文 藝 李涵茂 陳 忠 戴 平 戴鵬飛 劉文武
(1衡山縣氣象局,湖南衡山 421300;2衡陽市農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站,湖南衡陽 421000)
以氣候變暖為標(biāo)志的全球氣候變化已是不爭的事實(shí)[1],引起了廣泛的關(guān)注[2]。氣溫和降水是2個(gè)最基本的氣候要素指標(biāo),有效積溫是農(nóng)作物生長發(fā)育的制約因子之一,降水量也是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起決定性作用的氣象要素之一。研究區(qū)域氣溫和降水量的變化特征,對(duì)分析氣候變化背景下對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響和氣候預(yù)測(cè)等方面有著重要的意義。
近年來,國內(nèi)學(xué)者對(duì)區(qū)域氣溫和降水的變化特征進(jìn)行了相關(guān)研究。丁一匯等[3]研究認(rèn)為我國增暖發(fā)生在20世紀(jì)80年代中后期,在近50年,全國年平均地表氣溫增溫速率為0.22℃·10a-1,1956—2000年間,長江中下游地區(qū)年降水量平均增加了60~130mm;彭玉芬等[4]分析了近50年福建建陽氣溫變化趨勢(shì);郭金河等[5]根據(jù)河北省張家口市1966—2011年氣溫資料,分析了近46年氣溫變化特征及其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響;陸桂榮等[6]依據(jù)1955—2009年年平均氣溫、年平均最高、最低氣溫等資料,對(duì)日照市的年和各季的氣溫變化進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析;段紅光等[7]利用漯河1956—2008年的氣象觀測(cè)資料分析了氣溫、降水、日照變化特征;陳安世等[8]分析了鳳山縣氣溫和降水的氣候變化特征;王霞等[9]利用德州地區(qū)實(shí)測(cè)的月平均降水、氣溫資料,利用降水不均勻系數(shù)、距平分析法、5年滑動(dòng)平均法、小波分析法及相關(guān)水文統(tǒng)計(jì)學(xué)等一系列方法,對(duì)該地區(qū)降水量、氣溫特征及相應(yīng)的變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究分析;李曉龍等[10]利用貴州思南站逐日降水資料,從量級(jí)和量別2個(gè)方面分析了1951—2010年各級(jí)別降水日數(shù)、降水量及變化趨勢(shì)。
本研究通過分析近56年衡南縣氣溫和降水量變化特征,基本掌握了衡南縣氣候變化背景下氣溫和降水的變化趨勢(shì),為衡南地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局、氣象防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)氣候資源的開發(fā)利用以及評(píng)估氣候變化對(duì)衡南地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響提供科學(xué)依據(jù)和參考。
1.1 研究區(qū)域概況 衡南縣位于湖南省中部偏南,湘江中游,地處東經(jīng)112°16′~113°08′,北緯26°32′~26°58′。氣候溫暖濕潤,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,具有熱量充足、雨水集中、春暖多變、夏秋多旱、冬寒期短、暑熱期長的特征。衡南縣年產(chǎn)稻谷穩(wěn)定在5.5億kg以上,為全國百強(qiáng)產(chǎn)糧大縣。
1.2 資料來源與方法 資料來源于衡陽市氣象臺(tái)1955—2010年的整編資料,選取衡南縣國家氣象觀測(cè)站的地面氣象要素氣溫和降水觀測(cè)資料。先分別計(jì)算各年份的月平均氣溫、降水量,再計(jì)算年、季、月的氣溫和降水均值、距平值以及傾向率。3—5月為春季,6—8月為夏季,9—11月為秋季,12月至翌年2月為冬季。
1.3 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS 13.0、Office Excel 2003等軟件進(jìn)行回歸分析等數(shù)據(jù)處理。
2.1 氣溫的變化特征
