合江县气温降水变化特征分析以1957—2017年为例

蒲小兰　阮腾飞　陈以华

摘 要：

选取1957—2017年合江站逐月、逐年的平均气温及降水量资料，运用线性倾向估计、滑动平均等方法研究了合江县气温和降水量序列的变化特征。结果表明：1957—2017年合江县年平均气温整体上呈增温趋势，特别是在20世纪80年代以后升温趋势更加显著。春、秋、冬3季的气温都有所增加，尤其以秋季增温更为明显。合江县年总降水量总体上呈减少趋势，年总降水量变幅大，旱涝交替出现的特征十分明显。夏、秋、冬3季的降水量都呈现下降趋势，其中变化最显著的是夏季。

关键词：

合江;气候变化;气温;降水量

中图分类号：S16

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191130059

引言

合江县位于四川盆地南部，地跨E105°32′～106°28′，N28°27′～29°01′，属亚热带湿润季风气候，四季分明，雨量充沛，雨热同季，气候温和。合江县主要发展农业，同时也在大力发展旅游业。在全球气候变暖的大背景下，各种极端灾害性天气频发，对生产生活有较大影响。当前学者们已经选取过很多城市的气候变化作为研究课题，然而却很少有针对合江县气候变化的研究成果，因此本文主要采用线性倾向估计、滑动平均等方法，对合江县1957—2017年的气温和降水变化做全面探究，致力于摸索出该县的气候变化规律，以期促进合江县气候预测工作的开展，为该县农业生产、经济社会发展、短期天气预报、气象防灾减灾等公共服务提供参考，对指导当地农业生产、旅游等方面具有十分重要的意义。

1 研究数据和方法

本文选取的气象资料为合江国家一般气象站1957—2017年的逐月、逐年平均气温和降水量等气象因子。分别统计历年春、夏、秋、冬季的气象资料。按照气象划分习惯，3—5月属于春季，6—8月屬于夏季，9—11月属于秋季，12月—次年2月属于冬季。利用线性倾向估计、滑动平均等方法，分析上述气象要素年际、春夏秋冬四季的气候变化特征。

为了定量分析合江县温度和降水时间序列的变化趋势，运用线性倾向估计，建立年、春夏秋冬四季平均气温和降水量随时间变化的一元线性回归方程：

y（t）=a+b（t）

式中，y为气象要素，t为时间（单位：a），a为回归常数项，b为回归系数，表示气候变量y的趋势倾向，本文将b称为气候倾向率。b的符号为正，即当b>0时，说明随时间t的增加y呈上升趋势;当b的符号为负，即b<0时，说明随时间t的增加，y呈下降趋势。10b表示每10a各气象要素随时间变化的倾向率。

相关系数R表示变量y与时间t之间线性相关的密切程度。R越接近0，y与t之间的线性相关越小;反之，R越大，y与t之间的线性相关就越密切。对相关系数R进行显著性检验，以判断变化趋势的程度是否显著。

2 气温变化分析

2.1 年平均气温的年际变化特征

在1957—2017年，合江县平均气温为18.1℃，1996年，合江县迎来了最低平均温度，低至17.2℃;2013年，合江县的平均温度达到19.3℃，也是这段时间该县的最高温度，极差值为2.1℃。由图1可知，合江县近61a平均气温呈波动上升趋势，气候倾向率为0.03℃/10a，然而这个变化趋势并不显著。合江县20世纪60—70年代平均气温总体表现出下降的趋势。分析1981年以来的变化特征，平均气温不断增加，可具体表现成线性方程：

y=0.026t+17.576，R=0.59

图1 两种时间尺度的年平均气温变化趋势

这个方程符合0.001的显著性检验。据此可知，合江县自20世纪80年代开始，气候倾向率为0.26℃/10a。

2.2 四季的平均气温变化特征

合江县春季平均气温为18.4℃，61a中平均气温最高为20.4℃（1969年），最低为16.3℃（1996年）。春季均温呈“U”型变化曲线，20世纪60年代后均温逐渐下降，到90年代降至最低点，随后迅速上升，最大升幅达2.4℃。由于春季回暖快，气温变化梯度较大，各月月平均气温分别为14.2℃、18.8℃、22.1℃。

