1960～2016年嵊泗县气温 - 降水特征分析

陶烨明 虞佳维 朱艳

1、嵊泗县气象局2、永修县气象局

引言

对于近年来中国的温度 、降水变化趋势已有诸多气象学家进行过探究，有学者指出中国近百年总体呈现增温趋势，其增温幅度明显较全球和北半球偏高，且地区之间存在一定差异［1］。与此同时 ，近年来中国降水量总体呈现下降趋势，并同样存在区域差异，比如长江以南呈现降水增多趋势[2]。当前这方面的研究多是针对内陆地区开展，对于像嵊泗这样地处东海、受城市化影响小的典型海岛县尚很少有人探究其气温、降水气候特征变化。本文将以嵊泗国家基准气候站常年观测数据为基础 ，探究本地区气温 - 降水特征 ，以了解嵊泗本地气候特点，为预报服务开展提供一定的参考。

1 资料来源和分析方法

1.1 资料来源

本文将采用嵊泗国家基准气候站1960～2016年的平均气温、平均最高最低气温和降水数据资料，以1981～2010年要素平均值作为气候平均值数据，季节划分以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，并将各季各月的要素平均值作为季节平均值。

1.2 分析方法

（1）从年际、年代际 、季节三个不同的时间尺度分别对嵊泗县的平均气温、最高最低气温和降水量进行分析。

（2）对以上要素进行线性趋势分析，并进行显著性检验，检查其可靠性。气候要素线性倾向率计算公式为：y(t)=a+bt，式中y(t)为要素的时间序列，t为时间，b为线性趋势项，其趋势变化率方程为dy(t)/dt=b，用最小二乘法计算公式如下：

2 气温变化特征

2.1 年际、年代际变化特征

分析气温总变化可知，57a间嵊泗平均气温大体表现出前冷后暖的特点，90年代以前以负的温度距平为主，90年代初期及中期年平均气温多在平均气温附近波动，变化趋势不明显，1997年以来气候变暖趋势日益明显，温度距平多为正值。但在90年代之前的冷阶段中同样存在冷暖的相对波动，其中有两个阶段明显偏冷，分别是60年代初期到70年代中期和80年代初到80年代中期，2阶段距平值多在－0.5℃以下，累积曲线呈下降趋势。从90年代开始嵊泗气温开始出现变暖趋势，但表现并不明显。90年代后期起，嵊泗平均气温出现明显回升，特别是在1997～2004年这8年之间，温度距平始终保持正值，1998年平均气温达17.4℃，比常年偏高1.0℃，仅次于之后的2007年；2007年气温异常偏高。年平均气温、平均最高最低气温均打破记录，成为历史极值。

年代际变化如表1所示，20世纪90年代之前，平均气温都比旧(1971～2000年)的常年值(16.0℃)略偏低，且年平均气温稳定少动。90年代已与新（1981-2010年）的常年值（16.4℃）持平，21世纪10年代气温已比常年偏高0.5℃。比70、80年代平均偏高1.0℃。平均最高气温在90年代前略有波动，波动幅度较小，90年代后变暖趋势明显，21世纪10年代嵊泗平均气温已然比20世纪70年代偏高1.1℃。平均最低气温(常年14.3℃)以90年代为分界线，之前稳定少动，之后明显变暖，21世纪10年代的平均最低气温较90年代之前已经上升1.0℃。分别计算1960～2016年的平均气温、平均最高气温和平均最低气温的线性倾向值，结果分别是0.022℃/a、0.0188℃/a和0.0216℃/a，并且三者均通过信度99%的显著性检验，可见从气温变化来看嵊泗的增温趋势表现明显。由表可知，1990年为气温显著变化的分界线，为进一步分析气温变化趋势，以1990年为界分别计算平均气温线性倾向值，并进行显著性检验，结果显示1990年之前线性倾向值仅为0.0059℃/a，且不能通过显著性检验，也就是说1990年之前嵊泗气温相对保持稳定 ；1991年 ～2010年的线性倾向值达到了0.0407℃/a，并通过了信度95%的显著性检验，说明在1991年～2010年嵊泗出现了明显的变暖趋势。1991～2016年的线性倾向值仅为0.0136℃/a，并且未能通过信度为95%的显著性检验，这是因为2010年后嵊泗平均气温虽然仍旧比新的常年值偏高，但与20世纪10年代相比平均气温有所下降。

2.2 季节变化

由表1可知嵊泗四季平均气温、平均最高最低气温的变化情况也存在一定差异，90年代以前，三者变化较大的仅有冬季，主要表现为六七十年代三者均明显回升，80年代相较于70年代冬季平均气温稍有下降；20世纪90年代到21世纪10年代，各季节均有增暖趋势，平均气温与平均最高气温升温幅度以夏季最为明显 ，分别比80年代升高了1.3℃和1.4℃ ，秋季升温幅度最小，分别比80年代升高了0.6℃和0.8℃。20世纪10年代后，四季的平均气温、平均最高气温和平均最低气温与之前十年相比均有所回落，但与80年代相比依然明显偏高。

