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气候变暖背景下兴义市近60年气候变化特征分析

2024-04-24韦仕丽杨春艳韦垒龙叶饶仕吉王德丹

农业灾害研究 2024年1期
关键词:兴义气候变化

韦仕丽?杨春艳?韦垒?龙叶?饶仕吉?王德丹

摘 要:利用兴义市观测站1961—2020年的气温、降水、日照时数等气象数据,运用统计分析、线性倾向估计和Mann-Kendall检验等方法,分析了兴义市近60年的气候变化特征。结果表明:20世纪90年代末到21世纪以来,兴义市年平均气温持续升高、年降水量持续偏少、年日照时数持续偏少,气候出现异常。

关键词:兴义;气候变化;Mann-Kendall检验

中图分类号:P467 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)01–0-03

兴义市位于25°05′N,104°54′E,海拔1 299.6 m,是黔西南州布依族苗族自治州州府所在地,属亚热带季风湿润气候区,常年平均气温为16.4 ℃,最冷月平均气温4.7 ℃,最热月平均气温26.9 ℃。历年极端最高气温36.5 ℃,出现在1994年2月,历年极端最低气温-4.7 ℃,出现在1983年12月。兴义市气温适宜、四季宜人、昼晴夜雨、降水充沛、日照时间长、紫外线弱、湿度适中,舒适期长,拥有“春早花期长、夏凉宜避暑、秋爽云天高、冬暖树常绿”的四季康养气候资源优势,2019年被中国气象学会授予“四季康养之都”称号。

1 数据和方法

本次研究的数据采用兴义国家气象站1961—2020年60年的气温、降水、日照时数、暴雨日数等气象要素资料,气候常年值使用1961—2020年60年的平均值,分析方法采用线性倾向估计法、对各气象要素的突变特征分析方法采用Mann-Kendall 法。采用气候划分法来划分季节:春季3—5月,夏季6—8月,秋季9—11月,冬季12月—次年2月。

2 气候变化特征分析

2.1 气温变化特征

2.1.1 年平均气温

兴义市平均入春时间早,一般开始于2月14日,夏季始于6月17日,秋季始于9月3日,冬季始于12月8日,冬、夏季日数较短,春、秋季日数相对较长。全年气温波动振幅较小,四季分明,冬无严寒夏无酷暑,温度舒适。1961—2020年兴义市年平均气温为16.5 ℃;年平均气温最低年份出现在1976年、1984年,为15.3 ℃,比常年平均偏低1.2 ℃;年平均气温最高年份出现在1963年,为17.6 ℃,比常年平均偏高1.1 ℃。兴义市年平均气温呈波峰波谷起伏态势,在20世纪60年代中期至80年代前期主要呈下降趋势,80年代中期短暂回暖,80年代后期至90年代中期又呈下降趋势,90年代后期以来至21世纪主要呈上升趋势,兴义市持续变暖。

对兴义市年平均气温的年代际变化特征分析发现,兴义市近60年的年平均气温变化分3个阶段:20世纪60年代年平均气温偏高,特别是春季偏高显著,20世纪70~90年代属于偏低阶段,持续时间较长,21世纪以来呈升高趋势,2001—2020年平均气温较常年升高了0.3 ℃,且4个季节的平均气温都高于常年平均,表明自21世纪以来兴义市气候整体变暖,特别是2013—2020年持续升温的趋势更为明显,8年平均气温为17.1 ℃,比常年平均气温升高了0.6 ℃,且每年平均气温均高于常年平均气温,表明2013年以来兴义市气温持续偏高。

2.1.2 季平均气温

近60年兴义市春季平均气温线性变化不明显(气候倾向率为-0.001 ℃/10年)(图1),年代际变化与年平均气温的变化趋势基本一致;夏季平均气温的气候倾向率为0.056 ℃/10年,近60年来呈线性增长趋势(图2),表现为20世纪60年代初期、80年代初期、21世纪初期至10年代初期,尤其是21世紀10年代增温比较显著;秋冬季平均气温的气候倾向率分别为0.111 ℃/10年(图3)、0.119 ℃/10年(图4),呈明显线性增长趋势,这两个季节气温增温最明显,年代际变化与年平均气温基本一致。

