罗甸县近52a高温天气气候特征分析

2014-09-18 18:57唐红忠邓珺
安徽农学通报 2014年16期
关键词:罗甸县气候特征

唐红忠+邓珺

摘 要:利用罗甸站1961-2012年逐日最高气温资料,分析该县高温日数的年、月分布特征,同时利用M-K法对高温日数时间序列进行分析。结果表明:罗甸52a间高温日数呈现增多的趋势,气候倾向率为1.2d/10a。20世纪70年代初期高温日数少,20世纪80~90年代高温日数在均值上下波动,2000年后高温日数增多。高温日数的月份出现在2~10月,其中7~8月是高发期,高温天气过程也主要出现在7~8月。高温初终日分布表现为:20世纪60年代出现晚,结束早,20世纪80~90年代高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束也晚。用M-K法对高温日数序列进行检验,在2005年存在增多的突变点。

关键词:罗甸县;高温天气;气候特征

中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)16-129-03

1 引言

高温是一种灾害性天气,其特点表现为干热,日照非常强烈,空气湿度小,温度非常高,蒸发量大,常与干旱相伴出现,通常可加重伴随的干旱灾害。高温天气过程对农业生产有相当大的影响,高温和干旱结合,易导致作物大量失水,迅速枯死,高温日数增加,将使温度有效性降低,发生不利于作物生长的热害。由于高温主要出现在7~8月,对秋收作物影响较大,如常使处于乳熟期的早稻逼熟;另外,高温炎热会对人类活动造成影响,如出现中暑、皮肤灼伤等。

罗甸县地处贵州南部,与广西接壤,是贵州省高温多发区。因此,有必要对罗甸县高温天气进行统计分析,了解高温变化特点,有助于分析该县气候变化规律,对指导农业生产及对供电供水等行业调度且有重要意义。

2 资料与方法

资料来源罗甸站1961-2012年逐日最高气温资料。定义最高气温≥35.0℃的当日定为高温日,把高温日持续3d或以上的时段称为一个高温天气过程。线性倾向系数用最小二乘法线求得,采用一次直线方程来描述高温日数的气候趋势[1]。Mann-Kendall法(M-K法)[2]是一种非参数统计检验方法,用于检测序列的变化趋势。本文利用M-K法对高温日数的时间序列进行突变分析。

3 结果与分析

3.1 高温天气概况 1961-2012年的52a间罗甸共出现≥35.0℃高温日1 195d,平均每年出现23.0d,其气候倾向率为1.2d/10a。最早高温日出现在1973年2月27日(35.3℃),最晚出现在1970年10月24日(35.0℃)。年最多高温日数49d(1963年),其次45d(2009年),最少的是6d(1971年)。极端最高气温40.3℃,出现在1966年8月17日,52a间只出现1d≥40℃高温日。

3.2 高温日数的月际变化 为了更为详细分析高温的出现规律,结合贵州省高温预警信号发布标准,将35℃以上的高温日分为3个等级进行分析,分别是黄色预警标准35.0~36.9℃,橙色预警标准37.0~39.9℃,红色预警标准≥40℃。

罗甸35.0~36.9℃高温日从2~10月均有出现,7~8月是高频期,其中8月最多为294d,平均每年出现5.8d;其次是7月259d,平均每年出现5.1d;最少是2月只出现1d,其次是10月出现8d。这样的月分布是由于罗甸7~8月受强大的副热带高压影响,特别是在8月副热带高压脊线位置最偏北[3],罗甸受高压控制,出现稳定的晴热天气,高温天气就出现得多。

罗甸37.0~39.9℃的高温出现在4~9月,其中8月最多50d,平均每年出现1d;其次是7月43d,平均每天出现0.8d。有意思的是4月和5月≥37.0℃日数多于6月,分析原因主要是4月和5月罗甸多受持续多日的西南热低压控制,大气热量逐日积累,易达到37.0℃以上的高温,而罗甸6月开始受副高影响,加之6月多南下冷空气活动,是罗甸县降水最多的月份,因此≥37.0℃日数反而少于4月和5月。