表1嵊泗县年平均气温、平均最高、平均最低气温的年及四季的年代平均值（℃）

分别计算四季线性倾向值，结果发现，1960～2016年平均气温、 平均最高最低气温的线性倾向率均以春季最高 ， 分别为0.0316℃/a、0.0340℃/a和0.0294℃/a，且都通过了信度为99%的显著性检验，这说明相比其他季节，春季的变暖速率较快 ，并且春季平均最高气温的变暖速率快于春季平均气温和春季平均最低气温的变暖速率。其次是冬季分别为0.0268℃/a、0.0230℃/a、0.0273℃/a，同样通过了信度99%的显著性检验；夏季最低，三者分别为0.0127℃/a、0.0051℃/a和0.0142℃/a，其中夏季平均最高气温的线性倾向率未能通过信度90%的显著性检验，也就是说夏季平均最高气温无明显变化。

综上可知，嵊泗县从90年代开始出现气候变暖，且平均气温、平均最高最低气温的变暖速率有所区别 ，总体上看，平均气温增温最显著，而平均最高气温变化较小，也就是说在气温的变暖趋势中，平均气温的增暖对近年来嵊泗县气温的整体上升贡献更大，这同舟山市最低气温的上升贡献更大有所不同。

3 降水变化特征

由年降水量距平图（图略）可知：90年代以前降水相对偏少，历年最少降水量599.4mm，出现在1967年；90年代以后降水增多，历年最多降水量为1534.6mm，出现在1997年；21世纪以来降水又呈现减少趋势，2003年降水量681.1mm，降水量历史第二少，2013年后降水又开始增多。

从年代际看，20世纪60年代降水最少，80年代次之；90年代降水最多，比60年代偏多326.6mm。

从季节尺度看，夏季降水最多，且年代平均值变化幅度最大，秋季降水较少，年代平均值变化最小。从60年代至90年代夏季降水量呈现波动上升的趋势，2000～2010年则呈现下降的趋势。冬季降水趋势特征呈明显不同之处：最少年代为80年代，90年代以来呈逐渐增多的趋势，2000～2010年的平均值比80年代偏多了72.5mm。从年降水线性倾向率看，年降水量以每年4.1957mm/a的速率增长，同浙江全省的降水变化趋势相同。从季节看，夏季降水量的线性倾向值在各季节中最大为4.0634mm/a，有明显的增多趋势，冬季降水量的线性倾向率为1.1974mm/a，呈现缓慢增多的趋势 ， 而秋季降水量的线性倾向率为 -1.2257mm/a，为负值，并通过了信度95%的显著性检验，这说明近年来秋季降水量与冬季恰好相反，呈现出缓慢减少的趋势。春季降水量的线性倾向率与冬季相近 ，但未能通过显著性检验 ，说明春季降水量的变化趋势不明显。

4 冷暖事件与干湿事件分析

将出现几率约为10a一遇的距平大于1.3个标准差的事件定义为严重气候灾害，统计嵊泗近57a来得严重冷暖事件和严重多雨少雨年，结果如下：

表2嵊泗县1960-2016年严重冷暖和干湿事件

由表2可知嵊泗统计时段共出现严重的冷冬9次，暖冬4次(其中1967～1968年冬季出现异常冷冬)，90年代前平均每10年出现1～2次，共出现7次严重冷冬，其余两次严重冷冬出现在2005～2016年之间。与之相反的是所有严重暖冬事件发生在1998～2008年之间，且平均每3年左右发生一次。

从降水来看，57年间，嵊泗出现多雨事件3次，少雨事件9次，少雨事件60年代和70年代各发生三次，此外，80年代末、21世纪初期和21世纪10年代各出现一次；多雨事件则集中发生在80年代末到90年代。综合分析来看，90年代以来随着温度升高，降水也有明显的增加。从年代看，60年代冷而干，90年代增温增雨最明显，2000～2010年气温最高，冬季逐渐变得暖而湿。

5 结语

受海洋下垫面影响，1960～2016年嵊泗气温 - 降水特征总体呈现以下特征：

（1）气温总体趋暖，平均气温的线性倾向值为0.022℃/a，90年代为嵊泗气候变暖的分界线，1990年以后嵊泗气温升高明显。在气温的变暖趋势中，平均气温的增暖对近年来嵊泗县气温的整体上升贡献最大。

（2）气温的变化趋势季节差异显著，平均气温、平均最高气温和平均最低气温变暖率以春季最显著；夏季平均最高气温无明显变化。

（3）年降水量总体呈增多趋势，夏季降水增加相对显著。进入21世纪后降水总体有减少趋势，其中春、冬季略有增加，秋季降水缓慢减少。从降水量看，60年代最少，90年代最多。从季节看，冬季降水量持续缓慢增加，春季降水量基本稳定。

（4）从气温和降水综合可知：60年代是冷而干的年代，90年代增温增雨最明显，2000～2010年是气温最高的10a，冬季气候近年来呈现出暖而湿的变化特征 ；57a来共出现严重的冷冬9次，暖冬4次，多雨事件3次，少雨9次。