镶黄旗近33年气候变化特征分析及气象服务对策
2024-10-27格格
摘 要:根据镶黄旗国家基本气象站1991—2023年月平均气温、降水量和日照时数数据,采用一元线性回归法和滑动平均法分析镶黄旗气候变化特征。结果表明:全旗气温整体呈现显著的升高趋势,变化倾向率为0.417 ℃/10年;除冬季外,镶黄旗其余三季平均气温均呈现出升温趋势,春季气温增幅最为明显,对年平均气温升高的贡献最大;近33年镶黄旗年降水量变化倾向率为-9.718 mm/10年,下降趋势较为显著;年内降水主要出现在5—9月,尤以6—8月份最为集中,占58.7%,季节性变化特征明显;全旗年平均日照时数为2 967.3 h,变化倾向率为-31.915 h/10年,下降趋势较为显著;全旗年内各月平均日照时数和四季日照时数基本没有太大的变化幅度。
关键词:气候变化;特征;气象服务
中图分类号:P426.6 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)08–0-03
全球气候变化会影响大气圈、水圈、冰冻圈和生物圈,同时对地表环境和生态系统演化造成较大影响,是当前的研究热点[1]。IPCC第六次评估报告指出,相较于19世纪末,近几十年的地球表面平均温度上升1.1 ℃,洪水、寒潮、热浪等灾害性天气频繁出现[2-4]。此外,部分气候模拟研究结果指出,未来全球持续变暖趋势会造成极端气候事件频发,严重威胁人类社会和经济发展。因此,为了提高气候变化趋势预测的准确性,需深入研究气候变化特征和发展规律。
有关研究指出,近几十年来,我国年平均气温整体以上升趋势为主,而年降水量呈下降趋势,尤以华北、西北和东北地区的干旱化趋势明显[5]。镶黄旗位于内蒙古自治区中部、锡林郭勒盟西南部,是气候变化的脆弱区,对气候变化的响应极为敏感,经常会有极端灾害性天气事件出现[6-7]。近年来,针对镶黄旗气候变化的研究相对较少,多数研究结果集中在内蒙古自治区,并发现在全球气候变暖的背景下,内蒙古自治区年平均气温不断升高,且年降水量的突变性增大,使得区域经济和环境遭受了严重的经济损失[8-11]。因此,通过研究1991—2023年镶黄旗的年平均气温、平均最高/低气温、降水量和日照时数变化特征,可为当地政府部门气象防灾减灾提供理论依据,有效防御农牧业气象灾害,提高气象服务水平。
1 研究区概况和资料
1.1 研究区概况
镶黄旗,内蒙古自治区锡林郭勒盟辖旗,位于内蒙古自治区中部、锡林郭勒盟西南部,地处内蒙古高原浑善达克沙漠南缘、阴山山脉东麓,毗邻5个旗、县,总面积5 172 km2,平均海拔1 300 m,地形南高北低,北部为高原,南部以丘陵和盆地为主。镶黄旗属于中温带半干旱大陆性季风气候,主要气候特点是日照时数长、光能充足、水热同季,气温变化剧烈,温差大,冬季漫长寒冷,夏季较炎热,无霜期短,降水量少且分布不均,风多风大,气候干燥。
1.2 研究资料
气象数据来源于镶黄旗国家基本气象站1991—2023年月平均气温、降水量和日照时数观测数据,采用一元线性回归法和滑动平均法对镶黄旗气候变化特征进行分析。春季为3—5月,夏季为6—8月,秋季为9—11月,冬季为12月至翌年2月。
2 气候变化特征
2.1 气温
2.1.1 年际变化
分析1991—2023年镶黄旗年平均气温变化特征可知(图1),全旗气温平均值为4.5 ℃,整体呈现出显著的升高趋势,气候变化倾向率为0.417 ℃/10年,研究时段内气温共升高1.38 ℃。结合曲线图,1991—2007年镶黄旗年平均气温以波动升高趋势为主;2007—2012年平均气温快速下降,且2012年气温最低,只有3.1 ℃;
2012—2014年平均气温继续快速升高,且2014年气温最高,达到5.8 ℃,全旗平均气温在该时段升高2.7 ℃,
升温幅度较大;从2014年往后,平均气温变化较为平稳。
2.1.2 四季变化
分析1991—2023年镶黄旗四季平均气温可知,除冬季外,镶黄旗其余三季平均气温均呈现出不同程度的升温趋势,尤以春季气温增幅最为明显,对年平均气温升高的贡献最大。春季平均气温为5.9 ℃,变化倾向率为0.736 ℃/10年,升高趋势极为显著。在2010年前,镶黄旗春季平均气温变化平稳;从2010年往后呈现出先直线升高后下降趋势。夏季平均气温为20.1℃,线性变化倾向率为0.427 ℃/10年,升高趋势较为显著。秋季平均气温为4.7 ℃,线性变化倾向率为0.463 ℃/10年,升高趋势较为显著,除2006—2012年秋季平均气温以波动下降趋势为主,其余时段均以波动增加趋势为主。冬季平均气温为-12.7 ℃,线性变化倾向率为-0.002 ℃/10年,下降趋势并不显著。
2.2 降水量
2.2.1 年际变化
