近30年甘南州气候变化特征分析
2024-12-31王志伟
摘 要:【目的】研究甘南州近30年间的气温、降水量的变化特征。【方法】以甘南州1992—2022年的气温、降水量等气象数据为依据,通过数学统计与一元线性分析的方法探究其变化。【结果】①甘南州的气温最热月份平均最高温度为17.6 ℃,平均最低温度为-10.9 ℃。春季、秋季温度基本上持平。近30年间甘南州温度年平均变化趋势的斜率为正,说明气温有缓缓上升的趋势。②甘南州的降水量主要集中在6、7、8月份,即夏季,夏季降水量占全年降水量的46.4%~58.4%,其他年份、季节降水量趋于平稳,并无明显变化。【结论】甘南州气候变化受到全球变暖的调控,且春季降水量有降低的趋势,其他季节变化不明显。
关键词:气温;降水量;气候变化;甘南州
中图分类号:P467" " "文献标志码:A" " 文章编号:1003-5168(2024)20-0104-04
DOI:10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.20.020
Analysis of Climate Change in Gannan Prefecture, Gansu Province in the Past 30 Years
Abstract:[Purposes] The variation characteristics of temperature and precipitation in Gannan Prefecture in recent 30 years were studied. [Methods] Based on the meteorological data such as temperature and precipitation in Gannan Prefecture from 1992 to 2022, the changes were explored by mathematical statistics and linear analysis.[Findings] The average highest temperature in the hottest month of Gannan Prefecture is 17.6 ℃, and the average lowest temperature is -10.9 ℃. The temperature in spring and autumn remains basically unchanged. The slope of the annual average temperature change trend over the past 30 years is positive, indicating a gradual upward trend in temperature;the precipitation in Gannan Prefecture is mainly concentrated in June, July, and August, namely summer. Summer precipitation accounts for 46.4% to 58.4% of the annual precipitation, while precipitation in other years and seasons tends to stabilize without significant changes. [Conclusions] The climate change in Gannan Prefecture is regulated by global warming, and the precipitation in spring has a decreasing trend, and the changes in other seasons are not obvious.
Keywords: temperature; precipitation; climate change; Gannan Prefecture
0 引言
气候变化研究表明,近100年全球地表温度上升了0.5~0.8℃[1- 2]。我国近年来的气候变化主要表现在地表平均气温显著增加[3]、降水量变化波动较大等[4]。近年来,气候变化问题受到越来越多的关注,气候变化对人们的生活也产生了深远的影响[5-7]。
甘南藏族自治州属于高原生态脆弱区,是我国重要的水源涵养补给区,也是我国重要的高寒牧区之一,在涵养水源、维护生物多样性等方面发挥着重要作用。由于不合理的开发利用、过度放牧、森林采伐等,加剧了该地区的生态环境恶化、草地大面积退化,这与气候变化也有很大的关系。气温的升高影响着该地区的生态系统和人类社会,导致冰川融化、湖泊面积缩小、冻土退化等问题,对水资源和农业生产产生影响。降水的变化可能会影响农作物的生长和分布,以及洪水、干旱等自然灾害的发生频率和强度。气候变化还可能导致极端天气事件的发生频率以及强度,这可能会对交通、旅游、农业和水资源的管理等领域造成影响。甘南州以农业为支柱产业,气候变化带来的暴雨、干旱等都对当地的生产生活带来直接影响。因此,研究气候变化特征,对当地生产生活及经济发展具有重要意义。
1 资料与方法
1.1 数据来源
本研究选取甘南州的气温、降水等气象数据资料,采用数学统计与一元线性分析的方法,对甘南州的气候变化特征进行分析,其中气温、降水数据来源于国家气象科学数据共享服务平台-中国地面气候资料日值数据集(http://data.cma.cn)。
1.2 研究区概况