3.3 高温天气过程特征 罗甸站52a间出现高温天气过程146次,平均每年出现2.9次。最多高温过程出现在1963年9次,其次是1984年和2011年7次,而1970年、1971年、1980年未出现高温天气过程。从高温天气过程月分布看,主要分布在7~8月,因此7~8月是罗甸县最为炎热的月份。

高温天气过程连续时间最长为13d,出现在1992年8月1~13日,其次是11d,出现在1961年6月20~30日,2009年8月19~29日。可以看出,高温天气过程持续时间最长的年份与高温日出现最多的年份并不一致。

从4次拟合曲线看,52a间高温过程序列呈现“两高两低”W型的分布态势,20世纪60年代初和2000年代末期是高值区,20世纪70年代初期和20世纪90年代末至2000年代初期是低值区。

3.4 高温初终日分布特点 为了分析高温天气出现和结束时间,了解高温日持续时间长短,引入高温初终日的概念。定义1月1日作为起始日,1月1日记为1,1月2日记为2,以此类推,到高温出现的时间为初日累计数,持续到高温最晚出现的时间为终日累计数,根据各年的统计结果,绘制图3。由图3可知,高温初日呈现“早-晚-早-晚”分布态势,高温终日呈现“晚-早-晚”分布态势。具体表现为20世纪60年代初期高温出现早,到20世纪70年代初期晚,20世纪70年代中后期早,20世纪80~90年代比20世纪70年代早,而且变化平稳,2000年代开始偏晚。高温终日在20世纪60年代初期出现晚,20世纪70~80年代高温结束提前,2000年代初期开始终日开始推迟。

结合高温初日和终日2条曲线分析,20世纪60年代高温出现晚,结束早,20世纪80~90年代表现为高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束也晚。

3.4 高温日数的突变检验 利用M-K法对罗甸52a间高温日数时间序列进行分析,见图4。由图4可知,罗甸高温日数在20世纪60年代末期到20世纪70年代呈减少趋势(其中20世纪70年代中期减少趋势超过0.05显著临界线)。20世纪80年代中期开始增多,20世纪90年代初期到中期有小幅减少趋势,20世纪90年代中期到2000年代呈现增多的趋势。

结合UF和UB的交点及高温日照序列分析,2005年存在增多的突变。

4 结论

(1)罗甸县近52a高温日呈现增多的趋势,气候倾向率为1.2d/10a。高温日年表现趋势表现为20世纪60~70年代初期减少,20世纪70年代初期下降到最低点,20世纪70年代后期至80年代略有上升,2000年代初期后一直呈现上升趋势。

(2)罗甸县高温日和高温天气过程年代际分布态势基本一致,都表现为20世纪70年代初期是高温日数和高温天气过程偏少的时期,20世纪60年代和2000年代后期是高温过程和高温日数偏多的时期。

(3)结合高温预警信号发布标准,罗甸县7~8月是高温黄色预警信号多发期,高温橙色预警信号多出现在8月,其次是7月,红色预警信号52a间只有一次达到发布标准。

(4)罗甸县高温初终日的特点表现为20世纪60年代高温出现晚,结束早,20世纪80~90年代表现为高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束晚。

(5)用M-K法对罗甸县的高温日数进行分析,在2005年存在增多的突变点。

(6)本文仅就罗甸县单站的高温资料进行分析,其变化趋势和规律仅代表小区域的特点,黔南州整个区域的高温天气是否具有相同的特点还待进一步的分析。

参考文献

[1]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:36-40.

[2]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:63-66.

[3]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理.北京:气象出版社,2000(3):343.

[4]伍红雨,杜尧东.近49年广东高温的气候特征及其变化规律[J],热带气象学报,2011,27(3):427-432.

[5]孟小绒,杨小春,曲静,等.西安市近59年高温天气气候特征[J].安徽农业科学,2011,39(34):21300-21302.