2.1.1 年代際變化 如表1所示,衡南縣56年的年平均氣溫為17.9℃。從時(shí)間角度上看,年平均氣溫從20世紀(jì)90年代開始增加,平均增幅為0.35℃·10a-1。同時(shí),不同季節(jié)的平均氣溫也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。春季平均氣溫從20世紀(jì)90年代開始增加,平均增幅為0.50℃·10a-1;夏季平均氣溫增減波動(dòng),趨勢(shì)不明顯;秋季平均氣溫在20世紀(jì)除60年代氣溫略增外,其他年代均處于減少狀態(tài),進(jìn)入21世紀(jì)后,氣溫增加明顯,增幅達(dá)0.7℃·10a-1;冬季平均氣溫從20世紀(jì)90年代起增加明顯,增幅≥0.4℃·10a-1??傮w上看,衡南縣平均氣溫處于增加趨勢(shì),春、秋、冬4季平均氣溫也趨于增加,而夏季平均氣溫變化趨勢(shì)不明顯。
表1 衡南縣年、季平均氣溫的年代際距平變化(℃)
2.1.2 氣溫的年際變化 衡南縣平均氣溫的年際變化趨勢(shì)如圖1所示。由圖1可知,年平均氣溫的傾向率為0.11℃·10a-1,春、夏、秋、冬季平均氣溫的傾向率分別為0.18℃·10a-1、-0.02℃·10a-1、0.11℃·10a-1、0.17℃·10a-1。其中春季和全年通過了0.01顯著相關(guān)性檢驗(yàn)(雙側(cè)),秋、冬通過了0.05顯著相關(guān)性檢驗(yàn)(單側(cè)),夏季未通過顯著相關(guān)性檢驗(yàn)。從平均氣溫的傾向率可以看出,衡南縣春、秋、冬季趨于變暖,夏季變化趨勢(shì)不明顯??傮w上,衡南縣近56年氣候趨于變暖。
圖1 衡南縣1955—2010年平均氣溫年際變化趨勢(shì)
2.2 降水量的變化特征
2.2.1 降水量的年內(nèi)分配 選取1955—2010年衡南縣月平均降水量,分析年內(nèi)分配情況(表2),可以看出,衡南縣降水量年內(nèi)分配不均。56年平均年降水量為1297.6mm,降水主要分布在3—6月份,為684.1mm,占全年降水量的50%以上。秋季降水量最少,為193.3mm,僅為全年降水量的14.9%。
表2 衡南縣降水量年內(nèi)分配情況
7891 0 11 12 100.5 114.1 50.3 72.7 70.3 48.4 7.7 8.8 3.9 5.6 5.4 3.7
2.2.2 降水量的年代際變化 如表3所示,從時(shí)間角度上看,年降水量在20世紀(jì)90年代以前偏低,進(jìn)入90年代后,降水量明顯增加,90年代降水量均值比多年均值高87.6mm。2000—2010年降水量比90年代減少,但仍高于其他年代。同時(shí),不同季節(jié)的降水量也呈現(xiàn)出波動(dòng)。春季降水量從60年代開始減少,夏季降水量從90年代開始明顯增加;秋季降水量在80年代之前增減波動(dòng),趨勢(shì)不明顯,80年代起降水量趨于減少;冬季降水量從80年代起一直處于增加狀態(tài)??傮w上看,衡南縣年降水量處于增加趨勢(shì),春、秋季降水量趨于減少,夏、冬季趨于增加。
表3 衡南縣年、季降水量的年代際距平變化
2.2.3 降水量的年際變化 衡南縣降水量的年際變化趨勢(shì)如圖2所示。年降水量的傾向率為13.6mmmm·10a-1,春、夏、秋、冬季降水量的傾向率分別為-5.5mm·10a-1、15.3mm·10a-1、-4.6mm·10a-1、7.5mm·10a-1,全年和各季的降水量傾向率均為通過顯著相關(guān)性檢驗(yàn)。從降水量傾向率可以看出,衡南縣年降水量處于增加的趨勢(shì),夏、冬季的降水量也處于增加趨勢(shì),春、秋季降水量處于減少趨勢(shì)(圖2)。
圖2 衡南縣1955—2010年降水量年際變化趨勢(shì)
(1)衡南縣56年平均氣溫為17.9℃,年均降水量為1297.6mm,年內(nèi)分配不均勻,降水主要集中在3—6月份,占全年降水量的50%以上。
(2)衡南縣年平均氣溫的傾向率為0.11℃·10a-1,春、夏、秋、冬季平均氣溫的傾向率分別為0.18℃·10a-1、-0.02℃·10a-1、0.11℃·10a-1、0.17℃·10a-1,衡南縣氣候趨于變暖。
(3)衡南縣年降水量從20世紀(jì)90年代明顯增加,同時(shí),不同季節(jié)的降水量也呈現(xiàn)出波動(dòng)。年降水量的傾向率為13.6mm·10a-1,春、夏、秋、冬季降水量的傾向率分別為-5.5mm·10a-1、15.3mm·10a-1、-4.6mm·10a-1、7.5mm·10a-1,年降水量和夏、冬季的降水量處于增加趨勢(shì),春、秋季降水量處于減少趨勢(shì)。
綜上所述,近56年來衡南縣氣溫和降水有明顯的變化。當(dāng)?shù)貞?yīng)及時(shí)評(píng)估氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響,以采取有效應(yīng)對(duì)措施,調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局,合理有效開發(fā)利用農(nóng)業(yè)氣候資源,積極面對(duì)氣候變化帶來的影響。