甘南藏族自治州位于甘肃省南部,地理坐标位于东经100°46′~104°44′,北纬33°06′~36°10′之间,东与陇南市、定西市毗邻,南与四川阿坝藏族羌族自治州交界,西连青海黄南、果洛两个藏族自治州,北靠临夏回族自治州,东西长为360.7 km,南北宽为270.9 km ,土地总面积为3.66万 km2,占全省总面积的8.42%。
2 气温变化与特征分析
2.1 气温年变化
在全球变暖的背景下,1992—2022年甘南州年平均气温变化趋势如图1所示。由图1可知,甘南州的年平均气温变化呈上升的趋势,温度年平均变化的斜率为0.043 8 ℃/a,相关系数为0.65。近30年中年平均气温的最高值为2020年的5.3 ℃,年平均气温的最低值为1993年的2.6 ℃,相差2.7 ℃,在1998年之前,温度年平均值基本上都低于近30年的平均值,而从1998年之后,年平均气温逐渐上升,1992—2022年,有12年年平均温度高于近30年的平均温度,有9年低于平均温度。由此可以得出结论:2002年为近30年气温变化的一个节点,在此之前,温度变化幅度很小,此后,温度升高的趋势比较明显,温度年平均变化具有明显的阶段性[8]。
2.2 气温季节变化
1992—2022年甘南州的气温季节变化趋势如图2所示。由图2可知,近30年间,甘南州的夏季平均温度在15~16 ℃,且从1994—2002年,夏季温度基本上都在15.7 ℃。到2008年,有小幅度的下降趋势,2008—2016年,又基本持平,明显的变化。整体来看,其四个季节温度变化呈上升的趋势,春、夏、秋、冬季的斜率分别为0.045 3 ℃/a、0.043 8 ℃/a、0.036 3 ℃/a、0.0451 ℃/a。春季气温升高最明显,其次为夏季。夏季的平均最高温度为2016年的17.6 ℃,最低温度为2006年的14.1℃,最大温差为3.5 ℃。可以看出,甘南州夏季温度较低,这与其海拔高度和地理位置有着明显的关系[9]。
甘南州的春季平均温度和秋季的平均温度相差不大,春季平均温度略高于秋季平均温度,1994—1996年、1998—2003年、2005—2009年、2013—2018年这四个时间段春季平均温度明显高于同时期秋季的平均温度。春季平均最高温度为2011年的7.1 ℃,平均最低温度为1997年的3.6 ℃,最大温差为3.5 ℃。
甘南州的冬季比较寒冷,平均温度都在零下10 ℃左右。冬季最冷平均温度为2000年的-10.9 ℃,平均最高温度为2010年的-7.2 ℃。最大温差为3.7 ℃。但是其变化趋势的斜率为正(0.045 1),说明其温度1992—2022年呈上升趋势。“暖冬”可能正在慢慢到来,这种“暖冬”的现象也是全球变暖趋势的反映。
3 降水量变化与特征分析
3.1 降水量年变化
1992—2022年间甘南州降水量年变化趋势如图3所示。由图3可知,甘南州降水量年变化趋势有较为明显的起伏,降水量年变化趋势的斜率为1.846 2 mm/a,相关系数为0.084 6。有15年的年降水量高于1992—2022年甘南州年平均降水量,年最大年降水量为761.8 mm,最小年降水量为456.9 mm,1992—2022年间年平均降水量为582.3 mm。30年间降水量变化波动幅度较为显著,降水量变化有明显的波动,但整体上是较为稳定的。年降水量最高为2009年的761.8 mm,为年平均降水量的107.7%,最低降水量为1996年的456.9 mm,为年平均降水量的81.3%。
3.2 降水量季节变化
1992—2022甘南州年降水量季节变化趋势如图4所示。由图4可知,近30年夏季、秋季、冬季降水量变化趋势比较明显,斜率分别为0.233 5 mm/a、0.006 7 mm/a、0.020 6 mm/a,相关系数为0.123、0.02、0.192。春季的降水量主要集中在45~50 mm,且近30年降水量都在这个范围内波动,整体有下降的趋势,其斜率为-0.0245 mm/a,当地的降水条件只能适应一些耐旱农作物的生长[10]。秋季、冬季的降水量变化幅度同一时期也趋于一致,春季降水量略低于冬季,夏季降水量高于其他季节的降水量之和。夏季降水量最多的为2013年的350.3 mm,而年平均降水量介于400~800 mm,仅夏季一个季度的降水量就达到了一年降水量的一半之多,夏季最低降水量也有280.3 mm,可见其降水量季节的分配非常不均匀。2013年、2009年、1997年、2016年为夏季降水量最多的四个年份,降水量分别达到了350.3 mm、335.1 mm、334.1 mm、332.1 mm。夏季降水量最低的四个年份,也分别有2008年的280.3mm、2014年的283 mm、1996年的290.3 mm、2017年的291.8 mm,其他季节与夏季降水量差距较大。
4 结论
本研究通过分析甘肃省甘南州1992—2022年的气温、降水量等气象数据资料,采用线性分析的方法分别分析了气温、降水量的季节变化和年变化情况,结论如下。
①甘南州的气温最热月份平均最高温度为17.6 ℃,平均最低温度为-10.9 ℃。春季、秋季温度基本上持平。近30年间甘南州温度年平均变化趋势的斜率为正,说明气温呈缓慢上升的趋势,甘南州的气温变化受全球变暖的调控。
②甘南州的降水主要集中在夏季,且夏季降水量明显高于其他季节,夏季年降水量可以占到年降水量的46%~58%。春季、冬季的降水量仅有50 mm左右,春季降水量趋势斜率为负,说明春季降水量有降低的趋势,其他年份、季节降水量变化趋势趋于平稳,并无明显的变化。
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