[6]何彬方,冯妍,戴娟,等.合肥市近50年最高气温变化特征[J].气象科技,2008,36(6):764-767.

(责编:张宏民)endprint

摘 要:利用罗甸站1961-2012年逐日最高气温资料,分析该县高温日数的年、月分布特征,同时利用M-K法对高温日数时间序列进行分析。结果表明:罗甸52a间高温日数呈现增多的趋势,气候倾向率为1.2d/10a。20世纪70年代初期高温日数少,20世纪80~90年代高温日数在均值上下波动,2000年后高温日数增多。高温日数的月份出现在2~10月,其中7~8月是高发期,高温天气过程也主要出现在7~8月。高温初终日分布表现为:20世纪60年代出现晚,结束早,20世纪80~90年代高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束也晚。用M-K法对高温日数序列进行检验,在2005年存在增多的突变点。

关键词:罗甸县;高温天气;气候特征

中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)16-129-03

1 引言

高温是一种灾害性天气,其特点表现为干热,日照非常强烈,空气湿度小,温度非常高,蒸发量大,常与干旱相伴出现,通常可加重伴随的干旱灾害。高温天气过程对农业生产有相当大的影响,高温和干旱结合,易导致作物大量失水,迅速枯死,高温日数增加,将使温度有效性降低,发生不利于作物生长的热害。由于高温主要出现在7~8月,对秋收作物影响较大,如常使处于乳熟期的早稻逼熟;另外,高温炎热会对人类活动造成影响,如出现中暑、皮肤灼伤等。

罗甸县地处贵州南部,与广西接壤,是贵州省高温多发区。因此,有必要对罗甸县高温天气进行统计分析,了解高温变化特点,有助于分析该县气候变化规律,对指导农业生产及对供电供水等行业调度且有重要意义。

2 资料与方法

资料来源罗甸站1961-2012年逐日最高气温资料。定义最高气温≥35.0℃的当日定为高温日,把高温日持续3d或以上的时段称为一个高温天气过程。线性倾向系数用最小二乘法线求得,采用一次直线方程来描述高温日数的气候趋势[1]。Mann-Kendall法(M-K法)[2]是一种非参数统计检验方法,用于检测序列的变化趋势。本文利用M-K法对高温日数的时间序列进行突变分析。

3 结果与分析

3.1 高温天气概况 1961-2012年的52a间罗甸共出现≥35.0℃高温日1 195d,平均每年出现23.0d,其气候倾向率为1.2d/10a。最早高温日出现在1973年2月27日(35.3℃),最晚出现在1970年10月24日(35.0℃)。年最多高温日数49d(1963年),其次45d(2009年),最少的是6d(1971年)。极端最高气温40.3℃,出现在1966年8月17日,52a间只出现1d≥40℃高温日。

3.2 高温日数的月际变化 为了更为详细分析高温的出现规律,结合贵州省高温预警信号发布标准,将35℃以上的高温日分为3个等级进行分析,分别是黄色预警标准35.0~36.9℃,橙色预警标准37.0~39.9℃,红色预警标准≥40℃。

罗甸35.0~36.9℃高温日从2~10月均有出现,7~8月是高频期,其中8月最多为294d,平均每年出现5.8d;其次是7月259d,平均每年出现5.1d;最少是2月只出现1d,其次是10月出现8d。这样的月分布是由于罗甸7~8月受强大的副热带高压影响,特别是在8月副热带高压脊线位置最偏北[3],罗甸受高压控制,出现稳定的晴热天气,高温天气就出现得多。

罗甸37.0~39.9℃的高温出现在4~9月,其中8月最多50d,平均每年出现1d;其次是7月43d,平均每天出现0.8d。有意思的是4月和5月≥37.0℃日数多于6月,分析原因主要是4月和5月罗甸多受持续多日的西南热低压控制,大气热量逐日积累,易达到37.0℃以上的高温,而罗甸6月开始受副高影响,加之6月多南下冷空气活动,是罗甸县降水最多的月份,因此≥37.0℃日数反而少于4月和5月。

