的样

本序列的第j个值，j=int（p×n+（1+p）/3），

n为样本长度，r=p×n+（1+p）/3，j为p、n的函数。

2 结果与分析

2.1 气温年景分析

1980—2022年包头市年平均气温为3.6 ℃（1984年）～6.9 ℃（2017年）（图1），多年平均气温5.6 ℃；年平均气温呈波动上升趋势，气候倾向率为0.45 ℃/10年。年平均气温累计距平曲线显示在1997年前后出现突变，突变前年平均气温4.9 ℃，突变后平均气温6.1 ℃，突变前后平均气温上升了1.2 ℃；突变前气温趋势倾向率0.6 ℃/10年，突变后气温趋势倾向率为0.11 ℃/10年，即增速放缓。

1980—2022年气温年景指数为18.3（1988年）～42.4（1998年）（圖2），多年平均值28.3；气温年景指数呈波动增强的趋势，气候倾向率为1.0/10年，M-K突变检验显示未有明显的突变点（图3）。采用1981—2020年作为气候标准期，计算第10、30、70、90百分位阈值分别为21.9、25.8、30.2、34.7。

按照气温年景的等级划分方法，1980—2022年气温年景为弱等级的有4年，偏弱年份8年，中等年份18年，偏强年份10年，强年份3年，分别占总年份的9.3%、18.6%、41.9%、23.3%、7%。

2.2 降水年景分析

1980—2022年包头市平均降水量为162.6 mm（2005年）～428.9 mm（2003年）（图4），多年平均降水量274.4 mm；年降水量呈波动增加趋势，气候倾向率4.6 mm/10年。

1980—2022年降水年景指数为27.4（2009年）～43.7（2003年）（图5），多年平均值33.3，降水年景指数为波动增强趋势，气候倾向率为0.51/10年，M-K突变检验显示未有明显的突变点（图6）。采用1981—2020年作为气候标准期，计算第10、30、70、90百分位阈值分别为29.7、32.1、34.7、37.1。1980—2022年，降水年景为弱等级的有6年、偏弱年份9年、中等年份16年、偏强年份9年、强年份3年，分别占到总年份的14.0%、20.9%、37.2%、20.9%、7.0%。

2.3 气候年景分析

1980—2022年气候年景指数为111.9（2009年）～156.8（2003年）（图7），多年平均值128.3，指数变化趋势为波动增强，气候倾向率为2.52/10年，M-K突变检验显示研究时段未有明显的突变点（图8）。采用1981—2020年作为气候标准期，计算第10、30、70、90百分位阈值分别为114.7、120.9、133.6、143.8。1980—2022年，气候年景为好等级的有5年、较好年份9年、一般年份16年、较差年份9年、年份4年，分别占总年份的11.6%、20.9%、37.2%、20.9%、9.3%。

经计算，差等级的气候年景包括了1998、2003、2008和2015年，调查灾情可知：2015年达茂旗发生严重干旱，全旗有52 420人受灾，37 600 hm2农作物成灾，经济损失约1 212万元；2003、2008年土右旗、达茂旗均发生了严重洪涝灾害；1998年土右旗发生洪涝。已知较差年景的灾情有：2018年，土右旗、固阳县发生洪涝灾害；2012年土右旗发生旱，22 632人受灾，2 266.2 hm2作物成灾。1982、1999、2001、2005、2009年达茂旗都出现干旱，上述年份的气候年景为好或较好等级，分析其原因可能是阶段干旱后出现了有效降水缓和旱情，也可能是全市平均的气候年景指数影响了个别地区的指数表达。

3 结论

1980—2022年气温年景指数、降水年景指数、气候年景指数随时间的变化趋势表现出不同程度的波动增强，各指数在不同等级年份大致呈对称分布，各指数在研究时段内也未出现明显的突变点。年平均气温、年降水量在研究时段内气候倾向率均呈升高趋势，年平均气温在1997年前后出现突变。在已知的气象灾害损失中，灾损较重时，气候年景指数可能并不高。邹燕等[8]也认为气象灾害事件的经济损失和社会影响，除了与事件强度有关，还与事件发生的时间、地点，以及所在地的社会经济状况有关。因此，气候年景状况与气象灾害损失大小不一致的情况可能存在。

参考文献

[1] 鹿翠华，张美玲，苑文华，等.枣庄地区气候年景特征分析[J].农业灾害研究， 2022，12（7）：105-107.

[2] 冯敏玉，胡萍，吴风雨.2019年南昌地区气候年景分析[J].天津农业科学，2020， 26（8）：72-76.

[3] 曹永强，齐静威，王菲，等.辽宁省春玉米全育期的气候适宜度及年景评估[J].地理科学，2020，40（7）：1210-1220.

[4] 伍红雨，邹燕，郭尧.广东气候年景的客观定量化评估[J].大气科学学报，2020， 43（3）：516-524.

[5] 陈仁清.密度和气候年景对林下仿野生栽培金线莲生长的影响[J].安徽农学通报，2019，25（5）：26-28，50.

[6] 王晓敏.河南县2017年气候变化对牧草生长发育的影响[J].农家参谋，2019（1）： 123.

[7] 徐敏，江苏省农业气候年景预测技术研究.江苏省，江苏省气象服务中心，2018 -06-15.

[8] 邹燕，伍红雨，林昕，等.气候年景定量化评价方法[J].气象学报，2019，77（6）： 1124-1133.