句容市近60a氣候變化特征的統計分析

陸琦 胡丹丹 張瑞花 阮海棠 王慧娟

摘要 根據句容市1960—2019年的氣溫、降水、日照時數資料，對句容市近60 a氣候變化特征進行了統計分析。結果表明：句容市年平均氣溫、年平均最高氣溫和年平均最低氣溫均呈現波動上升趨勢，四季的氣溫總體趨勢均是上升的，春季的增長最為顯著。降水量總體趨勢呈微弱的波動增加，春季和秋季的降水量是減少的，夏季和冬季的降水量是明顯增加的。年日照時數總體趨勢是明顯波動減少的。此外，通過分析氣候變化對農業生產的影響，提出了一些應對措施，以期為當地農業生產提供氣候方面的科學指導。

關鍵詞 氣候;變化特征;句容;農業生產

中圖分類號：P467 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）03–0068–03

全球氣候變暖問題已成為各國政府共同關注的問題。IPCC第五次評估報告明確指出：1880—2012年，全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢，升高了0.85℃;2003—2012年平均溫度比1850—1900年平均溫度上升了0.78℃。氣象工作者對氣溫變化特征進行了許多研究。

江蘇省鎮江市句容市位于長江三角洲，緊靠南京市，經濟發展迅速，同時轄區內地形復雜，有丘陵、山區、湖泊等，屬于氣象災害頻發地區。近年來，在氣候變暖背景下，句容市旱澇、大風、暴雨等極端災害性天氣頻發，高溫熱害、夏秋連旱造成的災害嚴重，區域性強降水印發的漬澇災害也比較重[1-2]。在氣候變暖背景下，光、熱、水資源不匹配時限制資源利用率的主要因素。本文利用句容市1960—2019年60 a氣象資料，包括氣溫、降水和日照時數，通過分析相關要素的氣候變化特征和發展規律，以期為農業生產提供天氣氣候方面的科學依據。

1 研究資料和方法

1.1 研究資料

選用江蘇省鎮江市句容站1960—2019年氣溫、降水、日照時數資料，資料數據質量經過質控檢驗。

1.2 研究方法

（1）距平：某氣象要素與其平均值的差值，可以反映氣象要素偏離平均值的狀況，用公示表示為：

t=1，2，3…，n

公式中x表示某氣象要素，t表示時間，下同。

（2）氣候傾向率：用來解釋某氣象要素多年來的變化趨勢，可以看出多年來該氣象要素的走勢。某氣象要素x的長期變化趨勢采用線性回歸方程分析，公式為：

公式中a0為常數，a1為回歸系數，則定義a1×10是氣候傾向率，其正（負）情況用來表示氣象要素在計算時段內線性增加（減少）趨勢，其值的大小用來表示氣象要素在計算時段內線性增加（減少）程度。

（3）氣候趨勢系數：用來表示某氣象要素在長期氣候變化中的升降程度。

公式中n為年數，xi為第i年的氣象要素值，x為n年內某氣象要素的平均值，t為時間序列的平均值，即。rxt的正（負）值表示該氣象要素在計算時間內呈增加（減少）的趨勢，其絕對值越大表明該要素增加（減少）程度越明顯，即表示氣候變化趨勢越明顯。從公式可以看出氣候趨勢系數實際上就是某氣象要素和時間序列之間的相關系數，因此可以使用通常的相關習俗統計檢驗方法，檢驗其是否顯著。

2 結果與分析

2.1 氣溫的氣候變化特征

2.1.1 氣溫的年際變化特征 由圖1可知，句容市年平均氣溫總體上呈現出明顯的波動上升趨勢，20世紀60～90年代都為負距平，屬于相對偏冷時期。進入21世紀后，氣溫上升趨勢更加明顯，21世紀00年代的距平值為0.66℃，相較于20世紀90年代的距平值上升了0.72℃。對比圖2、圖3的年平均最高、最低氣溫距平的曲線，總體變化趨勢與年平均氣溫是一致的，同樣是進入21世紀后，由負距平轉為正距平，上升值分別為0.71℃、0.80℃。

為了更加清晰地認識句容市氣溫的氣候變化特征，計算了句容站年平均氣溫、年平均最高、最低氣溫的氣候傾向率和氣候趨勢系數（表1）。句容市年平均氣溫的氣候傾向率為0.25℃/10 a，也就是每10 a平均氣溫上升0.25℃。年平均最高、最低氣溫的氣候傾向率為0.23、0.27℃/10 a，計算得到的氣候趨勢系數均是正值，也說明了句容市的氣溫總體是呈現出上升的趨勢，而且氣候趨勢系數分別為0.67、0.55、0.68，說明氣溫上升趨勢都是比較顯著的。