近33年镶黄旗年平均降水量为258.8 mm,整体降水量呈现出减少的趋势,线性变化倾向率为-9.718 mm/10年。1991—2003年镶黄旗年降水量呈现出波动增加的趋势,2003年降水量达到最大,为413.5 mm,比多年平均值偏高59.8%;从2003—2005年呈现出直线下降的趋势,且2005年的降水量最低,只有154.1 mm,比多年平均值偏低40.5%,该阶段降水量减少幅度为259.4 mm;2005—2010年镶黄旗年降水量则呈现出直线升高趋势;从2010年往后则缓慢下降(图2)。
2.2.2 月季变化
分析1991—2023年镶黄旗年内各月平均降水量可知(图3),年内降水整体呈现出单峰形变化特征,峰值出现在7月,降水量高达67.5 mm,占年降水量的26.1%,谷值出现在1月,平均降水量只有2.7 mm,占1.0%。全旗年内降水主要出现在每年的5—9月,占年降水量的80.8%,尤以6—8月最为集中,占58.7%。此外,镶黄旗降水量具有明显的季节性变化特征,降水集中在夏季,占58.7%;其次是秋季和春季,分别是年降水量的21.4%、16.0%;冬季降水量最少,只有年降水量的3.9%。
2.3 日照时数
2.3.1 年际变化
分析镶黄旗1991—2023年日照时数变化趋势可知(图4),近33年全旗年平均日照时数为2 967.3 h,变化倾向率为-31.915 h/10年,研究时段内的日照时数共减少105.4 h,下降趋势较为显著。从平均值曲线可以看出,镶黄旗年日照时数呈现出中间高、两头少的变化特征,在2000年前和2010年后,镶黄旗大部分年份的日照时数在多年平均值曲线以下,属于日照时数偏少期,其他年份的日照时数大都在多年平均值曲线以上,属于日照时数偏多期。结合曲线图来看,在2001年前,全旗年日照时数呈现出先平稳变化后快速增加的趋势;从2001年往后,全旗年日照时数呈现出显著下降趋势。
2.3.2 月季变化
分析镶黄旗年内日照时数(图5)可知,在研究时段内,全旗年内各月平均日照时数的波动幅度变化不大,各月平均日照时数处于198.0~290.0 h之间。除了12月的日照时数不足200 h,其余各月的日照时数均在200 h以上。此外,春季平均日照时数为821.6 h,占27.7%,夏季平均日照时数为818.0 h,占27.6%,秋季平均日照时数为693.0 h,占23.3%,冬季平均日照时数为634.7 h,占21.4%,四季平均日照时数分布较为均匀,季节性变化特征不明显。
3 气象服务对策
3.1 强化公共气象服务能力建设
镶黄旗气象部门应结合当地实际,助推各项工作顺利开展,同时多举措不断提高气象服务能力,使其更好地为当地农牧民服务。提升工作人员综合素质水平,将预测预报工作做好,提高天气预报准确率,推动气象服务工作顺利开展。为了更好地适应气象台站各项工作需要,可从社会公开招聘专业基础扎实、技术水平高、责任心强的工作人员,不断扩充现有人才队伍。不断完善公共气象服务体系,加强与其他部门之间的沟通协作,准确、快速地把握当地气象信息状况,以有效应对未来可能出现的自然灾害。
3.2 加强气象监测预报工作
为凸显气象观测资料的准确性、代表性和比较性,为镶黄旗天气气象预报的开展提供重要指导,测报人员自身需具备责任意识,还要熟练掌握专业知识,第一时间发布准确的观测报告,同时还要做好会商,确保气象预报服务工作顺利开展,结合当地常见灾害性天气发生发展规律,选择科学、有效的方法制定应急方案,进一步强化监测分析工作。此外,还要及时发布预报预警信息,提高灾害性天气预报预警水平,为政府部门决策提供科学依据。
3.3 拓展农牧业气象服务信息传播渠道
优化气象信息服务和农牧业气象信息服务内容,探索和构建通信渠道,创建多元化、立体化的气象信息通信渠道,确保农牧民尽快获得相关信息。一是继续加强短信服务。镶黄旗气象部门可与当地电信运营商合作,与移动、电信、联通三大单位建立合作关系。运营商通过短信发送气象信息提供技术支持,使农牧民及时收到信息。二是加强公众号气象信息的宣传,吸引农牧民关注公众号,方便后期信息获取。三是开发以气象信息发布为基础的电视频道,通过新闻广播、弹出页面等方式及时发布气象信息。
4 结论
(1)镶黄旗气温平均值为4.5 ℃,整体呈现出显著的升高趋势,气候变化倾向率为0.417 ℃/10年,研究时段内气温共升高1.38 ℃;
(2)除冬季外,镶黄旗其余三季平均气温均呈现出不同程度的升温趋势,尤以春季最为明显,对年平均气温升高的贡献最大;
(3)近33年镶黄旗年平均降水量为258.8 mm,线性变化倾向率为-9.718 mm/10年,下降趋势较为显著;
(4)镶黄旗年内降水主要出现在每年的5—9月,尤以6—8月最为集中,占58.7%,降水量具有明显的季节性变化特征,主要集中在夏季,其次是秋季和春季,冬季降水量最少;
(5)近33年全旗年平均日照时数为2 967.3 h,变化倾向率为-31.915 h/10年,研究时段内的日照时数共减少105.4 h,下降趋势较为显著;
(6)镶黄旗年内各月平均日照时数及四季日照时数的波动幅度变化不明显。
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