玉屏县气候季节、雨季及不同量级降水日数等气候变化特征

2022-06-30 22:59廖洪敏石薇罗俊祎张惠珠吴增宇邓若琳
农业灾害研究 2022年4期
关键词:玉屏

廖洪敏 石薇 罗俊祎 张惠珠 吴增宇 邓若琳

摘要 利用玉屏县国家站1960—2020年气温、降水资料,统计分析该县1960—2020年气候季节、不同量级降水日数、雨季、秋绵雨变化特征。结果表明:(1)玉屏县常年入春日期为3月9日、入夏日期为5月23日、入秋日期为9月22日、入冬日期为11月27日。(2)该县一年四季小雨量级日数最多,其中春季40.1%、夏季27.9%、秋季29.0%、冬季35.2%。特大暴雨及大暴雨最少,暴雨集中在5—9月,大暴雨集中在7月。(3)该县暴雨日有增加的趋势,呈现波动上升,以2.1 d/100 a的趋势增加,在1988年前暴雨日数变幅较大,1988年后变幅较小。在1960年日最大降水量达到226.2 mm,创历史极值;2007年日最大降水量达到191.9 mm,为次极值点;年最大日降水量在40.3~226.2 mm之间。该县雨季常年开始日期为4月5日,常年结束日期为9月16日。(4)该县秋绵雨常年开始时间为10月2日,常年结束时间为11月9日,平均出现秋绵雨次数为2.4次。

关键词 气候季节;降水日数;雨季;秋绵雨;玉屏

中圖分类号:P467 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2022)04–0095–03

降水对区域水资源时空分布、生态环境形成及演变、农业生产起着决定性的作用,是一个十分重要的气候要素和水文要素[1]。IPCC第4次评估报告指出,在温室效应影响下,近几十年强降水事件的发生频率有所上升,且呈进一步发展的趋势[2]。不同等级降水日数是衡量降水是否均匀分配的一项重要指标,不同等级降水日数的多少能间接反映出旱涝情况。近年来,中国学者针对降水日数开展了一系列的研究工作,讨论不同等级降水日数的变化特征[3-9]。季节与农业生产也息息相关,四季交替及开始日期的提前或推迟都会不同程度的影响人类和其他动植物的生存,气候季节的划分具有重要的指示意义。气象服务的重要内容也包含了雨季开始日期和结束日期的监测,雨季对农作物栽种安排和政府决策等均有十分重要的实际意义,而秋绵雨是贵州各地发生在秋季(9—11月)的一种气象灾害,主要对成熟期的秋收作物造成危害,严重的秋绵雨还会影响秋耕秋种的正常进行而延误农时。

贵州地处云贵高原东部,境内地势西高东低,海拔最高2 900 m(西部韭菜坪)与最低137 m(东部木介河口)之间高差达2 763 m,大部分地区海拔约在  1 000 m,境内山岭连绵,峰谷相问,地形复杂。贵州大面积属于喀斯特地貌,不利于蓄水,近年来降水时空分布不均,对农业生产有不利影响[10]。根据相关的研究表明,中国西南区域多年平均雨季开始日期在5月3候(27候),结束日期在10月3候(57候),同时贵州省年均秋绵雨次数最大值区域位于贵州省西部和中部高海拔地区一带,贵州秋绵雨次数具有自西北向东部或向南部递减的分布规律[11-12]。张东海等[13]使用中国气象局2012年11月1日制定实施的国家气象行业标准——气候季节划分(QX/T 152—2012)对贵州的常年气候季节进行划分,指出贵州地区常年气候季节可以明显分为无夏区、无冬区和四季分明区。

玉屏县属于四季分明区域,地形以山地为主,春秋多低温阴雨,夏季降水集中。为进一步了解玉屏县常年的气候季节的特征、不同量级降水日数、雨季开始期、结束期及秋绵雨的变化特征,拟用玉屏国家站1960—2020年逐日气温、降水资料开展研究,为农业生产提供参考。

1 资料和方法

1.1 资料

玉屏县国家站1960—2020年逐日气温、降水资料。

1.2 方法

1.2.1 气候季节划分 根据《气候季节划分》(QX/T 152—2012)定义:从天气气候角度,按照日平均气温将一年划分为不同的阶段,通常分为春季、夏季、秋季和冬季四个季节。

气候季节划分指标:春季为日平均气温或滑动平均气温≥10℃且<22℃; 夏季为日平均气温或滑动平均气温≥22℃;秋季为日平均气温或滑动平均气温<22℃且≥10℃;冬季为日平均气温或滑动平均气温<10℃。

