近44a济南市四季变化气候分析

苏 轶，刘树峰

（济南市气象局，济南 250102）

近44a济南市四季变化气候分析

苏 轶，刘树峰

（济南市气象局，济南 250102）

利用济南市所属6个国家级地面气象观测站的1971—2014年44a的逐日气温资料，从气象角度分析了济南市近44a四季开始时间和持续期的变化特征。结果显示：近44a来，济南春季、夏季和秋季开始时间呈现出提前的趋势，春季开始时间变化在四季中变化最为明显，秋季开始时间变化在四季中变化最为缓慢；冬季开始时间呈现出推迟的趋势。济南春季、夏季和秋季持续时间呈现出增长的趋势，夏季持续时间变化在四季中变化最为缓慢；冬季持续时间呈现出缩短的趋势，冬季持续时间变化在四季中最为明显。

四季；开始时间；持续期

引言

在全球气候变暖的背景下，许多自然系统正在受到区域气候变化，特别是受到温度升高的影响[1-2]。气温的变化使得四季的开始时间和持续期也有了明显的变化，而四季的变化对百姓的生活和社会经济发展有着直接的影响。

近年来，关于四季变化的分析，国内外学者已有一些研究。如王立静等指出，近50a来春季开始时间呈逐渐偏早的趋势，秋季开始期波动最大、呈逐渐偏晚的趋势，夏季持续期波动最大且呈增长的趋势[3]。张静等在江苏省四季变化的分析研究中指出，过去几十年里，江苏省各地区各季节的长度和起止时间都发生了明显的变化，特别是自21世纪以来，这种变化速度明显加快，最主要的变化特点为：春季发生的时段向前移了近10d；夏季明显变长，开始时间提前，结束时间推后；秋季的发生时段整体向后移；冬季明显缩短，特别是结束时间提前[4]。因此在全球气候变暖的背景下，四季变化特征的研究是非常有意义的[5-7]。为进一步把握济南四季变化规律，从而更好地指导农业生产，有必要开展济南市四季变化气候分析研究。

1 资料及方法

1.1 资料来源及处理

所用资料来自济南所属6个国家级地面气象观测站1971—2014年的逐日平均气温资料。通过计算得出逐年与年代际的四季起始时间和持续时间，使用线性倾向估计方法对其进行分析，并计算出标准差；结合逐年四季起始时间距平与标准差的倍数关系，设定四季异常评价标准，以此标准评价四季起始日异常情况。

1.2 四季划分方法

四季的划分应该是在气象资料的基础上，结合物候特征，农事活动以及人类的适应等其它要素，因此对四季的划分也存在多种方法[8]，主要包括：

（1）节气法。从天文学划分就是以春分、夏至、秋分、冬至作为四季的开始，此外中国古代也有以立春、立夏、立秋、立冬作为四季的开始。

（2）公历法。通常以阳历3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季，12月—次年2月为冬季。

（3）农历法。中国民间习惯上用农历月份来划分四季，以每年农历的1—3月为春季，4—6月为夏季，7—9月为秋季，10—12月为冬季。

（4）气候学候温划分法。1934年中国学者张宝堃[9]结合物候现象与农业生产首先提出的，是以候（5d为一候）平均气温作为划分四季的温度指标，当候平均气温稳定在22℃以上时为夏季开始，候平均气温稳定在10℃以下时为冬季开始，候平均气温在10～22℃之间为春秋季，从l℃升到22℃是春季，从22℃降到l0℃是秋季。钟保粦[10]采用以上指标，以5d滑动平均气温代替侯平均气温，提出5d滑动气温法。

为了消除不稳定的波动，显示出温度变化的平稳性，充分利用热量资源，采用五日滑动气温平均法，即5日滑动气温稳定大于等于10℃为稳定入春期，大于等于22℃为稳定入夏期，10～22℃为春、秋季的划分标准。季节的持续期是按从稳定进入该季到稳定进入下一季节之间的时间计算。

1.3 四季异常评价标准

参照中国气象局《全国气候影响评价》[11]的评价气温异常标准，根据四季起始日距平与标准差（σ）的倍数关系，设定四季异常评价标准：

四季起始日距平/σ≥2 异常偏晚 1级

1.5 ≤四季起始日距平/σ＜2 显著偏晚 2级

1＜四季起始日距平/σ＜1.5 偏晚 3级

-1≤四季起始日距平/σ≤1 正常 4级

-1.5＜四季起始日距平/σ＜-1 偏早 5级

-2＜四季起始日距平/σ≤-1.5 显著偏早 6级

四季起始日距平/σ≤-2.0 异常偏早 7级。

2 四季开始时间的年际变化

采用5d滑动气温平均法作为济南四季的划分方法。日序从每年的1月1日算起。

2.1 春季

图1为济南四季开始时间的年际变化图，表1为济南四季开始时间年际变化表。图1中，起始日为对应年度进入相应季节的第一天。由图1a和表1可以看出，近44a来济南春季开始时间呈现提前的趋势，春季开始时间变化线性倾向率为-1.504d/10a，在四季中变化最为明显；春季开始时间平均为第91d，最早开始时间为第70d，出现在2014年，最晚开始时间为第112d，出现在2013年；按照设定的标准，异常偏早年数1a，显著偏早年数1a，偏早年数2a，偏晚年数3a，显著偏晚年数1a，异常偏晚年数2a。

