1资料与方法
选用的资料是伽师县1961年—2017年的逐日资料包括平均气温、最高气温、最低气温、降水量、日照时数及霜冻日数。数据来源于新疆气象信息中心,其中年为1—12月,季节划分为;春季为3—5月,夏季为6—8月,秋季为9—12月,冬季为12月到次年2月。
利用气候倾向率和气候趋势系数方法分析伽师县气温、降水、日照、霜冻日数的年际、季节变化趋势和初霜、终霜、不同界限温度(>0℃、>5℃、>10℃)的年际变化特征并用t检验变化趋势的显著性,结合利用R/S分析方法进一步推断其未来变化的持续性,预测伽师县未来的变化趋势。
2结果与分析
2.1.1气温年际变化特征
近57年伽师县年平均、最高、最低气温分别为12.9℃、20.3℃、6.6℃。近57年伽师县平均气温呈缓慢显著的上升趋势,上升速度为0.2℃/10a,低于全国及全疆升温率。由其趋势值可知近57年伽师县平均气温呈“降—升”的年际变化,20世纪60年代至80年代中期,伽师县年平均气温缓慢下降,80年代后期开始气温上升,90年代末期气温快速回升,伽师县进入显著升温期,此后气温维持偏高的趋势。近57年最低年平均气温出现在1974年为10.7,最高年平均气温出现在2015年为13.3℃,相差 2.6℃。由年平均最高气温年际变化可知,近57年伽师县年平均最高气温与平均气温相似,平均最高气温围绕多年平均值呈波动上升趋势,其升温率为0.2℃/10a。20世纪60、70年代最高气温变化不明显,围绕多年均值上下波动,其中1974年出现近57年之最低高温为18.1℃,80年代中期后气温呈缓慢上升趋势,至2007年平均最高气温达到峰值为21.5℃,此后气温保持稳定上升趋势。而年平均最低气温20世纪60年代至80年代末期呈下降趋势,90年代初期开始转为上升趋势,至2010年达到近57a之最高年平均低温,为6.5℃,近57年表现为显著升温趋势,其升温率为0.3其/10a。对比三种气温可知,近57年升温率平均最低气温>年平均气温和年平均最高气温,表明在全球变暖的气候背景下,伽师县年较差趋于减小。
2.1.2 气温四季变化
伽师县四季变化趋势与年平均气温相似,呈波动上升趋势。春季,近57a平均气温、最高气温、最低气温分别为15.8℃、23.1℃、9.0℃,且均呈升温趋势,其升温率为0.2℃/10a、0.3℃/10a、0.3℃/10a,均通过0.001的显著性检验。20世纪60年代到90年代中期春季最高气温与平均气温呈下降趋势, 20世纪90年代末开始快速升温,至21世纪初期又转为缓慢的下降趋势。而春季最低气温,20世纪60年代表现缓慢上升趋势,70年代中期达到峰值,此后转为下降趋势并持续到90年代初,其中1991年出现近57a最低值为6.9,此后春季最低气温转为波动上升趋势。
夏季1961年呈波动上升趋,伽师县平均气温、最高、最低气温分别为24.6℃、32.5℃、17.3℃。近57a伽师县夏季,平均、最高、最低气温呈略微上升趋势,上升速度分别为0.05℃/10a、0.09℃/10a、0.19℃/10a,其中夏季最低气温通过0.01的显著性检验。由历年变化来看,夏季平均、最高气温变化趋势相似,20世纪60年代至90年代初表现为下降趋势,90年代末开始转为上升趋势,而夏季最低气温表现为“升—降—升”的变化趋势,20世纪60年代至80年代初呈升高趋势,90年代呈下降趋势,21世纪2001年以后又转为升温趋势。
秋季近57a平均、最高、最低气温分别为11.6高、20.1高、4.71。近57a平均、最高、最低气温呈一致的升温趋势,升温速率分别为0.29℃/10a,其升温、0.31℃/10a、0.34℃/10a,均稳定通过0.001的显著性检验。秋季平均气温与最低气温相似,呈“升—降—升”的变化趋势,其中最低气温的变化幅度较明显,20世纪80年代至90年代,气温呈下降趋势且较其他年份明显偏低,而秋季最高气温近57年呈缓慢上升趋势,年代际变化不明显。
而冬季,近56a的平均、最高、最低分别为-3.5℃,3.0℃、-8.8℃。1961—2016年,平均、最高、最低气温均呈一致的上升趋势,其升温率为0.33℃/10a、0.26℃/10a、0.38℃/10a,通过0.01的显著性检验,而最高气温只通过0.05的显著性检验,表明伽师县最低气温的升温速率较最高气温显著。同时冬季气温的变化较为一致,均表现为“降—升”的变化趋势。结合R/S分析,年平均、最高、最低气温及四季平均、最高、最低气温H指数均>0.65,其变化趋势具有较好的持续性,即在未来几年,伽师县的气温变化与同过去一致,保持持续升温趋势。
综上所述,近57a伽师县气温变化较明显,表现为不同程度的升温趋势,其气温与全球变暖一致。气温的变化还具有明显的年代变化,基本上呈“降—升”的变化趋势。四季而言,伽师县春、夏、秋、冬气温变化具有明显的季节波动特征。每个季节最低气温具有明显上升的趋势。
2.2伽师县降水变化特征
2.2.1 降水年际变化特征
1961—2017年伽师县平均年降水量89.8mm。伽师县降水量呈缓慢增加趋势,其倾向率为0.87 mm/10a,稳定通过0.01的显著性检验。表明近57a伽师县降水量呈显著增加趋势,气候与全疆一致表现为暖湿化趋势。近57a伽师县最少年降水量为最低降水量为10.4mm, 最高降水量为208mm,相差197.6mm。
2.2.2 降水四季年际变化特征
伽师县57 a来的春、夏、秋,冬季降水量呈增加趋势,但是增加幅度有所不同,从各季的降水趋势线来看,夏季增加程度最大,大约每年减少3.96 mm,春季每年减少1.4 mm,冬季增加速度最缓慢,每年大约减少1.4 mm;而秋季降水量却有所增加,大约每年增加2.8 mm。另外,春季降水量在20世纪60—70年代中期有所增加,到1971年达到一个峰值,之后减少,在1989,1998,2009年达到最低,2001年后加快增加;夏季降水量在1981年达到最高峰,之后呈现出减少趋势,到2003年达到最低;秋季降水量,1961-2017年基本上每五年一次呈现一个小高峰,到1977年达到一个小高峰,之后缓慢下降,在1985年达到了低谷,之后又出现了上升趋势;冬季降水量从1961年到70年代中期呈现下降趋势,在1986和2011年达到高峰,之后上升,但上升趋势缓慢,四季的降水变化幅度和时间不一致,有的季节降水减少,有的季节降水增加但年均降水量总体呈现增加趋势。
参考文献
[1]秦大河,STOCKER T.IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论[J].气候变化研究进展,2014,10(1):1-6.
[2]古丽吉米丽·艾尼,迪丽努尔·阿吉.吐鲁番市近57年气候变化特征分析[J].广州大学学报(自然科学版),2012,11(2):83-87.