从兴义市年、季平均气温年代际变化表可看出,兴义市各季平均气温的年代际变化趋势与年平均气温变化趋势基本一致,其中,春季变化最为剧烈,偏高偏低程度最大,冬、夏季的变化幅度相对较小。20世纪60年代,除冬季平均气温与气候平均值持平外,其余均偏高;70~90年代均进入偏低时期,各季均偏低;进入21世纪以来各季的平均气温均呈升高趋势,尤其在2013—2020年这8年内升温趋势最为显著,春夏秋冬四季的平均气温分别超过常年平均值0.7 ℃、0.6 ℃、0.6 ℃、0.5 ℃。其中,春季平均气温在20世纪60年代为最暖时期,平均气温为18.6 ℃,比常年平均偏高0.7 ℃,

70~90年代均低于平均值,最冷时期是80年代,平均气温仅有17.1 ℃,较平均值偏低0.8 ℃,比最暖的60年代偏低1.5 ℃,进入21世纪后春季气温开始上升,为偏高时期,比最冷时期的20世纪80年代偏高1.2℃;夏季平均气温在20世纪60年代为偏高时期,70年代至21世纪10年代均偏低,其中70年代偏低程度最大,较平均值偏低0.5℃,2011年以来气温迅速增高;秋季平均气温在20世纪70年代为最低时期,比常年平均值偏低0.7 ℃,21世纪以来气温逐渐回升,特别是近10年升高明显;冬季相对其他季节来说气温比较稳定,变化幅度最小,20世纪80年代为最冷时期,21世纪以来逐渐回升。

2.1.3 极端气温

近60年来,兴义市的年极端最高气温基本上出现在4—5月,而最热月却是7月,平均气温为22.7 ℃,日最高气温≥35 ℃的高温日数年均不到1 d,有的年份甚至没有出现高温天气,高温日数非常少;年极端最低气温均出现在冬季,最冷月出现在1月,平均气温为7.6 ℃,日最低气温≤0 ℃日数年均约3 d,仅占全年的0.8%,整个冬季无明显严寒。近60年,兴义市极端最高气温为37.5 ℃,出现在1964年;极端最高气温历史最低值为30.7 ℃,出现在1981年。极端最低气温为-4.9 ℃,出现在1961年;极端最低气温历史最高值为1.2 ℃,出现在2015年。近60年兴义市极端最高气温和极端最低气温均出现增高趋势,极端最低气温的气候倾向率为0.40 ℃/10年,远高于极端最高气温的增长率0.19 ℃/10年,表明近60年兴义市冬季气温升高明显,出现“暖冬”现象,与全球变暖主要在冬季的气候背景相一致,由此也可证明,兴义市年平均气温的增高主要是因为极端最低气温的增高引起的,与极端最高气温的上升关联不大。

2.2 降水变化特征

2.2.1 年降水量

兴义市降水量丰富,雨热同季,近60年来的平均年降水量为1 449.6 mm,2014年降水量最多,达1 958.5 mm,2011年降水量最少,仅有612.6 mm,最多年份与最少年份之间相差达1 345.9 mm,可见年际之间降水量差异显著。近60年兴义市年降水量呈减少趋势,其线性倾向率为-13.76 mm/10年。从年代来看,兴义市年降水量20世纪60年代偏少,70~90年代均偏多,21世纪以来年降水量明显偏少,特别是2000—2010年显著偏少,2004—2013年连续10年均偏少,其中2011年年降水量只有612.6 mm,仅有常年平均的42%,出现多季节连旱。

2.2.2 季降水量

兴义市降水季节分布不均匀,近60年来春夏秋冬季的季节平均降水量分别为247.2、806.1、314.5、81.92 mm。兴义市近60年来4个季节降水量的线性倾向率分别为:-9.94 mm/10年、3.60 mm/10年、-8.64 mm/10年、1.64 mm/10年,各季降水量变化趋势不一致,春季和秋季呈减少趋势,夏季、冬季增多趋势不明显 。各季之间的降水量差异显著,近60年来降水量主要集中在夏季(平均值806.1 mm),占全年降水量的56%;秋季次之,占22%;冬季最少,仅占6%。