2.1.2 氣溫的季節變化特征 氣候趨勢系數既可以體現長期氣候變化下氣象要素的變化趨勢，又可以體現變化趨勢的顯著性程度，因此，可以利用氣候趨勢系數對句容市氣溫的季節變化特征進行分析。從圖4可以看出，句容市氣溫一年四季均處于上升的趨勢，但是上升的顯著程度有所不同。對于年平均氣溫，春季的氣溫上升最顯著，其次是冬季、秋季，而夏季的上升最不顯著。年平均最高、最低氣溫的情況與年平均氣溫大體類似，也是春季最顯著，夏季最不顯著。

2.2 降水量的氣候變化特征

2.2.1 降水量的年際變化特征 由圖5可以明顯看出，句容市年降水量總體上呈現出微弱的波動增加趨勢，計算得到其氣候傾向率為48.15 mm/10年。而且，年降水量在各年代的情況有所不同，20世紀60～90年代都為負距平，屬于降水相對偏少時期。進入21世紀后，降水量距平轉為正距平，尤其是10年代的距平值為180.59 mm，相較于00年代的距平值34.13 mm增加了146.46 mm。

2.2.2 降水量的季節變化特征 通過句容站60 a的降水量資料計算得到，句容市四季的降水量氣候傾向率分別為春季-1.54 mm/10 a、夏季35.77 mm/10 a、秋季-1.38 mm/10 a、冬季15.13 mm/ 10 a，可以發現，春季和秋季的降水量是減少的，而夏季和冬季的降水量是明顯增加的。結合圖6來看，冬季降水量的增加較為顯著，夏季次之，春季、秋季都比較不顯著。

2.3 日照時數的氣候變化特征

2.3.1 日照時數的年際變化特征 由圖7可以看出，句容市年日照時數總體趨勢是明顯波動減少的，計算得到其氣候傾向率為-36.92 h/10 a。年日照時數在各年代的情況也是不同的，20世紀60～70年代，處于正距平，相對偏多。從20世紀80年代開始，年日照時數轉為負距平，80年代的距平值為-69.43 h，相較于70年代的94.61 h減少了164.04 h，年日照時數下降明顯。

2.3.2 日照時數的季節變化特征 通過句容站60 a的日照時數資料計算得到，句容市四季的日照時數氣候傾向率分別為春季8.55 h/10 a，夏季-25.73 h/10 a，秋季-6.89 h/10 a，冬季-12.85 h/10 a?？梢园l現，除了春季是增加的，其他3個季節均為減少，其中夏季減少最明顯。結合圖8來看，夏季減少最為顯著。

3 結論和討論

3.2 結論

利用句容站近60 a的氣候資料，運用統計學方法，分析了句容市60 a以來氣溫、降水量、日照時數等基本氣象要素的年際、年代際和季節變化特征，得出以下結論：

（1）句容市年平均氣溫、年平均最高氣溫和年平均最低氣溫均呈現波動上升趨勢，每10年的上升量分別為0.25℃、0.23℃、0.27℃。進入21世紀以來，氣溫均為正距平，進入相對偏暖期，尤其是21世紀00年代正距平有顯著上升。句容市四季的氣溫總體趨勢均是上升的，其中春季的增長最為顯著。

（2）句容市年降水量總體趨勢呈微弱的波動增加，21世紀10年代的增加最明顯。春季和秋季的降水量是減少的，夏季和冬季的降水量是明顯增加的。

（3）句容市年日照時數總體趨勢是明顯波動減少的，20世紀60～70年代的年日照時數相對偏多，從20世紀80年代開始，年日照時數相對偏少，特別是80年代下降尤為明顯。

3.3 討論

句容市近60年氣溫整體呈現上升趨勢，降水年際變化較大，時空分布不均勻，對農業生產有利有弊。一方面，氣候變暖使積溫增加，使無霜期延長，農作物生長季熱量資源普遍增加，減少了低溫冷害減產的發生概率。另一方面，氣候變暖使作物生長發育加快、生長期普遍縮短，使農田地力下降，導致干物質積累和籽粒產量減少，氣候變暖之后，潛江市近幾年旱澇、大風等極端災害性天氣頻發，降水的季節性變化波動比較大，時空分布不均勻，使農業生產的不穩定性增加，對農業生產的危害程度加重[3-4]。

針對氣候變化，農業生產也應該有所調整，首先可以改善作物品種、調整產業結構。在未來氣候暖干化的背景下，增強品種的抗逆性可以有效提高作物氣候生產潛力?？梢岳脷夂蜃兣狗e溫增加、熱量條件變好、生育期延長、低溫冷害凍害減輕等有利條件，適當調整農林作物種植結構，培育優良品種，擴大晚熟品種的種植面積。其次，加強農業氣象災害預報預警服務。氣象部門應該加強農業氣象災害的預警預報工作，在重大災害性天氣來臨之前及時為農業大戶等提供相關預警預報服務，多渠道多方式發布服務產品以及相關消息[5-6]，盡可能減少農業氣象災害的影響。三是加強水資源利用、提高作物抗旱性。在農業產業結構調整以及作物布局時，要注意選用抗旱性較強的作物品種，同時多采用噴灌以及滴灌等作物澆灌技術，顯著提高水資源的利用率[7-8]。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