3.3 高温天气过程特征 罗甸站52a间出现高温天气过程146次,平均每年出现2.9次。最多高温过程出现在1963年9次,其次是1984年和2011年7次,而1970年、1971年、1980年未出现高温天气过程。从高温天气过程月分布看,主要分布在7~8月,因此7~8月是罗甸县最为炎热的月份。

高温天气过程连续时间最长为13d,出现在1992年8月1~13日,其次是11d,出现在1961年6月20~30日,2009年8月19~29日。可以看出,高温天气过程持续时间最长的年份与高温日出现最多的年份并不一致。

从4次拟合曲线看,52a间高温过程序列呈现“两高两低”W型的分布态势,20世纪60年代初和2000年代末期是高值区,20世纪70年代初期和20世纪90年代末至2000年代初期是低值区。

3.4 高温初终日分布特点 为了分析高温天气出现和结束时间,了解高温日持续时间长短,引入高温初终日的概念。定义1月1日作为起始日,1月1日记为1,1月2日记为2,以此类推,到高温出现的时间为初日累计数,持续到高温最晚出现的时间为终日累计数,根据各年的统计结果,绘制图3。由图3可知,高温初日呈现“早-晚-早-晚”分布态势,高温终日呈现“晚-早-晚”分布态势。具体表现为20世纪60年代初期高温出现早,到20世纪70年代初期晚,20世纪70年代中后期早,20世纪80~90年代比20世纪70年代早,而且变化平稳,2000年代开始偏晚。高温终日在20世纪60年代初期出现晚,20世纪70~80年代高温结束提前,2000年代初期开始终日开始推迟。

结合高温初日和终日2条曲线分析,20世纪60年代高温出现晚,结束早,20世纪80~90年代表现为高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束也晚。

3.4 高温日数的突变检验 利用M-K法对罗甸52a间高温日数时间序列进行分析,见图4。由图4可知,罗甸高温日数在20世纪60年代末期到20世纪70年代呈减少趋势(其中20世纪70年代中期减少趋势超过0.05显著临界线)。20世纪80年代中期开始增多,20世纪90年代初期到中期有小幅减少趋势,20世纪90年代中期到2000年代呈现增多的趋势。

结合UF和UB的交点及高温日照序列分析,2005年存在增多的突变。

4 结论

(1)罗甸县近52a高温日呈现增多的趋势,气候倾向率为1.2d/10a。高温日年表现趋势表现为20世纪60~70年代初期减少,20世纪70年代初期下降到最低点,20世纪70年代后期至80年代略有上升,2000年代初期后一直呈现上升趋势。

(2)罗甸县高温日和高温天气过程年代际分布态势基本一致,都表现为20世纪70年代初期是高温日数和高温天气过程偏少的时期,20世纪60年代和2000年代后期是高温过程和高温日数偏多的时期。

(3)结合高温预警信号发布标准,罗甸县7~8月是高温黄色预警信号多发期,高温橙色预警信号多出现在8月,其次是7月,红色预警信号52a间只有一次达到发布标准。

(4)罗甸县高温初终日的特点表现为20世纪60年代高温出现晚,结束早,20世纪80~90年代表现为高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束晚。

(5)用M-K法对罗甸县的高温日数进行分析,在2005年存在增多的突变点。

(6)本文仅就罗甸县单站的高温资料进行分析,其变化趋势和规律仅代表小区域的特点,黔南州整个区域的高温天气是否具有相同的特点还待进一步的分析。

参考文献

[1]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:36-40.

[2]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:63-66.

[3]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理.北京:气象出版社,2000(3):343.

[4]伍红雨,杜尧东.近49年广东高温的气候特征及其变化规律[J],热带气象学报,2011,27(3):427-432.

[5]孟小绒,杨小春,曲静,等.西安市近59年高温天气气候特征[J].安徽农业科学,2011,39(34):21300-21302.

[6]何彬方,冯妍,戴娟,等.合肥市近50年最高气温变化特征[J].气象科技,2008,36(6):764-767.

