許海生，許　瑋

(咸陽(yáng)市氣象局，陜西咸陽(yáng)　712000)

咸陽(yáng)市氣候資源變化特征分析

許海生，許瑋

(咸陽(yáng)市氣象局，陜西咸陽(yáng)712000)

摘要：利用秦都?xì)庀笳?961—2010年氣象觀測(cè)資料，采用統(tǒng)計(jì)分析法和Mann-Kendall法，分析了咸陽(yáng)市氣候資源的變化趨勢(shì)和突變情況。結(jié)果表明：咸陽(yáng)市近50年以來(lái)，氣候整體有向干暖化轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)，但變化趨勢(shì)不明顯；氣溫呈緩慢上升趨勢(shì)，突變點(diǎn)出現(xiàn)在2006年；降水變化趨勢(shì)不明顯；年日照時(shí)數(shù)和年平均風(fēng)速均呈減少(小)的趨勢(shì)。咸陽(yáng)市全年盛行東北風(fēng)，在風(fēng)速較小的9月至次年1月以靜風(fēng)為主。

關(guān)鍵詞：氣候資源；氣溫；降水；日照；風(fēng)向；風(fēng)速；咸陽(yáng)市

近百年來(lái)中國(guó)氣候變化趨勢(shì)與全球總趨勢(shì)基本一致，全國(guó)氣溫上升了0.4～0.5 ℃，略低于全球平均的0.6 ℃[1]，近50年來(lái)年平均地表溫度變暖幅度約為1.1 ℃，增溫速率接近0.22 ℃/10 a，比全球或半球同期平均增溫速率明顯偏大[2]。在時(shí)間變化上,中國(guó)的降水以20世紀(jì)50年代最多，60—70年代為偏少期，80年代開(kāi)始，西北、東北地區(qū)和長(zhǎng)江中下游地區(qū)開(kāi)始增加[3]。任朝霞對(duì)西北干旱區(qū)分區(qū)進(jìn)行研究，指出近50年西北氣溫升高趨勢(shì)是南北高，中間低，降水量增加趨勢(shì)呈現(xiàn)從東南向西北遞增的格局[4]。另外根據(jù)金立娜等對(duì)西安市氣候變化的分析，西安市近63 a增溫明顯，降水緩慢波動(dòng)下降[5]。氣候資源是氣候要素中可以被人類(lèi)利用的自然物質(zhì)和能量, 包括光能資源、熱量資源、降水資源、風(fēng)能資源和大氣成分資源等[6]。咸陽(yáng)市地處關(guān)中盆地，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同季。掌握咸陽(yáng)市氣候資源的演變特點(diǎn)和規(guī)律，對(duì)于實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展有著重要意義。

1資料來(lái)源和統(tǒng)計(jì)方法

利用秦都?xì)庀笳?961—2010年氣溫、降水量、日照、風(fēng)速和風(fēng)向等的逐月氣象觀測(cè)資料，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，分析咸陽(yáng)市氣候資源的變化趨勢(shì)以及氣候傾向率，應(yīng)用Mann-Kendall方法[7-8]分析各氣象要素的氣候突變情況。

2咸陽(yáng)市氣候資源變化特征

2.1熱量資源

2.1.1氣溫的月變化咸陽(yáng)市的月平均氣溫隨季節(jié)變化顯著，1月氣溫最低為-1.1 ℃，隨后隨著太陽(yáng)輻射的增加，氣溫逐漸升高， 7月最高為26.4 ℃，之后氣溫又逐漸下降(圖1)。

圖1　1961—2010年咸陽(yáng)市月平均氣溫和月平均降水量變化

2.1.2氣溫的年際變化咸陽(yáng)市1961—2010年平均氣溫為13.1 ℃，年平均氣溫最低為1984年的12.0 ℃，最高為2006年的14.0 ℃。由圖2可看出，咸陽(yáng)市50 a間氣溫總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但上升趨勢(shì)不明顯，其氣候傾向率為0.1 ℃/10 a。平均氣溫年際變化波動(dòng)明顯，20世紀(jì)60年代至80年代中期，咸陽(yáng)市氣溫整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)， 80年代后期至21世紀(jì)初氣溫呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。利用Mann-Kendall檢驗(yàn)法分析發(fā)現(xiàn)，咸陽(yáng)市年平均氣溫的突變點(diǎn)在2006年，為升溫突變(圖3)。目前咸陽(yáng)市氣溫為升溫趨勢(shì)。

圖2　1961—2010年咸陽(yáng)市年平均氣溫變化圖

圖3　1961—2010年咸陽(yáng)市年平均氣溫M-K曲線變化圖

2.2降水資源

2.2.1降水的月變化由圖1可看出，咸陽(yáng)市在冬季(12—2月)降水較少，冬季各月的降水量均未超過(guò)10 mm。而在夏末秋初時(shí)，降水較多，其中7月和9月降水量均超過(guò)了80 mm。9月降水最多，達(dá)91.4 mm，這與9月常出現(xiàn)秋淋天氣有關(guān)。

2.2.2降水的年際變化咸陽(yáng)市1961—2010年平均年降水量為515.7 mm，年降水量最少為1984年的255.2 mm，年降水量最多為1983年的855.3 mm。由圖4可知，咸陽(yáng)市50 a間降水總體呈略微減少趨勢(shì)，其氣候傾向率為-3.8 mm/10 a，變化不明顯。50 a間，咸陽(yáng)市降水有兩個(gè)增多時(shí)段，分別為20世紀(jì)70年代中期至80年代中期和90年代中后期至21世紀(jì)初，其余時(shí)段皆呈減少趨勢(shì)。由于降水變化趨勢(shì)不明顯，因此不做Mann-Kendall檢驗(yàn)。

