武峰梅等
摘要利用孝义市气象站1975~2013年观测资料,采用统计分析的方法对“24节气”平均气温及降水的气候特征进行分析。结果表明,孝义市“24节气”平均气温呈准正态分布的单峰型特点,后19年(1995~2013年)比前20年(1975~1994年)气温普遍升高,最热和最冷的节气前20年为大暑和大寒、后19年为小暑和小寒;相邻节气的平均气温变量曲线是单峰单谷型;小暑、大暑、小寒、大寒、处暑5个节气平均温度有明显的年代际变化特征。后19年中,除小满、大暑、立秋、寒露、大寒5个节气降水量大于前20年降水量外,其余节气降水量均小于或接近前20年降水量;前20年降水量较大的节气出现在夏至、白露、秋分,而后19年降水量较大的节气出现在大暑和立秋;前20年大寒节气均无降水,后19年小寒节气均无降水。
关键词24节气;气温;降水;气候特征;孝义市
中图分类号S161文献标识码A文章编号0517-6611(2014)14-04348-02
“24节气”是一部反映太阳对地球产生影响的太阳历,是经中华人民共和国国务院批准,由文化部确定并公布的非物质文化遗产名录,最早发源于黄河流域一带。现在“24节气”已经成为气象服务的热门话题,好多媒体已经把它作为“亮点”信息。“24节气”除了指导农业之外,与人们的生活也非常密切,可以根据节气调理身体、预防疾病。将“24节气”联系起来看就能看出一年中冷暖、雨雪的情况和四季的转变以及各个时期的气温变化特征和不同时期农业生产状况[1]。孝义市气象局于1975年建站,位于37°09′N、111°45′E,靠近黄河流域,所以研究该市“24节气”气候特征很有必要。笔者利用孝义市气象站39年观测资料,采用统计分析的方法对“24节气”平均气温及降水的气候特征进行分析。
1资料与方法
资料来源于孝义市气象站提供的1975~2013年观测资料,采用统计分析的方法,对39年以及后19年(1995~2013年)和前20年(1975~1994年)“24节气”平均气温及降水的气候特征进行分析。
2结果与分析
2.1“24节气”气温气候特征分析
2.1.1各节气平均气温的年际变化。经分析,“24节气”平均气温呈准正态分布的单峰型特点(图1),这与杨玲珠等的研究结论是一致的[2-3]。孝义市39年资料中,大暑是全年最热的节气,平均气温是25.1 ℃,最热的年份是1979年,平均气温为34.4 ℃,最凉在1993年,平均气温为20.3 ℃;小暑次之,平均气温是24.7 ℃;其中有18年大暑节气平均气温低于小暑节气。大寒是全年最冷的节气,大寒平均气温为-4.9 ℃,最冷年出现在1992年,平均气温为-12.3 ℃,最暖年出现在2008年,平均气温为2.2 ℃;小寒次之,平均气温为-4.3 ℃;其中有17年小寒节气平均气温低于大寒节气。处暑也是反映气温变化的节气,是热节之末,凉节前锋,处暑平均气温为21.1 ℃,比立秋气温偏低3.3 ℃。累年年极端最高气温为41.1 ℃,出現日期为2005年6月22日;累年年极端最低气温为-23.1 ℃,出现日期为2000年1月26日。
前20年(1975~1994年)和后19年(1995~2013年)图11975~2013年孝义市“24节气”平均气温变化
作者简介武峰梅(1972- ),女,山西孝义人,工程师,从事地面气象观测工作。
收稿日期20140424各个节气平均气温相比较(图2),除了大暑和小寒后19年比前20年平均气温偏低外,其他22个节气平均气温均为后19年高于前20年。这说明随着全球气温的变暖影响,后19年比前20年气温普遍升高,差值大多在1.0 ℃左右。暖季和冷季平均气温变化趋于平稳。最热和最冷的节气前20年为大暑和大寒,后19年为小暑和小寒。
2.1.2各节气平均温度的年代际变化。小暑、大暑、小寒、大寒、处暑5个节气是反映温度气候特征的[4]。在此主要对1975~2013年孝义市这5个节气平均温度的年代际变化进行分析。经分析,小暑20世纪90年代后平均气温多数在平均值以上,其余时段正好相反;大暑,80年代平均气温多数在平均值以上,90年代后平均气温接近或低于平均值;处暑,90年代平均气温多数在平均值以上,21世纪以来平均气温普遍升高;小寒,90年代平均气温变化平缓,21世纪以来平均气温多数在平均值以下且骤升骤降增多;大寒,90年代平均气温多数在平均值以下,21世纪以来平均气温普遍升高。据有关专家统计,进入20世纪80年代后,全球气温明显上升,1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48 ℃[5]。我国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致[5]。