南疆地区气温和降水时空变化研究

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:热伊莱·卡得尔
[导读] 本文利用南疆气象局提供的1980~2019年逐月平均气温和降水量
        热伊莱·卡得尔
        (喀什地区英吉沙县气象局  844500)
        摘要:本文利用南疆气象局提供的1980~2019年逐月平均气温和降水量资料,利用一元线性回归法和5年滑动平均法对南疆地区的气温和降水变化特征进行研究。结果表明:近40年南疆气温的平均值为10.3℃,气候倾向率为0.325℃/10a,增加趋势较为显著;春、夏、秋、冬四季的平均气温均呈现出增加的趋势,尤以春季增温趋势最为显著,其次秋季,夏季和冬季增温幅度相对较小,说明春季和秋季的增温对年平均气温的贡献最大;1980~2019年南疆地区降水量整体呈现出增加的趋势,气候倾向率为32.195mm/10a,增加趋势较为显著;1987年以前南疆地区降水量偏少,属于“暖干型”气候;从1987年往后南疆地区的降水量普遍增多,气候由“暖干”向“暖湿”型进行转变;南疆地区年内降水主要集中在春季和夏季,这段时间的降水是全年降水量的76.5%,秋季和冬季降水量相对较少。
        关键词:南疆地区   气温   降水
引言
        作为人类赖以生存自然环境的重要组成部分,气候在变化的过程中对农业生产的影响具有多尺度和全方位特征。正面影响和负面影响并存,其中负面影响受到了社会和科学界的普遍关注。气候因素包括气温、降水、日照时数、气压、风向风速等,而气温、降水量等因素对农业生产的影响最大,不管是何种因素发生改变,其对农业生产的影响都是巨大的。尤其是在全球气候变暖的大背景下,农业气象灾害出现频率和危害强度均呈现出逐年增加的趋势,已经引起了社会各界的高度关注。本文利用南疆地区1980~2019年逐月气温和降水量资料,利用一元线性回归法和滑动平均法探讨气温和降水变化特征,以期为当地政府更好的应对气候变化做好气象防灾减灾、指导工农业生产、城市规划、发展经济和保护生态环境等提供参考依据。
1、研究区概况及方法
1.1研究区概况
        南疆地区主要指天山以南,昆仑山以北的地区(图1),境内幅员辽阔,干旱少雨。每年春夏之交遮天蔽日的沙尘,还有令棉苗枯萎、令杏花凋零的倒春寒,以及干热风、冰雹、洪水等严重影响着当地农业生产的顺利推进。同时南疆也有丰富石油、天然气和矿产资源,塔里木盆地周围的绿洲,经过千百年的开垦、耕耘,逐渐形成了较为完善的灌溉体系,再加上光热资源充足,已经成为中国最重要的优质棉生产基地和特色林果基地。
        
        图1 南疆地区区域图
1.2研究方法
        本文利用南疆气象局提供的1980~2019年逐月平均气温和降水量资料,利用一元线性回归法和5年滑动平均法对南疆地区的气温和降水变化特征进行研究。季节采用常规划分标准:3~5月为春季,6~8月为夏季,9~11月为秋季,12月到次年2月为冬季。
2、气温变化特征
2.1年平均气温
        1980~2019年南疆地区的年平均气温整体呈现出直线增加的趋势(图2),气候倾向率为0.325℃/10a,增加趋势较为显著。近40年南疆气温的平均值为10.3℃,其中年平均气温的最大值为11.3℃,出现在2016年,最小值9.2为,出现在1984年,年平均气温的最大值和最小值之间相差2.1℃,平均气温年际变化波动幅度不大。结合5年滑动平均曲线可以将南疆地区的平均气温划分为两个阶段:1980~1992年南疆地区平均气温呈现出小幅度减少的趋势;从1993年往后年平均气温则呈现出波动增加的趋势,且增加趋势较为明显,总体平均气温呈现出增加的趋势。

图2 1980~2019年南疆逐年平均气温变化趋势图
2.2四季平均气温
        表1为南疆地区1980~2019年四季平均气温统计特征量,结合表中的数据信息,可以得知近30年南疆地区春、夏、秋、冬四季的平均气温分别为13.2、23.0、10.0、-5.1℃。另外,近30年南疆地区春、夏、秋、冬四季的平均气温均呈现出增加的趋势,气候倾向率分别为0.549、0.259、0.352、0.102℃/10a,尤以春季增温趋势最为显著,其次秋季,夏季和冬季增温幅度相对较小,说明春季和秋季的增温对年平均气温的贡献最大。

3、降水量变化特征
3.1年降水量
        1980~2019年南疆地区降水量整体呈现出增加的趋势(图3),气候倾向率为32.195mm/10a,增加趋势较为显著。近40年南疆地区降水量的平均值为352.6mm,其中年降水量的最大值为634.0mm,出现在2010年,最小值只有143.2mm,出现在1985年,降水量的最大值将近是最小值的5倍,说明南疆地区年降水量的变化波动幅度较大。根据5年滑动平均曲线,在1987年以前5年滑动平均降水量曲线基本处于多年平均线以下,说明在1987年以前南疆地区降水量偏少,属于“暖干型”气候;从1987年往后5年滑动平均降水量曲线基本处于多年平均线以上,可以看出自1987年以后南疆地区的降水量普遍增多,气候由“暖干”向“暖湿”型进行转变。

图3 1980~2019年南疆地区逐年降水量变化趋势图
3.2月季降水量
        1980~2019年南疆地区年内降水量主要出现在5~9月份(图4),这段时间逐月的降水量在20mm以上,总降水量达到了290.3mm,将近是全年降水量的82.3%;其余月份的降水量则不足20mm。南疆地区全年降水量主要在5~8月份较为集中,逐月降水量在45mm以上,这段时间的总降水量为232.2mm,占65.9%。其中春季降水量为83.7mm,占23.7%,夏季降水量为186.0mm,占52.8%,秋季降水量为58.9mm,占16.7%,冬季降水量为24.1mm,占6.8%。由此不难看出,南疆地区年内降水主要集中在春季和夏季,这段时间的降水是全年降水量的76.5%,秋季和冬季降水量相对较少。

图4 1980~2019年南疆地区逐月降水量变化趋势图
结论:
        (1)近40年南疆气温的平均值为10.3℃,气候倾向率为0.325℃/10a,增加趋势较为显著;春、夏、秋、冬四季的平均气温均呈现出增加的趋势,尤以春季增温趋势最为显著,其次秋季,夏季和冬季增温幅度相对较小,说明春季和秋季的增温对年平均气温的贡献最大;
        (2)1980~2019年南疆地区降水量整体呈现出增加的趋势,气候倾向率为32.195mm/10a,增加趋势较为显著;1987年以前南疆地区降水量偏少,属于“暖干型”气候;从1987年往后南疆地区的降水量普遍增多,气候由“暖干”向“暖湿”型进行转变;
        (3)南疆地区年内降水主要集中在春季和夏季,这段时间的降水是全年降水量的76.5%,秋季和冬季降水量相对较少。
参考文献:
[1]唐小英,唐湘玲.新疆南疆地区近50年来极端气候事件分析[J].石河子大学学报(自然科学版),2015,33(2):230-238.
[2]郑红莲,严军,元慧慧.南疆地区近58年气温、降水变化特征分析[J].干旱区资源与环境,2010,24(7):103-109.


作者简介:热伊莱·卡得尔(1991.10)女,维吾尔族,新疆阿克陶县人,硕士学历,助理工程师,从事研究方向或职业:资源环境遥感和气候变化研究。
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