圖4　1961—2010年咸陽(yáng)市年降水量變化圖

2.3光能資源

2.3.1日照的月變化由圖5可知，咸陽(yáng)市月日照時(shí)數(shù)也隨季節(jié)變化。秋冬季日照少，各月日照時(shí)數(shù)均未超過(guò)150 h，最少2月僅有126.8 h。春夏季日照多，其中5—8月月平均日照時(shí)數(shù)均超過(guò)了200 h，最多7月達(dá)215.5 h。咸陽(yáng)市各月日照百分率與日照時(shí)數(shù)變化基本一致，但一年中最少日照百分率有兩個(gè)時(shí)段，分別為2—3月和9—10月，均為41%。日照較少的原因是9—10月常出現(xiàn)連陰雨天氣，而2—3月霧霾天氣較多。

圖5　1961—2010年咸陽(yáng)市月平均日照變化曲線圖

2.3.2日照時(shí)數(shù)的年際變化咸陽(yáng)市1961—2010年平均年日照時(shí)數(shù)為2 073.4 h，年日照時(shí)數(shù)最少為2009年的1 665.4 h，年日照時(shí)數(shù)最多為1962年的2 405.0 h。由圖6可看出，咸陽(yáng)市50 a間日照時(shí)數(shù)總體呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，其氣候傾向率為-63.0 h/10 a。50 a間，咸陽(yáng)市年日照時(shí)數(shù)波動(dòng)較小，基本在1 800 h～2 400 h之間波動(dòng)，進(jìn)入21世紀(jì)后減少趨勢(shì)較明顯。目前咸陽(yáng)市年日照時(shí)數(shù)為減少趨勢(shì)。同樣由于變化趨勢(shì)不明顯，因此日照時(shí)數(shù)也不做Mann-Kendall檢驗(yàn)。

圖6　1961—2010年 咸陽(yáng)市年日照時(shí)數(shù)變化曲線圖

2.4風(fēng)能資源

2.4.1風(fēng)速月變化由表1可知，咸陽(yáng)市春季和夏季風(fēng)速較大，秋季和冬季風(fēng)速較小。風(fēng)速較小的時(shí)段為9月至次年1月，10月最小，僅有1.7 m/s。風(fēng)速較大的時(shí)段為2月至7月，3月最大，為2.5 m/s。

表1　1961—2010年咸陽(yáng)市各月平均風(fēng)速　m/s

2.4.2風(fēng)速年變化咸陽(yáng)市1961—2010年平均風(fēng)速為2.4 m/s，年平均風(fēng)速最小為2002年的1.5 m/s，最大為1973年的3.1 m/s(圖7)，咸陽(yáng)市50 a間平均風(fēng)速呈現(xiàn)減小趨勢(shì)，其氣候傾為-0.3 (m/s)/10 a。對(duì)咸陽(yáng)市年平均風(fēng)速進(jìn)行Mann-Kendall檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，咸陽(yáng)市年平均風(fēng)速自20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始至今減小趨勢(shì)顯著，50 a間沒(méi)有出現(xiàn)突變點(diǎn)(圖8)。目前咸陽(yáng)市年平均風(fēng)速為減小趨勢(shì)。

圖7　1961—2010年咸陽(yáng)市年平均風(fēng)速變化圖

圖8　1961—2010年咸陽(yáng)市年平均風(fēng)速M(fèi)-K曲線變化圖

2.4.3風(fēng)向咸陽(yáng)市常年最多風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年出現(xiàn)頻率為18%,其次為東北偏東風(fēng)，其年風(fēng)向頻率為11%，其余風(fēng)向的年頻率均較小，在1%～6%之間。不考慮靜風(fēng)時(shí)，咸陽(yáng)市各月最多風(fēng)向均為東北風(fēng)，出現(xiàn)頻率最高的為8月，達(dá)24%；出現(xiàn)頻率最低的為11月，僅11%?？紤]靜風(fēng)時(shí)，咸陽(yáng)市從9月至次年1月以靜風(fēng)為主，其余各月仍盛行東北風(fēng)。

3結(jié)論

咸陽(yáng)市50 a間降水最多和氣溫最高時(shí)段均在夏季，而氣候整體有向暖干化轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)，但這種趨勢(shì)不甚明顯。氣溫呈緩慢上升趨勢(shì)，其氣候傾向率為0.1 ℃/10 a，年平均氣溫的突變點(diǎn)出現(xiàn)在2006年；降水變化趨勢(shì)不明顯，其氣候傾向率為-3.8 mm/10 a；年日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì)，但變化趨勢(shì)也不明顯，其氣候傾向率為-63.0 h/10 a；年平均風(fēng)速呈減小趨勢(shì)，其氣候傾向率為-0.3 (m/s)/10 a，自20世紀(jì)80年代至今，年平均風(fēng)速下降趨勢(shì)顯著，但年平均風(fēng)速?zèng)]有突變。咸陽(yáng)市盛行東北風(fēng)，其年風(fēng)向頻率為18%，在風(fēng)速較小的9月至次年1月以靜風(fēng)為主。

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文章編號(hào)：1006-4354(2015)01-0015-04

收稿日期：2014-07-18

作者簡(jiǎn)介：許海生(1956-)，男，漢族，陜西咸陽(yáng)人，助理工程師，從事防雷檢測(cè)工作。

中圖分類(lèi)號(hào)：P468

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A