常德市近70年气候变化规律深度分析研究

2024-08-12 00:00:00邓巧玲
科技资讯 2024年12期

摘要:气候变化是当前全球关注的热点问题,为了进一步研究常德市近70年气候变化特征,选择1951—2020年间该站点监测地区的最低气温、最高气温、平均气压、平均气温、平均水气压及平均相对湿度等6个气候因子为分析对象,运用时间序列分析、方差分析及线性回归等方法分析了常德市近70年气候变化状况。研究结果表明,常德市在近70年内各气候因子在时间上均存在上下波动情况,最低气温、最高气温、平均气温总体呈上升趋势,平均气压、平均水气压及平均相对湿度呈下降趋势,平均相对湿度的下降幅度均高于其他气候因子。

关键词:气候变 化常德市气候温度 深度分析

中图分类号:X11

Research on theDeep Analysis of theLaw ofand Research on Climate Change Patternsin Changde City Overin the Past 70 Yearsin Changde City

DENG Qiaoling

Hunan Applied TechnologyUniversity,Changde,Hunan Province,415000 China

Abstract: Climate change is currently a hot topic of global concern. In order to further study the characteristics of climate change in Changde City over the past 70 years in Changde City, the six climate factors, of including minimum air temperature, maximum air temperature, average air pressure, average air temperature, average water vaporpressure, and average relative humidity, were selected as the analysis objects in the monitoring area of the station from 1951 to 2020are selected as analysis objects.,andTtime series analysis, analysis of varianceanalysis, and linear regression methods waere used to analyze the situation of climate change situationin Changde City over the past 70 yearsin Changde City. The rResearch results show t0h24RuwIReeJ+on1Mp5Oug==hat in the past 70 years, various climate factors in Changde City have fluctuated up and down in time.,The minimum air temperature, maximum air temperature, and average air temperature haveshowedn an overall upward trend, whilethe average air pressure, average watervapor pressure, and average relative humidity have showedn a downward trend., and thatTthe decline range ofin average relative humidity iwas higher than that of other climate factors.

Key Words:Climate change; Changde City; Climate; Temperature; Deep analysis

近年来,热浪、干旱、洪涝、风暴等极端天气气候事件频发,严重影响着当地经济、工农业发展以及人民的生命财产安全,极端天气气候事件频繁增加,正在对人类赖以生存的生态问题造成了巨大的影响[1-2]。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)第五次全球气候变化评估报告,1880—2012年间全球气候地表平均气温上升了约0.85℃[3]。全球气候变化已导致海平面上升、冰川融化、高温热浪和暴雨等极端天气频发、旱涝灾害加剧、生物多样性减少等,对自然生态系统和人类社会产生了深刻影响[4]。我国气候变化存在很大空间异质性[5-6],南北气候差异明显,长期以来,人类一直致力于理解并预测气候的变化,然而,在月、季节尺度上的气候分析及评估依然面临巨大的挑战[7-9]。

近几年常德地区的极端天气次数明显增加,2022年常德市更是遭遇自1961年以来最严重的气象干旱。鉴于此原因,为了进一步探究常德市气候变化的规律,本文以1951—2020年常德市57662号站点中的气候数据为基础数据,从各气候因子的总体变化趋势、稳定性及上升或者下降幅度等角度,分析了该区域近70年来平均气温、最低气温、最高气温、平均相对湿度等气候因子的变化特征,为该区域气候变化相关的研究人员提供参考。

1 数据来源与研究方法

本文的数据来源于国家气象数据中心地面基本气象观测数据集,所选取的站点名为常德市,站点编号为57662,选择1951—2020年间该站点监测地区的最低气温、最高气温、平均气压、平均气温、平均水气压及平均相对湿度等6个气候因子为分析对象,选用方差分析[10-11]及线性回归[12-13]等分析方法,研究常德市近70年气候变化特征。

2结果与分析

2.1 常德市气候基本情况

通过实验分析可知,从整体上看,常德市1951—2020年各气候因子在时间上均存在上下波动情况,其最低气温、最高气温、平均气温在时间上总体呈上升趋势,而平均气压、平均水气压及平均相对湿度在时间上呈下降趋势,平均气压从2012年开始下降到1000hPa以下,具体年度变化如图1至图6所示。

从气温上看,常德市气温较低的月份主要为1月、2月及12月,从3月份开始气温逐渐上升,7—8月温度为全年最高,9月份开始温度逐渐下降,年平均气温为17.07℃,平均最低气温为-3.18℃,平均最高气温为37.82 ℃,但在极端气候条件下,最低气温可达-13.9℃,最高气温可达42.7℃。从气压上看,全年气压最高的月份为12月和1月, 6—8月的气压相对较低。从相对湿度上看,全年6月份湿度最高,12月份的湿度最低。降水主要集中在3—5月,9月和2月份降水量较少,各气候因子变化情况表1所示。