合江县夏季平均气温为26.5℃，61a中平均气温最高达28.6℃（2013年），最低达25.1℃（1982年）。与春季类似，夏季均温从20世纪60—80年代下降趋势明显，而升温节点较春季却提前了10a，80年代以后缓慢上升，21世纪初表现出强烈的升温态势。各月月平均气温分别为24.5℃、27.6℃、27.5℃。

合江县秋季平均气温为18.5℃，61a中平均气温最高为19.8℃（1998年），最低为17.0℃（1981年）。秋季均温以0.086/10a的幅度上升，除20世纪60年代有小幅度的下降趋势外，其余年代秋季平均气温均呈上升趋势。各月月平均气温分别为23.3℃、18.3℃、13.9℃。

合江县冬季平均气温为9.0℃，61a中平均气温最高为10.6℃（1979年），最低为7.2℃（1984年、2005年）。20世纪60年代—21世纪初，冬季均温在波动中缓慢上升，仅在最近7a表现出强烈升温态势。各月月平均气温分别为9.4℃、7.9℃、9.8℃。

由此分析可知，合江县春、秋、冬3季增温，秋季增温较为明显，冬季次之，春季增温很小;夏季降温，但降温的幅度极小。

图2 1957—2017年四季平均气温变化趋势

3 年降水量变化

3.1 年降水量的年际变化特征

1957—2017年合江县年平均降水量为1159.7mm，分析图3年降水量的变化曲线可以看出，年降水量总体上呈减少趋势，但不显著，气候倾向率为-3.9mm/10a。从5a滑动平均曲线上可看出，合江县在20世纪60—80年代和21世纪最近5a处于丰水期，而在20世纪90年代—2012年降水量明显偏少。年降水量最多年份为2016年，1562.3mm，年降水量最少年份2011年，为786.8mm，最大值为最小值的近2倍，可见合江县的年降水量有很大的年际变化差异。年总降水量变幅大，旱涝交替出现的特征十分明显。

图3 1957—2017年逐年降水量变化趋势

3.2 四季降水量变化趋势

在1957—2017年期间，春季平均降水量285.9mm，在1992年降水量达到最多，为466.8mm，在1969年降水量最少，为135.5mm。春季降水量在20世纪60年代、90年代呈小幅度上升趋势，最近7a表现出明显上升趋势，20世纪70年代、80年代和21世纪初均表现出减少的趋势，特别是20世纪70年代，减少趋势最为明显。

夏季降水量平均为503.9mm，最大值为893.8mm（1998年），最小值为252.4mm（2011年）。分析合江县夏季降水量的变化可知，20世纪60—80年代呈现出下降的趋势，90年代表现出较明显的上升趋势，到21世纪初又表现为下降趋势，在最近7a呈缓慢上升趋势。

秋季降水量平均为276.0mm，最大值为405.0mm（2016年），最小值为145.9mm（2009年）。从秋季降水量变化来看，20世纪60年代合江县秋季降水量為上升的趋势，从20世纪70年代—21世纪初呈现波动中缓慢减少的态势，2009年降到最低点后，2010年开始又表现出明显的上升趋势。

冬季降水量平均为93.9mm，最大值为150.1mm（1965年），最小值60.0mm（1990年）。冬季降水气候倾向率为-3.3/10a，呈下降趋势且变化明显，同时通过0.05的显著性检验。从冬季降水量变化看，冬季合江县降水量在不断减少，但降水量在20世纪70年代和最近7a呈上升趋势，20世纪60年，20世纪80年代—21世纪初下降幅度较为明显。

综上所述，合江县夏、秋、冬3季降水量减少，夏季降水量减少对年总降水量减少贡献最大，其次为冬季，秋季贡献最小;春季降水量增加，但增加幅度不大。

图4 1957—2017年四季降水量变化趋势

4 结论

1957—2017年合江县的平均气温为18.1℃，年平均气温整体上呈增温趋势，气候倾向率为0.03℃/10a;特别是在20世纪80年代以后升温趋势更加显著，平均升温速率为0.26℃/10a。春、秋、冬3季的气温都有所增加，尤其以秋季增温更为明显。

61a来，合江县年平均降水量为1159.7mm，总体上呈减少趋势，气候倾向率为-3.9mm/10a。年总降水量变幅大，旱涝交替出现的特征十分明显。夏、秋、冬3季的降水量都呈现下降趋势，其中变化最显著的是夏季。

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作者简介：

蒲小兰，女，助理工程师。研究方向：地面气象观测和中短期天气预报。