(青海省玛多县气象局青海玛多县813599)
摘要:在全球迅速变暖的大背景下,为深入了解玛多县极端温度变化特征,本文利用玛多县1987-2017年的气温观测资料,应用统计分析、线性趋势分析及相关性检验等方法,对近31年来玛多县极端气温变化特征进行分析。结果表明:1987-2017年玛多县年平均极端最高(低)气温呈现出较为明显的增加趋势。就极端最高气温而言,夏季增温幅度最大,其次为春季,冬季增加幅度最小;就极端最低气温而言,春季增温幅度最大,其次为冬季,夏季增加幅度最小。
关键词:玛多县;极端最高气温;极端最低气温;变化特征
引言
目前,全球气温加速变暖,这一变化趋势与人类日常生产活动密切相关,城市的大范围扩建使区域气候变化明显加剧。IPCC第五次评估报告当中指出,在过去130年期间全球温度升高0.85℃,而且近3个10年的平均温度最高。中国是全球温度快速变暖的国家之一,尤其是冬季增温更为显著。在这一背景下,极端高温、热浪等灾害性事件多发,因此,加强对极端气温变化特征的研究非常有必要。本文主要统计分析了1987-2017年的气温观测资料,着重分析了近31年来极端气温变化特征,以期能够为掌握当地气候变化规律,做好气象防灾减灾工作提供一定的借鉴与参考。
1资料与方法
1.1研究区概况
玛多县位于青海南部地区,是果洛藏族自治州的下辖县。其南部靠近果洛州达日县及四川石渠县,西部连接曲麻莱县,西南部与玉树州相互接壤。该县东西长大约228公里,南北宽大约为207公里,全县总面积为2.5253万平方公里。玛多县位于高平原地区,地势呈现为由西北往东南逐渐倾斜的趋势,该县属于高寒草原气候,其年平均气温为-3.3℃,年平均降水量为332.5mm,而且降水表现出较为明显的年际变化特征。
1.2数据来源与方法
1.2.1数据来源及处理
本文选取1987-2017年玛多县逐日极端最高气温、逐日极端最低气温等气温观测资料。各个季节极端最高气温与极端最低气温均从与其相对应的各月极端最高(低)气温当中获取。其季节划分标准为:3—5月份属于春季,6—8月份属于夏季,9—11月份属于秋季,12月份至翌年2月份属于冬季。
1.2.2研究方法
本文主要使用统计分析、线性趋势分析等方法着重对玛多县1987-2017年的极端气温变化特征进行分析,并计算得出相关系数。
①线性趋势分析
针对各气候要素建立起与其相对应的时间变化序列,并对其变化趋势进行分析,使用一元线性回归方程来表示,该公式当中a和b属于经验常数,a代表斜率,a值的正负代表了增加(减小)的趋势。另外,被称为气候倾向率。
②相关性分析
相关系数r可以使用以下公式来表示:
当中相关系数r位于-1.0与+1.0之间。当r在0之上时代表两个变量之间存在着正相关关系,而且r与1.0越接近代表两者之间的正相关关系越显著;当r位于0以下时代表两个变量之间存在着负相关关系,而且r与-1.0越接近代表两者之间的负相关关系越显著。如果r=0则代表两个变量之间相互独立。本文中的两个变量则指的是气温及与其相对应的时间。
21987-2017年玛多县极端气温变化特征分析
2.1极端最高气温变化特征分析
2.1.1极端最高气温的年变化特征
1987-2017年玛多县年平均极端最高气温呈现出较为明显的增加趋势,相关系数r为0.4442,其气候倾向率为0.436℃/10a,即玛多县每10年年平均极端气温升高0.436℃。其中1997年年平均极端最高气温最低为8.6℃,2003年和2015年年平均极端最低气温最高为12.1℃。
2.1.2极端最高气温的季节变化特征
