三明市气候要素及极值变化特征分析
翁文舜,陈雪芹,沈永生,官晓东
【摘 要】摘 要:根据三明市1959~2009年51年间主要气候要素及极值的年序列(共13个),通过趋势分析,研究了三明市气候要素及极值的变化特征。结果表明:三明市4项气温要素(平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最低气温)前3项表现出一致的缓慢升温趋势,而极端最高气温则表现出降温趋势;4项降水要素变化中的3项(降水量、最大日降水量、暴雨日数)表现出增多趋势,降水日数则表现出减少趋势;年平均相对湿度呈现增加趋势;累年平均风速表现为减少趋势,最大风速则表现为增大趋势;日照时数表现为减少趋势。这些变化是全球气候变暖和城市化进程共同作用的结果。 【期刊名称】广东气象 【年(卷),期】2011(033)006 【总页数】3
【关键词】关键词:气候学;气候要素;气候极值变化;三明市
三明市地处福建省西北部,资源丰富,是全国南方集体林区综合改革试验区,享有福建“绿色宝库”的美誉,林木品种繁多,森林覆盖率达76.8%;三明是福建省重要的原材料工业基地,福建省最大的钢铁、化肥、水泥、煤炭等企业都在三明;三明水力资源丰富,境内溪河水量充沛,主要河流沙溪均系闽江水系。20世纪以来 ,随着世界经济的迅速发展 ,工业化进程加快,人口急剧增长[1-2],导致大气中温室气体剧增,全球气候正在发生巨大变化[3],气候变暖已成为毋容置疑的事实[4]。然而气候变化的区域各不相同,比如广西的气候变化与全球气候变化的趋势基本一致,但全球气候变暖并未在广西得到反映
[5]。近40年来广东省气温呈上升趋势,降水量也有所增加,降水强度加大,日照时数呈下降趋势,与全球气候变暖的大背景基本吻合[6]。福建省地处华南沿海,近40年来温度呈上升趋势,20世纪90年代以后降水量有增多趋势,且东南沿海地区降水量的上升趋势高于其他地区,各站点的区域热量指数都呈增高趋势,气候有趋于暖湿的迹象,但变化趋势较不明显[7]。三明市地处福建内陆,属中亚热带海洋性季节气候,气象灾害频繁,近45年气温变化的总体特点是从1960年到20世纪90年代中后期气温变化不明显,90年代后期到2004年,气温增幅明显,其中冬季增温最明显[8]。随着全球气候变化,三明市的气候也发生了明显的变化,给中短期天气预报、短期气候预测、气候变化分析带来麻烦,增加了气象防灾减灾的难度。因此在全球气候变暖背景下,综合探讨三明市众多气候要素及其极值的变化特征有着十分重要的意义。
1 资料与方法
由于温度、降水和日照是表征气候变化的主要参数,本文选取福建省三明市气象局气象历史资料库中的三明市1959~2009年51年间13项主要气候要素或极端情况(平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最高气温和极端最低气温,降水量、最大日降水量、降水日数、暴雨日数,平均相对湿度,平均风速、最大风速,日照时数)的逐年值作为资料。平均气压、极大风速、最小相对湿度因资料不全,故本文未作分析。
本文采用趋势分析法:利用趋势系数法结合显著性检验,揭示气候要素的变化趋势,正为升趋势,负为降趋势。样本数为51。查表得到,当相似系数达到0.216 74、0.256 96、0.333 59、0.418 45临界值时,变化趋势分别通过信度为0.1、0.05、0.01、0.001的显著性检验[9]。
2 结果与讨论
2.1 温度因子的变化趋势
温度因子包括:年平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最高气温和极端最低气温。三明市1959~2009年5项年气温要素变化趋势见图1,其变化趋势结果和显著性见表1。
4项气温要素(平均气温、平均最高气温、平均最低气温、极端最低气温),均表现出一致的缓慢升温趋势,反映出近年来三明市的气候变暖趋势越来越明显,其中平均气温、平均最低气温、极端最低气温较为明显,通过了0.01信度的显著性检验;而极端最高气温则表现出降温趋势。年极端最低气温增温速度最大,51年升了1.82℃,年极端最高气温下降了0.68℃。三明市大多数温度指标都呈上升趋势,其原因一方面是受全球气候变暖的大气候背景影响[10-11],另一方面也是由于三明的城市建设和工业化进程加快,造成城市热岛效应,还可能与三明市森林覆盖率高及溪河水力资源丰富有关[12]。 2.2 降水因子的变化趋势
降水因子包括年降水量、最大日降水量、降水日数、暴雨日数、年平均相对湿度。年降水日数和1项湿度要素变化趋势见图2,4项降水和年平均相对湿度变化趋势结果和显著性见表2。其中3项降水要素(年降水量、最大日降水量和暴雨日数)变化趋势和1项湿度要素变化趋势都不显著,只有年降水日数通过0.05的的显著性检验,较为著性。其中年降水量表现为增加趋势,51年增加70.8 mm,而年最大日降水量51年增加14.9 mm,降水日数表现出减少趋势,年降水日数51年减少17.2 d,1959~1986年年降水日数变化幅度小,1986~1998年年降水日数变化幅度大,1986年年降水日数为138 d,1998