图1 济南春（a）、夏（b）、秋（c）、冬（d）季开始时间及距平年际变化

表1 济南四季开始时间年际变化表

2.2 夏季

由图1b和表1可以看出，近44a来济南夏季开始时间呈现缓慢提前的趋势，夏季开始时间变化线性倾向率为-0.831d/10a；夏季开始时间平均为第152d，最早开始时间为第128d，出现在1971年，最晚开始时间为第186d，出现在1976年；按照设定的标准，异常偏早年数1a，显著偏早年数1a，偏早年数6a，偏晚年数4a，异常偏晚年数2a。

2.3 秋季

由图1c和表1可以看出，近44a来济南秋季开始时间呈现缓慢提前的趋势，秋季开始时间变化线性倾向率为-0.498d/10a，在四季中变化最为缓慢；秋季开始时间平均为第247d，最早开始时间为第229d，分别出现在2004年和2005年，最晚开始时间为第267d，出现在2008年；按照设定的标准，异常偏早年数2a，显著偏早年数1a，偏早年数3a，偏晚年数2a，显著偏晚年数2a，异常偏晚年数1a。

2.4 冬季

由图1d和表1可以看出，近44a来济南冬季开始时间呈现推迟的趋势，冬季开始时间变化线性倾向率为1.501d/10a，在四季开始时间中变化率仅次于春季，是唯一呈现推迟趋势的季节；冬季开始时间平均为第307d，最早开始时间为第291d，出现在1986年，最晚开始时间为第320d，出现在1998年；按照设定的标准，异常偏早年数1a，显著偏早年数3a，偏早年数6a，偏晚年数8a，显著偏晚年数1a。

3 四季持续时间的年际变化

3.1 春季

图2为济南四季持续时间及距平年际变化图，表2为济南四季持续时间变化表。由图2a和表2可以看出，济南春季持续时间呈现缓慢增长的趋势，春季持续时间变化线性倾向率为0.445d/10a；春季持续时间平均为62d，最短持续时间为34d，出现在1971年，最长持续时间为99d，出现在2002年。

图2 济南春（a）、夏（b）、秋（c）、冬（d）季持续时间及距平年际变化

表2 济南四季持续时间年际变化表

3.2 夏季

由图2b和表2可以看出，近44a来济南夏季持续时间呈现缓慢增长的趋势，夏季持续时间变化线性倾向率为0.312d/10a，在四季中变化最为缓慢；夏季持续时间平均为95d，最短持续时间为48d，分别出现在1976年，最长持续时间为126d，出现在1971年。

3.3 秋季

由图2c和表2可以看出，近44a来济南秋季持续时间呈现明显增长的趋势，秋季持续时间变化线性倾向率为1.999d/10a；秋季持续时间平均为60d，最短持续时间为38d，分别出现在1986年，最长持续时间为88d，出现在2005年。

3.4 冬季

由图2d和表2可以看出，近44a来济南冬季持续时间呈现明显缩短的趋势，冬季持续时间变化线性倾向率为-2.412d/10a，在四季中变化最为明显；冬季持续时间平均为149d，最短持续时间为121d，出现在2013年，最长持续时间为171d，出现在1971年。

4 结论

（1）近44a来，济南春季、夏季和秋季开始时间均呈现出提前的趋势，春季开始时间变化线性倾向率为-1.504d/10a，在四季中变化最为明显；秋季开始时间变化线性倾向率为-0.498d/10a，在四季中变化最为缓慢；冬季开始时间呈现出推迟的趋势，其变化线性倾向率为1.501d/10a，仅次于春季开始时间变化率。

（2）近44a来，济南春季、夏季和秋季持续时间均呈现出增长的趋势，夏季持续时间变化线性倾向率为0.312d/10a，在四季中变化最为缓慢；秋季持续时间变化线性倾向率为1.999d/10a，在四季中变化率仅次于冬季；冬季持续时间呈现出缩短的趋势，其变化线性倾向率为-2.412d/10a，在四季变化中最为明显。

（3）近44a来，济南春季偏早及以上年数少于偏晚及以上年数，其他季节偏早及以上年数均多于偏晚及以上年数。

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P461+.8

：B

：1005-0582（2016）04-0019-04

10.19513/j.cnki.issn1005-0582.2016.04.004

2016-02-19

济南地区四季变化特征分析（2014jnqx08）项目资助

苏轶(1982—)，女，济南人，本科，工程师，主要从事决策服务、农业气象和气候等方面工作。