(责编:张宏民)endprint

摘 要:利用罗甸站1961-2012年逐日最高气温资料,分析该县高温日数的年、月分布特征,同时利用M-K法对高温日数时间序列进行分析。结果表明:罗甸52a间高温日数呈现增多的趋势,气候倾向率为1.2d/10a。20世纪70年代初期高温日数少,20世纪80~90年代高温日数在均值上下波动,2000年后高温日数增多。高温日数的月份出现在2~10月,其中7~8月是高发期,高温天气过程也主要出现在7~8月。高温初终日分布表现为:20世纪60年代出现晚,结束早,20世纪80~90年代高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束也晚。用M-K法对高温日数序列进行检验,在2005年存在增多的突变点。

关键词:罗甸县;高温天气;气候特征

中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)16-129-03

1 引言

高温是一种灾害性天气,其特点表现为干热,日照非常强烈,空气湿度小,温度非常高,蒸发量大,常与干旱相伴出现,通常可加重伴随的干旱灾害。高温天气过程对农业生产有相当大的影响,高温和干旱结合,易导致作物大量失水,迅速枯死,高温日数增加,将使温度有效性降低,发生不利于作物生长的热害。由于高温主要出现在7~8月,对秋收作物影响较大,如常使处于乳熟期的早稻逼熟;另外,高温炎热会对人类活动造成影响,如出现中暑、皮肤灼伤等。

罗甸县地处贵州南部,与广西接壤,是贵州省高温多发区。因此,有必要对罗甸县高温天气进行统计分析,了解高温变化特点,有助于分析该县气候变化规律,对指导农业生产及对供电供水等行业调度且有重要意义。

2 资料与方法

资料来源罗甸站1961-2012年逐日最高气温资料。定义最高气温≥35.0℃的当日定为高温日,把高温日持续3d或以上的时段称为一个高温天气过程。线性倾向系数用最小二乘法线求得,采用一次直线方程来描述高温日数的气候趋势[1]。Mann-Kendall法(M-K法)[2]是一种非参数统计检验方法,用于检测序列的变化趋势。本文利用M-K法对高温日数的时间序列进行突变分析。

3 结果与分析

3.1 高温天气概况 1961-2012年的52a间罗甸共出现≥35.0℃高温日1 195d,平均每年出现23.0d,其气候倾向率为1.2d/10a。最早高温日出现在1973年2月27日(35.3℃),最晚出现在1970年10月24日(35.0℃)。年最多高温日数49d(1963年),其次45d(2009年),最少的是6d(1971年)。极端最高气温40.3℃,出现在1966年8月17日,52a间只出现1d≥40℃高温日。

3.2 高温日数的月际变化 为了更为详细分析高温的出现规律,结合贵州省高温预警信号发布标准,将35℃以上的高温日分为3个等级进行分析,分别是黄色预警标准35.0~36.9℃,橙色预警标准37.0~39.9℃,红色预警标准≥40℃。

罗甸35.0~36.9℃高温日从2~10月均有出现,7~8月是高频期,其中8月最多为294d,平均每年出现5.8d;其次是7月259d,平均每年出现5.1d;最少是2月只出现1d,其次是10月出现8d。这样的月分布是由于罗甸7~8月受强大的副热带高压影响,特别是在8月副热带高压脊线位置最偏北[3],罗甸受高压控制,出现稳定的晴热天气,高温天气就出现得多。

罗甸37.0~39.9℃的高温出现在4~9月,其中8月最多50d,平均每年出现1d;其次是7月43d,平均每天出现0.8d。有意思的是4月和5月≥37.0℃日数多于6月,分析原因主要是4月和5月罗甸多受持续多日的西南热低压控制,大气热量逐日积累,易达到37.0℃以上的高温,而罗甸6月开始受副高影响,加之6月多南下冷空气活动,是罗甸县降水最多的月份,因此≥37.0℃日数反而少于4月和5月。