2.2 各气候因子年际稳定性分析

为了分析常德市各气候因子在 1951—2020年之间的稳定性,本文选用标准差法对其进行了分析。实验结果表明,在1951—2020年之间最低气温波动性最大的月份为1月,最高气温波动性最大的月份为2月,而最低气温、最高气温及平均气压波动性最小的均为7月。此外,平均气压在1—5月的变化波动幅度相近,6—8月气压较为稳定。平均气温和平均相对湿度波动性最大的月份为2月,波动性最低的月份均为6月。平均水气压波动性最大的月份为9月,较为稳定的月份为1月。各气候因子具体情况如图7—图12所示。

2.3 各气候因子变化幅度分析

虽然常德市在1 951—2020年之间的最低气温、最高气温、平均气压、平均气温、平均水气压及平均相对湿度在整体上呈现上升或者下降的趋势,但各气候因子在每个月中的变化幅度还可能不一致。为了分析1951—2020年之间常德市各气候因子增加或者减少的幅度,本文使用一元线性回归对其进行拟合,对各气候因子的拟合曲线进行统计评价。研究结果表明,在1951—2020年之间最低气温在1月份上升最明显,6月和8月呈轻微下降趋势;最高气温在1月和12月呈下降趋势,3月份上升最明显;平均气压均呈下降趋势,11月份下降最明显;平均气温在2月和3月上升最明显,6—8月上升幅度不大;平均水气压在7月和8月下降最大,1—4月变化稍微较小;平均相对湿度在4月和12月下降的最明显;6月份下降趋势相对较小,各气候因子具体情况如图13至图18所示。

此外,从不同气候因子之间对比情况上看,在19 51—2020年之间,平均水气压各月的变化幅度相对其他气候因子的变化幅度均较小。除了6—8月平均相对湿度的变化幅度相对较小之外,在其余月份中平均相对湿度的变化幅度均高于其他气候因子。11月 的平均气压变化幅度最大, 1951—2020年各月气候因子变化幅度值如表2所示。

3 结论

为了研究常德市195 1—2020年之间气候因子的变化趋势,本文以国家气象数据中心地面基本气象观测数据集,对该监测地区的最低气温、最高气温、平均气压、平均气温、平均水气压及平均相对湿度等6个气候因子进行分析研究,根据研究结果可知:(1) 常德市1951—2020年各气候因子在时间上均存在上下波动情况,其最低气温、最高气温、平均气温在时间上总体呈上升趋势,而平均气压、平均水气压及平均相对湿度在时间上呈下降趋势;(2) 常德市各气候因子在1951—2020年之间的波动性不一致,从总体上看,冬季各指标的不稳定性强于夏季;(3) 常德市在1951—2020年之间气温在冬季上升最明显,夏季呈轻微上升趋势,气温的改变较大的月份主要集中在11月、12月、1月及2月;(4) 总体上平均相对湿度的变化幅度相对其他气候因子最为明显,全年的平均下降幅度均高于其他气候因子。

参考文 献

[1] KOMESAROFF P, KERRIDGE I. A continent aflame: Ethical lessons from the Australian bushfire disaster[J]. Journal of bioethical inquiry, 2020, 17: 11-14.

[2] 肖风劲,徐雨晴,黄大鹏,等.气候变化对黄河流域生态安全影响及适应对策[J].人民黄河,2021,43(1):10-14,52.

[3]黄珂敏,曲建升,李杰,等.全球气候变化科学评估主导者特征研究:基于IPCC AR6作者的科学计量分析[J].中国科技论坛,2023(12):125-136.

[4] 姜萍. 1982—2015年中国植被覆盖变化及其对气候变化的敏感性分析[D].兰州:兰州大学,2022.

[5] JIN K, WANG F, YU Q, et al. Varied degrees of urbanization effects on observed surface air temperature trends in China[J]. Climate Research, 2018, 76(2): 131-143.

[6] 金凯,王飞,韩剑桥,等.1982—2015年中国气候变化和人类活动对植被NDVI变化的影响[J].地理学报,2020,75(5):961-974.

[7] BAUER P, THORPE A, BRUNET G. The quiet revolution of numerical weather prediction[J]. Nature, 2015, 525(7567): 47-55.

[8] HANTSON S, ARNETH A, HARRISON S P, et al. The status and challenge of global fire modelling [J]. Biogeosciences, 2016,13(11): 3359-3375.

[9] STOCKHAUSE M, LAUTENSCHLAGER M. CMIP6 data citation of evolving data[J]. Data Science Journal, 2017,16: 30-30.

[10] 袁宏,王红兰,朱文涛,等.四川栽培羌活表型性状与品质相关性分析[J].核农学报,2023,37(12):2469-2477.

[11] 崔文斌,吕俊,王重耳,等.采煤机钢结构俯仰采平台力学性能分析[J].工业建筑,2023,53(S2):284-288.

[12] 周昊宇,朱倩莹,钟玉鸣,等.基于线性回归分析法预测李果实干制后果干糖酸比[J].食品安全质量检测学报,2023,14(20):200-208.

[13] 苗回归,黄飞,李树清,等.基于数值模拟-多元线性回归的大断面隧道平均瓦斯浓度检测位置研究[J].现代隧道技术,2023,60(5):128-135.