2.2.3 月降水量

兴义市一般从5月下旬开始进入雨季,从月分布来看,近60年来兴义市7月份降水量最多(平均296.4 mm),占年降水量的20.4 %;6月次之,288.5 mm,占年降水量的19.9 %;1、2、3、4、12月降水量很少,月平均降水量分别为28.8、28.1、34.3、56.5、24.9 mm,仅占年降水量的2.0%、1.9%、2.4%、3.9%、1.7%。总体而言,兴义市降水量的月际变化很大,降水主要集中在5—9月,占年降水量的77.5 %。

2.3 日照时数变化特征

2.3.1 日照时数的季变化

近60年兴义市春季、夏季的日照时数较多,分别为482.2 h、478.1 h,占全年的60 %;冬季日照时数最少,为278.3 h,仅占全年的17.4 %;秋季日照时数361.4 h,占全年的22.6 %。兴义市各季节日照时数均呈减少趋势,夏季减少显著,秋季减少不明显,春、夏、秋、冬季日照时数的线性倾向率分别为-6.62 h/10年、-7.50 h/10年、-1.46 h/10年、-5.94 h/10年(图略)。

兴义市各季节的日照时数在20世纪60年代春季和冬季偏多、夏季和秋季偏少,70年代各季节均偏多,80年代秋季偏少,其余三季均偏多,90年代除了秋季偏多外,其余季节均偏少,尤其是春季和夏季明显偏少,2001—2010年春季略偏多,其余季节均偏少,2011—2020年春季和夏季比常年平均值略为偏多,秋季和冬季偏少,特别是冬季偏少明显。

2.3.2 日照时数的月分布

由兴义市1961—2020年日照时数月分布特征可以看出,兴义市日照时数主要集中在4—5和7—8月,这4个月的日照时数分别为168.6 h、170.8 h、167.0 h、172.4 h,占年日照时数的42.4%,其中8月份日照时数最多,占总日照时数的11.1%,1月份最少,仅82.7 h,占年日照时数的5.2%。

3 结论

(1)近60年兴义市年平均气温为16.5 ℃,年平均氣温、夏秋冬季平均气温、极端最高气温、极端最低气温均呈线性升高趋势,年平均气温气候倾向率为0.07 ℃/10年,近60年兴义市平均气温并未发生明显突变。20世纪60年代中期至80年代前期主要呈下降趋势,80年代中期短暂回暖,80年代后期至90年代中期呈下降趋势,90年代末以来持续升高。2001—2020年平均气温较常年升高了0.4 ℃,且4个季节的平均气温都高于常年平均,表明21世纪以来兴义市气候整体变暖,2013年以来平均气温升高了0.7 ℃。秋季和冬季平均气温增温最明显,出现“暖冬”现象,春季平均气温变幅很小。近60年兴义市极端最高气温和极端最低气温均出现增高趋势,极端最低气温的气候倾向率远高于极端最高气温的增长率,表明近60年兴义市冬季气温升高明显,与全球变暖主要在冬季的气候背景相一致。

(2)近60年兴义市平均年降水量为1 449.6 mm,呈下降趋势,其线性倾向率为-13.76 mm/10年,20世纪60年代偏少,70~90年代整体偏多,21世纪以来年降水量明显偏少,特别是2000—2010年显著偏少,最少出现在2011年(612.6 mm),仅有常年平均的四成。各季的降水量变化特征不一致,春季和秋季降水量呈减少趋势,夏季和冬季降水量呈增多趋势。降水量主要集中在5—9月,占总降水量的77.5 %,7月最多。降水发生了两次突变,分别在1984年、2009年,20世纪60年代前期上升趋势显著。

(3)近60年来兴义市年平均日照时数为1 600.0 h,

呈减少趋势,其线性倾向率为-20.17 h/10年。20世纪60~80年代相对偏多,70年代偏多明显,90年代以来持续偏少。春季和夏季的日照时数较多,冬季日照时数最少。各季节日照时数均呈减少趋势,其中秋季减少不明显,其他3个季节减少显著。

(4)20世纪90年代末至21世纪以来,兴义市年平均气温持续升高、年降水量持续偏少、年日照时数持续偏少。年平均气温的增加与极端降水的变化之间存在密切联系,2011—2020年在气温升高、降水量减少的情况下,暴雨日数不仅没有减少,反而出现增加的趋势。

参考文献

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