3.3 高温天气过程特征 罗甸站52a间出现高温天气过程146次,平均每年出现2.9次。最多高温过程出现在1963年9次,其次是1984年和2011年7次,而1970年、1971年、1980年未出现高温天气过程。从高温天气过程月分布看,主要分布在7~8月,因此7~8月是罗甸县最为炎热的月份。

高温天气过程连续时间最长为13d,出现在1992年8月1~13日,其次是11d,出现在1961年6月20~30日,2009年8月19~29日。可以看出,高温天气过程持续时间最长的年份与高温日出现最多的年份并不一致。

从4次拟合曲线看,52a间高温过程序列呈现“两高两低”W型的分布态势,20世纪60年代初和2000年代末期是高值区,20世纪70年代初期和20世纪90年代末至2000年代初期是低值区。

3.4 高温初终日分布特点 为了分析高温天气出现和结束时间,了解高温日持续时间长短,引入高温初终日的概念。定义1月1日作为起始日,1月1日记为1,1月2日记为2,以此类推,到高温出现的时间为初日累计数,持续到高温最晚出现的时间为终日累计数,根据各年的统计结果,绘制图3。由图3可知,高温初日呈现“早-晚-早-晚”分布态势,高温终日呈现“晚-早-晚”分布态势。具体表现为20世纪60年代初期高温出现早,到20世纪70年代初期晚,20世纪70年代中后期早,20世纪80~90年代比20世纪70年代早,而且变化平稳,2000年代开始偏晚。高温终日在20世纪60年代初期出现晚,20世纪70~80年代高温结束提前,2000年代初期开始终日开始推迟。

结合高温初日和终日2条曲线分析,20世纪60年代高温出现晚,结束早,20世纪80~90年代表现为高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束也晚。

3.4 高温日数的突变检验 利用M-K法对罗甸52a间高温日数时间序列进行分析,见图4。由图4可知,罗甸高温日数在20世纪60年代末期到20世纪70年代呈减少趋势(其中20世纪70年代中期减少趋势超过0.05显著临界线)。20世纪80年代中期开始增多,20世纪90年代初期到中期有小幅减少趋势,20世纪90年代中期到2000年代呈现增多的趋势。

结合UF和UB的交点及高温日照序列分析,2005年存在增多的突变。

4 结论

(1)罗甸县近52a高温日呈现增多的趋势,气候倾向率为1.2d/10a。高温日年表现趋势表现为20世纪60~70年代初期减少,20世纪70年代初期下降到最低点,20世纪70年代后期至80年代略有上升,2000年代初期后一直呈现上升趋势。

(2)罗甸县高温日和高温天气过程年代际分布态势基本一致,都表现为20世纪70年代初期是高温日数和高温天气过程偏少的时期,20世纪60年代和2000年代后期是高温过程和高温日数偏多的时期。

(3)结合高温预警信号发布标准,罗甸县7~8月是高温黄色预警信号多发期,高温橙色预警信号多出现在8月,其次是7月,红色预警信号52a间只有一次达到发布标准。

(4)罗甸县高温初终日的特点表现为20世纪60年代高温出现晚,结束早,20世纪80~90年代表现为高温日出现早,结束也早,2000年后出现晚,结束晚。

(5)用M-K法对罗甸县的高温日数进行分析,在2005年存在增多的突变点。

(6)本文仅就罗甸县单站的高温资料进行分析,其变化趋势和规律仅代表小区域的特点,黔南州整个区域的高温天气是否具有相同的特点还待进一步的分析。

参考文献

[1]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:36-40.

[2]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:63-66.

[3]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理.北京:气象出版社,2000(3):343.

[4]伍红雨,杜尧东.近49年广东高温的气候特征及其变化规律[J],热带气象学报,2011,27(3):427-432.

[5]孟小绒,杨小春,曲静,等.西安市近59年高温天气气候特征[J].安徽农业科学,2011,39(34):21300-21302.

[6]何彬方,冯妍,戴娟,等.合肥市近50年最高气温变化特征[J].气象科技,2008,36(6):764-767.

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