据中国气象局发布的最新观测结果显示,我国近百年来(1908~2007年)地表平均气温升高了1.1 ℃,自1986年以来经历了21个暖冬,2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年;近30年来,我国沿海海表温度上升了0.9 ℃,沿海海平面上升了90 mm[5]。这说明上述5个节气平均温度有明显的年代际变化特征,且与全球气温总趋势基本一致。图21975~1994年和1995~2013年孝义市“24节气”平均气温对比2.1.3相邻节气的平均气温变量变化。“24节气”中相邻节气平均气温的变量中,既有升降之别,又有大小之异。相邻节气的平均气温变量曲线是单峰单谷型[4],峰值出现在清明,变量值达5.5 ℃,是气温上升最快的节气;谷值出现在大雪,变量值为-4.2 ℃,是气温下降最显著的节气。
2.2“24节气”降水量分布特点孝义市大暑降水量最大,为912.2 mm,小雪最小,为0.4 mm。7月下旬和8月上旬是孝义主汛期。大暑处于七下八上阶段,降水量最大,这与七下八上主汛期相吻合。雨水、谷雨、小雪、大雪4个节气反映了降水现象,如降雨、降雪的时间、量和强度。雨水表示降水开始,谷雨节气雨量逐渐增多,这大大有利于谷类作物的生长。雪是寒冷天气的产物,孝义最早出现降雪的时间在霜降节气内,但在霜降、立冬2个节气温度还较高,出现雪的几率还不大,随着小雪节气的到来,气温降低,小雪表示降雪开始的时间和程度。并且降雪夜冻昼化。到大雪节气以后,温度继续降低,孝义已进入冬季,降雪量明显增多。孝义大雪至大寒节气降水量共计151.7 mm。大雪节气是表示降大雪的起始时间和雪量。北方的冬季降雪不多,由于降水量少,降雪的出现才显得尤为珍贵。雪中所含的氮化合物比雨中多4倍[2],所以积雪慢慢融化后渗入土中,能增加土壤的氮素,易被农作物吸收利用,且雪水温度低,能冻死地表层越冬的害虫,也给农业生产带来好处。
由图3可见,后19年(1995~2013年)中,除小满、大暑、立秋、寒露、大寒5个节气降水量大于前20年(1975~1994年)降水量外,其余节气降水量均小于或接近前20年降水量。前20年降水量较大的节气出现在夏至、白露、秋分,而后19年降水量较大的节气出现在大暑和立秋,且前后降水量差值较为明显。另外,降水量差值较为明显的还有春分和立冬节气。前20年大寒节气均无降水,后19年小寒节气均无降水。图31975~1994年和1995~2013年孝义市“24节气”降水量对比3小结与讨论
(1)孝义市“24节气”平均气温呈准正态分布的单峰型特点。大暑节气最热,大寒节气最冷。后19年(1995~2013年)比前20年(1975~1994年)气温普遍升高,差值大多在1.0 ℃左右;这受全球变暖趋势影响,故可考虑适当提前农事活动;暖季和冷季平均气温变化趋于平稳;最热和最冷的节气前20年为大暑和大寒,后19年为小暑和小寒。相邻节气的平均气温变量曲线是单峰单谷型,峰值出现在清明,是气温上升最快的节气;谷值出现在大雪,是气温下降最显著的节气。小暑、大暑、小寒、大寒、处暑5个节气平均温度有明显的年代际变化特征,且与全球气温总趋势基本一致。
(2)孝义市大暑降水量最大,降水量为912.2 mm,这与七下八上主汛期相吻合。小雪降水量最小,降水量为0.4 mm 。大雪至大寒节气降水量共计151.7 mm。后19年(1995~2013年)中,除小滿、大暑、立秋、寒露、大寒5个节气降水量大于前20年(1975~1994年)降水量外,其余节气降水量均小于或接近前20年降水量。前20年降水量较大的节气出现在夏至、白露、秋分,而后19年降水量较大的节气出现在大暑和立秋,且前后降水量差值较为明显。另外,降水量差值较为明显的还有春分和立冬节气。前20年大寒节气均无降水,后19年小寒节气均无降水。
(3)随着我国人口增加,对农业产品的需求数量、质量要求越来越高,则要求更加充分地利用热量资源水利资源,那就得更准确地掌握农时。研究孝义市“24节气”气温、降水量气候变化特征,更好地把握“24节气”中气象要素的变化规律,有利于更好地为孝义市的经济发展和人民生产、生活提供气象服务,也能为“24节气”更好地指导农业和人们生活提供科学依据。“24节气”这一笔宝贵的财富,是可以代代传播下去,不过随着全球变暖趋势还有待将来进一步研究,以后对农业的指导可能会更细更准确。
参考文献
[1] 陶涛.节气和气候[J].河南气象,2005(3):22-23.
[2] 杨玲珠,王沛涛,王艺璇.邯郸市“24节气”的气候特征分析[J].气象与环境科学,2012(B09):24-27.
[3] 张德山.北京市专业气象服务研究[M].北京:气象出版社,2008:244-248.
[4]王达文,李长青,关建华.气象大使[M].北京:北京出版社,2006.
[5]马爱民.气候变化的影响与我国的对策措施[J].中国科技投资,2009(7):20-23.