阿拉山口市近40年极端气温变化趋势研究

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年10月30期   作者:张金柱
[导读] :本文利用阿拉山口市气象局1981~2020年逐月平均气温

        张金柱
        (新疆博州阿拉山口市气象局  833418)
        摘要:本文利用阿拉山口市气象局1981~2020年逐月平均气温、极端最高气温、极端最低气温资料,采用气候倾向率、5年滑动平均法,对阿拉山口市极端气温的气候变化特征进行分析。结果表明:1981~2020年阿拉山口市气温的平均值为9.1℃,且气候倾向率为0.028℃/10a,增加趋势不显著;阿拉山口市极端最高、最低气温的平均值分别为22.8℃、-2.9℃,且极端最低气温与年平均气温变化趋势保持一致,呈现出增加的趋势,而极端最高气温则呈现出减少的趋势;阿拉山口市四季年平均气温呈现出增加的趋势,春季和秋季的极端最高气温以及春季、夏季和秋季的极端最低气温均呈现出增加的趋势。
        关键词:阿拉山口  极端气温  变化趋势  研究
引言
        气温是反映气候变化的重要指标,其在变化的过程中会对人类日常生产生活、自然生态环境造成重大影响。近些年来,因极端气温引发的极端天气气候事件呈现出逐年增多的趋势,针对极端值和极端事件变化情况已经引起了很多学者的关注,并得出了很多有意义的结论。阿拉山口市位于新疆博尔塔拉蒙古自治州东北角,介于阿拉套山和巴尔鲁克山之间,属于极端干旱的温带荒漠类型,日照时间长,热量丰富,日照百分率为60%。当前,针对阿拉山口市极端气温研究相对较少,因此,本文利用统计学方法对1981~2020年阿拉山口市极端气温变化特征进行分析,希望为揭示当地极端气温变化特征,科学预测未来极端气温变化,强化当地风险调控及合理布局工业生产等提供参考借鉴。
1、研究资料和方法
        本文利用阿拉山口市气象局1981~2020年逐月平均气温、极端最高气温、极端最低气温资料,采用气候倾向率、5年滑动平均等方法,对阿拉山口市极端气温的气候变化特征进行分析。季节划分选用常规划分标准,其中春季为3~5月,夏季为6~8月,秋季为9~11月,冬季为12月到次年2月。
2、年际变化特征
2.1年平均气温
        1981~2020年阿拉山口市气温的平均值为9.1℃,近40年的平均气温在6.5~12.2℃之间。其中在1996年之前,阿拉山口市大部分年份几乎都在平均值曲线以下,从1997年往后,大部分年份的气温则在平均值曲线以上,只有极个别年份的气温低于平均值。阿拉山口市年平均气温的最大值出现在1997年,高达12.2℃,最小值则出现在2012年,只有6.5℃,年平均气温的最大值和最小值之间相差5.7℃,说明平均气温的年际变化波动幅度较大。结合5年滑动平均曲线图,可以将近40年阿拉山口市年平均气温划分为三个阶段:1981~1997年年平均气温呈现出波动增加的趋势,增加趋势较为显著;1998~2010年年平均呈现出波动减少的趋势;从2011年往后则呈现出增加的趋势,只是增加幅度不太明显。结合1981~2020年阿拉山口市逐年平均气温变化趋势图,近40年阿拉山口市平均气温呈现出增加的趋势,其气候倾向率为0.028℃/10a,增加趋势不显著。


图1 1981~2020年阿拉山口市逐年平均气温变化趋势图
2.2年极端最高气温
        1981~2020年阿拉山口市极端最高气温的平均值为22.8℃,且极端最高气温在21.1~25.1℃之间来回波动变化。结合平均值曲线,阿拉山口市有26年的极端最高气温超过平均值或者是与平均值持平,占65%,剩余14年的极端最高气温则在平均值曲线以下,占35%。阿拉山口市年极端最高气温的最大值为25.1℃,出现在1997年,而最小值则为21.1℃,出现在2012年,两者之间相差4.0℃。结合5年滑动平均曲线图,阿拉山口市年极端最高气温呈现出波动减少的趋势,只是减少趋势不太显著。另外,结合1981~2020年阿拉山口市逐年极端最高气温变化趋势图,近40年阿拉山口市极端最高气温呈现出减少的趋势,气候倾向率为-0.136℃/10a,减少趋势不显著。

图2 1981~2020年阿拉山口市逐年极端最高气温变化趋势图
2.3年极端最低气温
        1981~2020年阿拉山口市极端最低气温的平均值为-2.9℃,其中年极端最低气温的最大值为-0.8℃,出现在1990年,极端最低气温的最小值为-6.7℃,出现在2012年,两者之间相差5.9℃,说明阿拉山口市年极端最低气温的年际变化波动幅度较大。结合5年滑动平均曲线图,可以将阿拉山口市近40年极端最低气温划分为四个阶段:1981~1988年、1997~2006年极端最低气温呈现出增加的趋势;1989~1996年、2007~2020年极端最低气温则呈现出小幅度减少的趋势,只是减少趋势不太显著。另外,结合1981~2020年阿拉山口市逐年极端最低气温变化趋势图,近40年阿拉山口市极端最低气温呈现出增加的趋势,其气候倾向率为0.295℃/10a,增加趋势较为显著。

图3 1981~2020年阿拉山口市逐年极端最低气温变化趋势图
3、季变化特征
        根据季节分析1981~2020年阿拉山口市春、夏、秋、冬四季平均气温、极端最高气温和极端最低气温线性倾向率(表1)。计算结果表明,阿拉山口市四季年平均气温呈现出增加的趋势,对于极端最高气温来说,除了夏季和冬季,春季和秋季的极端最高气温呈现出增加的趋势;对于极端最低气温来说,除了冬季外,其余三季的极端最低气温则呈现出增加的趋势。其中春季气温的增温幅度从大到小依次为极端最低气温、极端最高气温和平均气温;夏季的平均气温和极端最低气温的气候倾向率相同,且呈现出增加的趋势,但是增温趋势不太显著;秋季以极端最高气温的增温趋势最为显著,平均气温和极端最低气温增温趋势不显著;冬季除了平均气温外,极端最高气温和极端最低气温均呈现出减少的趋势,尤以极端最低气温的减少幅度最为显著。

结论:
(1)1981~2020年阿拉山口市气温的平均值为9.1℃,且气候倾向率为0.028℃/10a,增加趋势不显著;
(2)阿拉山口市极端最高、最低气温的平均值分别为22.8℃、-2.9℃,且极端最低气温与年平均气温变化趋势保持一致,呈现出增加的趋势,而极端最高气温则呈现出减少的趋势;      (3)阿拉山口市四季年平均气温呈现出增加的趋势,春季和秋季的极端最高气温以及春季、夏季和秋季的极端最低气温均呈现出增加的趋势。
参考文献:
[1]张新弟,张海宁,任源鑫,等.1981~2016年千河流域极端气温变化特征[J].河南科学,2020,38(6):960-965.
[2]吴丹,朱应明,袁秀.花溪近49年极端气温变化分析[J].安徽农业科学,2015,43(18):213-214.
[3]周北平,李少魁,石建桥,等.1960年-2012年长三角地区极端气温时空变化特征[J].南北水调与水利科技,2016,14(4):42-47.


作者简介:张金柱(1976.09)男,汉族,江苏徐州人,本科学历,工程师,从事气象预报服务工作。
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