1 引言
研究表明,气候变化趋势会对地球生物物种、水资源产生严重影响,会给人类带来难以估量的损失,气候变化已成为全球关注的重大问题,各国科学家及政府部门对全球变暖可能引起的环境和生态变化给予了极大关注。随着全球气候变暖趋势,气温、降水等气象要素也明显变化,也会直接影响农业和城市发展,给人民群众财产造成严重损失。近年来,很多专家学者对城市区域的气候变化特征进行了研究[1-5],其研究结果对指导区域的农业生产和发展具有重要意义。
乐亭位于河北省唐山市东南部,东、南两面濒临渤海,地势平坦开阔,气候温和湿润,属于暖温带半湿润大陆性季风型气候。近年来,随着气候特征的变化,乐亭频发的极端气象事件和气象灾害,给人民群众生命财产安全带来了损失和危害,因此研究乐亭气候变化特征,对于充分利用气候资源,研究区域农业生产和经济发展具有十分重要的参考价值。本文以1957-2023年间的气温、降水、日照等气象观测资料为基本分析资料,分析了近67年来各气象要素的变化特征和规律,望研究结果能为乐亭农业生产及防灾减灾提供指导。
1 资料来源和方法
选用乐亭县1957-2023年的气温、降水量、日照时数及湿度等逐月气候资料,运用Excel软件进行资料处理,得出相关气象要素的年、季总量合计值及变化趋势图,采用常规线性统计方法分析了近67年来乐亭的气候变化特征和规律。气温距平是指逐年气温与67年气温平均值的差值。
2 气象要素的变化特征
2.1 气温变化
2.1.1 年变化
乐亭近67年(1957-2023年)年平均气温为11.0℃,年平均最高气温为16.7℃,年平均最低气温为6.3℃。极端最高气温出现在2000年7月24日,为38.8℃,极端最低气温出现在1973年1月26日,为-23.7℃。
乐亭年平均气温变化趋势总体上呈上升趋势,气候倾向率分别为0.47℃/10a,年平均最高与最低气温的变化趋势同平均气温变化趋势接近,反映出很好的规律性。年平均气温最大值为13.3℃,最小值为8.9℃,二者差值为4.4℃。由年平均气温距平变化可知,1957-1996年间除1961、1989、1993-1994年为正距平外,其它年份均为负距平,1997-2023年距平均为正值,表明1996年(包括)以前年平均气温较低,以后气温均较高。
2.1.2 月变化
乐亭累年各月平均气温变化十分明显,最热月为7月,月平均温度为25.3℃;最冷月为1月份,月平均温度为-5.3℃,气温年较差为30.6℃,一年中气温以7月份为分割点,1-7月平均气温逐步快速上升,8-12月又逐步快速下降。
2.1.3 季节变化
乐亭四季气候特点呈现冬季寒冷、夏季炎热,春秋季凉爽的气候特征。四季平均气温分别为11.2℃、24.1℃、12.3℃、-3.5℃,夏季气温最高,冬季最低且为负值,春、秋气温较凉爽。由四季气候倾向率可知,四季气温均呈现逐年稳步上升趋势,即冬季气温上升趋势最大为0.579℃/10a,春季次之为0.556℃/10a,夏季上升最小为0.322℃/10a。
2.2 降水量变化
2.2.1 年变化
乐亭累年平均降水量为594.2mm,最大值出现在1964年,为1158.6mm,最小值出现在1957年,为286.6mm,两者相差872mm。逐年降水量总体呈缓慢下降趋势,降水量气候倾向率为 -1.593mm/10a,主要是夏季降水量减少影响所致。
2.2.2 月变化
逐月降水量变化显著,1-7月降水量呈逐渐增多趋势,8-12月呈逐渐减少趋势。4月份降水量开始增多,7月达到顶峰182.7mm,8月次之,为155.9mm,最小值为1月份3.3mm。6月至8月降水量为417.3mm,占整年降水量的70%,11月至次年4月份为乐亭相对少雨季节,只占全年降水量的7%。
2.2.3 季变化
四季降水量呈现夏季>秋季>春季>冬季特点,夏季最多为417.3mm,冬季最少为13.1mm,秋、春季分别为88.3mm、75.4mm。由四季降水量气候倾向率可知,夏季逐年降水量呈明显减少趋势,气候倾向率-11.885mm/10a,其它三季均呈不同程度增加趋势,秋季增加趋势较明显。
2.3 日照时数变化
2.3.1 年、月变化
累年平均日照时数为2529.2h,最大值为2798.7h,最小值为2050.7h,两者相差478.5h;逐年日照时数总体呈现逐步减少趋势,气候倾向率为 -37.92h/10a;各月日照时数波动变化较大,呈双峰型变化,5月出现最大峰值268.3h,9月出现次峰值225.3h。最小值为172.8h,出现在12月。
2.3.2 季变化
四季日照时数呈现春季>夏季>秋季>冬季的特点,即春季日照时数最多为731.8h,冬季最少为539.3h。冬季日照时数偏少是由于此时太阳直射南半球所致。由四季气候倾向率可知,夏、秋季日照时数减少趋势最明显,冬季次之,春季减少趋势最小。
2.4 湿度变化
乐亭逐年平均湿度较为平稳,在58%-75%之间变化,气候倾向率为-0.946/10a,呈逐年缓慢减少趋势。月平均湿度表现为1-4月、12月湿度较小,在56%-58%之间变化,7月、8月湿度最大为81%。夏季湿度最大,湿度的最大月份与降水雨季相一致。
3 讨论
(1)近67年来,乐亭逐年平均气温呈现上升趋势,与全球升温变暖趋势一致,各月平均气温呈现单峰型变化,最热月出现在7月份,最冷月在1月份 。夏季气温最高,冬季最冷。
(2)逐年降水量呈现逐渐减少趋势,夏季降水量下降趋势明显,其它三季均呈现不同程度的增加趋势。1-7月降水量呈逐渐增多趋势,8-12月逐渐减少,7月降水量达到顶峰182.7mm,1月份最小为3.3mm。夏季降水量最多,占全年总降水量的70%,降水呈现明显干湿之分。
(3)逐年日照时数呈现减少趋势,四季日照时数呈现春季>夏季>秋季>冬季的特点,四季日照均呈减少趋势。各月日照呈双峰型变化,5月出现最高峰值,9月次峰值。
(4)逐年湿度总体呈缓慢减少趋势,平均湿度在56%-81%之间变化,7月、8月湿度最大,1月、4月湿度最小为56%。
参考文献:
[1] 刘雪锋,李元华,秦莉,等.河北省近50年最高气温及高温日数变化特征[J].气象科技,2007,35(1):31-35.
[2] 甄英,姜锐,何静.青海榆树地区近61年气候变化特征分析[J].西南师范大学学报(自然科学版),2017,04:016.
[3] 郑艳萍,高桂琴,刘志勇.近50年唐山市日照时数的气候特征分析[J].第26届中国气象学会年会气候资源应用研究分会场论文集[C].2009,79-82.
[4] 杨信斌,陈静,松溪县近40年气候特征分析[J].农业灾害研究,2021,11(5).
[5] 綦冬菊.近36年胶州市气候变化特征分析[J].安徽农业科学 2017,45(26):155-156.