春季极端最高气温的气候倾向率为0.382℃/10a,其中2007年极端最高气温最高为13.57℃,而1997年极端最高气温最低为8.3℃,两者之间相差5.27℃,由此可见春季极端最高气温的波动较大;夏季极端最高气温的气候倾向率为0.652℃/10a,其中1992年极端最高气温最低为16.9℃,2013年极端最高气温最高为22.3℃,两者之间相差5.4℃,由此可见夏季极端最高气温波动幅度要大于春季;秋季极端最高气温的气候倾向率为0.362℃/10a,其中1997年极端最高气温最低为7.8℃,2007年极端最高气温最高为13.3℃;冬季的气候倾向率为0.346℃/10a,其中1997年极端最高气温最低为-1.1℃,2006年极端最高气温最高为5.0℃。
总体而言,1987-2017年玛多县各个季节的极端最高气温呈现出不同程度的增加趋势,其中夏季增温幅度最大,其次为春季,冬季增加幅度最小。
2.2极端最低气温变化特征分析
2.2.1极端最低气温的年变化特征
1987-2017年玛多县年平均极端最低气温也呈现出一定的增加趋势,相关系数r为0.585,其气候倾向率为0.606℃/10a,即玛多县每10年年平均极端最低气温升高0.606℃。其中1990年和1997年年平均极端最低气温最低为-17.3℃,2006年年平均极端最低气温最高为-14.0℃。
2.2.2极端最低气温的季节变化特征
春季极端最低气温的气候倾向率为0.737℃/10a,其中2015年极端最低气温最高为-13.4℃,而1990年极端最低气温最低为-19.8℃,两者之间相差6.4℃,由此可见春季极端最低气温的波动较大;夏季极端最低气温的气候倾向率为0.434℃/10a,其中2016年极端最低气温最高为-1.2℃,1988年极端最低气温最低为-4.3℃,两者之间相差2.1℃,由此可见夏季极端最低气温波动幅度相对较小;秋季极端最低气温的气候倾向率为0.594℃/10a,其中2011年极端最低气温最高为-11.8℃,1996年极端最低气温最低为-18.2℃;冬季的气候倾向率为0.657℃/10a,其中2006年极端最低气温最高为-25.3℃,1997年极端最低气温最低为-31.8℃。
总体而言,1987-2017年玛多县各个季节的极端最低气温呈现出不同程度的增加趋势,其中春季极端最低气温的增温幅度最大,其次为冬季,夏季极端最低气温的增加幅度最小。
3结语
通过对1987-2017年玛多县近31年的极端气温变化特征进行分析,得出以下几点结论:
(1)1987-2017年玛多县年平均极端最高气温呈现出较为明显的增加的趋势,相关系数r为0.4442,其气候倾向率为0.436℃/10a,1997年年平均极端最高气温最低,2003年和2015年年平均极端最低。各个季节的极端最高气温呈现出不同程度的增加趋势,春、夏、秋、冬各个季节的气候倾向率分别为0.382℃/10a、0.652℃/10a、0.362℃/10a、0.346℃/10a。其中夏季增温幅度最大,其次为春季,冬季增加幅度最小。
(2)1987-2017年玛多县年平均极端最低气温也呈现出一定的增加趋势,相关系数r为0.585,其气候倾向率为0.606℃/10a,1990年和1997年年平均极端最低气温最低,2006年年平均极端最低气温最高。各个季节的极端最低气温也呈现出不同程度的增加趋势,各个季节的气候倾向率分别为0.737℃/10a、0.434℃/10a、0.594℃/10a、0.657℃/10a。其中春季增温幅度最大,其次为冬季,夏季增加幅度最小。
参考文献:
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[2]铁吉新,祁桂妍,赵全宁等.称多县极端气温事件气候变化特征分析[J].青海草业,2018,27(01):42-46,41.
第一作者简介:郭瑞(1992-)男,汉,甘肃敦煌人,本科学历,助理工程师,从事气象工作。