常年气候季节界定方法:常年气温序列计算公式:

式中表示第j日的平均气温常年值,单位为摄氏度(℃);tij表示第i年第j日平均气温,单位为摄氏度(℃);n表示选定年份长度,取30。

常年滑动平均气温序列计算:依据常年气温序列计算5天滑动平均值,得到常年滑动平均气温序列。5天滑动平均值计算公式:

式中:表示第j日的5 d滑动平均气温,单位为摄氏度(℃);表示第j日平均气温,单位为摄氏度(℃)。

气候季节早晚等级划分:气候季节早晚等级依据当年与常年气候季节起止日期的差值(Dd)划分,分为特早、偏早、正常、偏晚和特晚5个等级(表1)。

1.2.2 雨季 每年从3月1日起,某站任意滑动5 d总雨量多于该站多年平均旬雨量(年雨量除以36),而用从5 d滑动期的第1天起算连续30 d的累计雨量多于同期多年平均雨量,或多于该站多年平均月雨量(年雨量除以12),则把这滑动5 d中的最大雨日或日雨量≥20 mm的当日称为雨季开始期。

1.2.3 秋绵雨 在每年9月1日至11月30日期间内,凡出现日雨量≥0.1 mm、持续时间达5 d或以上的时段(其中从第6天起,允许有间隔1 d无降水量)定为秋季绵雨过程,或简称为秋绵雨。凡单站秋绵雨过程持续5~10 d,称为轻级秋绵雨;持续11~15 d,称为中级秋绵雨;连续16~20 d,称为重级秋绵雨;持续≥20 d,称为特重级秋绵雨。

2 气候季节变化

玉屏县常年入春日期为3月9日,入夏日期为5月23日,入秋日期为9月22日,入冬日期为11月27日。由图1可知,玉屏县入春最早为1月31日(2007年),最晚为3月21日(1985年和2003年);入夏最早时间为5月8日(1984年和1994年),最晚为6月7日(1981年);入秋最早为9月2日(2007年),最晚为10月6日(1983年和2016年);入冬最早为11月10日(2000年),最晚为12月11日(1994年)。

3 年降水量及降水不同量级日数变化

从年平均降水不同量级日数(图2)可知,玉屏县一年四季小雨量级日数最多,其中春季40.1%、夏季27.9%、秋季29.0%、冬季35.2%,特大暴雨及大暴雨最少。逐月降水不同量级日数中,也是以小雨居多,微量降水次之。小雨2—4月最多,7—9月最少;中雨则是在4—8月最多;暴雨集中在5—9月,大暴雨集中在7月。

从逐年暴雨日数变化(图3)可知,暴雨日有增加的趋势,呈现波动上升,以2.1 d/100 a的趋势增加,从5年滑动平均可知,在1988年以前暴雨日数变幅较大,1988年后变幅较小。从年最大日降水量可知,在1960年日最大降水量达到226.2 mm,创历史极值,2007年日最大降水量达到191.9 mm,为次极值点。年最大日降水量在40.3~226.2 mm之间。

4 雨季开始期

玉屏县雨季常年开始日期为4月5日,常年结束日期为9月16日。从图4可知,玉屏县雨季开始期最早为2月27日(2006年和2009年),最晚为6月12日(1988年);雨季結束日期最早为7月2日(1983年),最晚为11月19日(1963年)。

在雨季开始期的线性趋势中,以-3.04 d/100 a的趋势减少,呈现雨季开始期以每百年提前3 d,从雨季开始期5年滑动平均趋势中,在1985年前雨季开始期变化幅度较小,在1985—1989年变幅最大,1990—2009年雨季开始期较早,2010—2017年较晚。在雨季结束日期的线性趋势中,以-5.6 d/100 a的趋势减少,呈现雨季结束期以每百年提前5~6 d,从雨季结束期5年滑动平均趋势中,在1970年前雨季结束期较晚,在1981—1983年变幅最大,其中1983结束期最早,1984年以后结束期在9月16日附近波动。

5 秋绵雨

玉屏县秋绵雨常年开始时间为10月2日,常年结束时间为11月9日;最早出现秋绵雨为8月25日,最晚出现11月20日,最早结束9月12日,最晚结束12月7日,平均出现秋绵雨次数为2.4次。1960—2020年,玉屏县年内出现秋绵雨的次数介于0~5次之间,其中年内没有出现过秋绵雨的是1999年和2016年,只出现1次秋绵雨事件的有13年(21.3%)、2次的有22年(36.1%)、3次的有15年(24.6%)、4次的有7年(11.5%)、5次的有2年(3.2%)。从图5中可知,玉屏秋绵雨最长持续日数为5~29 d,1960—2020年出现特重级秋绵雨有4次,分别为1964年、1967年、1988年、2020年,其中2020年9月11日—10月9日为历史持续最长过程。

6 结论

(1)玉屏县常年入春日期为3月9日,入夏日期为5月23日,入秋日期为9月22日,入冬日期为11月27日。该县入春最早为1月31日(2007年),最晚为3月21日(1985年、2003年);入夏最早时间为5月8日(1984年、1994年),最晚为6月7日(1981年);入秋最早为9月2日(2007年),最晚为10月6日(1983年、2016年);入冬最早为11月10日(2000年),最晚为12月11日(1994年)。

(2)玉屏县一年四季小雨量级日数最多,其中春季40.1%、夏季27.9%、秋季29.0%、冬季35.2%。特大暴雨及大暴雨最少,暴雨集中在5—9月,大暴雨集中在7月。暴雨日有增加的趋势,呈现波动上升,以2.1 d/100 a的趋势增加,在1988年以前暴雨日数变幅较大,1988年后变幅较小。

(3)玉屏县在1960年日最大降水量达到226.2 mm,创历史极值,2007年日最大降水量达到191.9 mm,为次极值点。年最大日降水量在40.3~226.2 mm之间。

(4)玉屏县雨季常年开始日期为4月5日,常年结束日期为9月16日。在雨季开始期线性趋势中,以-3.04 d/100 a的趋势减少,呈现雨季开始期以每百年提前3 d,从雨季开始期5年滑动平均趋势中,在1985年以前雨季开始期变化幅度较小,在1985—1989年变幅最大,1990—2009年雨季开始期较早,2010—2017年较晚。在雨季结束日期de1线性趋势中,以-5.6 d/100 a的趋势减少,呈现雨季结束期以每百年提前5~6 d,从雨季结束期5年滑动平均趋势中,在1970年以前雨季结束期较晚,在1981—1983年变幅最大,其中1983结束期最早,1984年以后结束期在9月16日附近波动。

(5)玉屏县秋绵雨常年开始时间为10月2日,常年结束时间为11月9日,最早出现秋绵雨为8月25日,最晚出现11月20日,最早结束9月12日,最晚结束12月7日。平均出现秋绵雨次数为2.4次。1960—2020年,该县年内出现秋绵雨的次数介于0~5次之间,其中年内没有出现过秋绵雨的是1999年和2016年,只出现1次秋绵雨事件的有13年(21.3%),2次的有22年(36.1%),3次的有15年(24.6%)、4次的有7年(11.5%)、5次的有2年(3.2%)。1960—2020年出现特重级秋绵雨有4次,分别为1964年、1967年、1988年、2020年,其中2020年9月11—10月9日为历史持续最长过程。

参考文献

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责任编辑:黄艳飞

Yuping Climate Season, Rainy Season and Preci-pitation Days of Different Magnitudes, Etc. Climate Change Characteristics

LIAO Hongmin et al(Yuping Meteorologi-cal Station in Guizhou Province, Yuping, Guizhou 554000)

Abstract This paper used the temper-ature and precipitation data of Yuping county National Station from 1960 to 2020 to statistically analyzed the variation characteristics of Yuping’s climatic seasons, precipitation days of different magnitudes, rainy season, and autumn rain from 1960 to 2020. The results showed that: (1)Yuping entered spring on March 9, summer on May 23, autumn on September 22, and winter on November 27. Regardless of spring, summer, autumn and winter, Yuping had the most days with light rainfall, including 40.1% in spring, 27.9% in summer, 29.0% in autumn and 35.2% in winter. Extremely heavy rains and heavy rains were the least, the heavy rains were concentrated in May-September, and the heavy rains were concentrated in July. (2)The number of rainstorm days in Yuping had an increasing trend, showing a fluctuating increase, with a trend of 2.1 d/100 a. In 1960, the maximum daily precipitation reached 226.2 mm, a historical extreme value. In 2007, the maximum daily precipitation reached 191.9 mm, which was the second extreme point. The annual maximum daily precipitation was between 40.3 mm (1981) and 226.2 mm (1960). The Yuping rainy season starts on April 5 and ends on September 16. (4)The annual start time of the autumn rain in Yuping was October 2, and the end time was November 9. The average number of autumn rain was 2.4 times.

Key words Climatic season; Precipitation days; Rainy season; Autumn rain; Yuping

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