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江西气象科技
JIANGXI METEOROLOGICAL SCIENCE&TECHNOLOGY
2004年 第27卷 第3期 No.32004

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近50年九江市夏季高温干旱气候特征分析

尹 哲
(九江市气象台,江西 九江 332000)


  摘 要: 利用统计方法,分析了九江市1951~2003年夏季高温干旱的气候特征,发现九江市夏季高温干旱的变化具有明显的阶段性,夏季高温经历了低、高、低、高4个阶段,目前九江市处于高温干旱的高变率阶段;九江市夏季高温干旱变化具有多时间尺度的特点,存在13 a的显著周期和9 a、4 a的次显著周期。
  关键词: 高温干旱 统计 分析
  中图分类号:P458.1+1;P426.616  文献标识码:B  文章编号:1007-9033(2004)03-0019-02



  夏季高温干旱对生态环境、工农业生产和城乡人民的生活具有严重的影响,并会造成极大的经济损失,甚至危及人民生命财产安全。了解掌握近50 a九江市夏季高温干旱的气候特征和演变趋势,可以为各级政府指导夏季高温干旱的防灾减灾工作提供科学的决策依据。
1 高温的时间分布特征分析
1.1 高温的年际变化分析
    九江市1951~2003年共出现≥35 ℃的高温日1 263 d,平均23.8 d/a;≥35 ℃的高温日一般多出现在7、8月,其出现频率为86.6%;≥35 ℃的高温年平均值为36.3 ℃。经统计发现,九江市高温年平均变化具有明显的阶段性。高值年主要出现在1978年之前,低值年主要出现在1979年之后。53 a中,高值年份为27 a,占50.9%,其中33.8 ℃以上的年份为18 a,32.0 ℃以下的年份只有2 a;低值年份为24 a,占45.3%,其中33.8 ℃以上的年份为10 a,32.0℃以下的年份为6 a;持平年份为2 a,占3.8%。3个高温年平均值偏低的时段分别出现在1958年以前、1979~1984年和1993~1999年;2个高温年平均值偏高的时段分别出现在1961~1971年和2000~2003年。
    将九江市1951~2003年≥35.0 ℃的高温年平均值和高温日数年平均值按每10 a分段,并制成表1,可以发现,1951~2003年,九江市高温年平均经历了低→高→低→高4个阶段:50年代~60年代上升;60年代~70年代下降,70年代~80年代仍下降;80年代~90年代高温年平均值上升,但高温日数在下降,因此这一时段应为持平年份;从20世纪初期开始,九江市高温年平均处于上升趋势中,Tg和 Tr均高于前50 a的平均值。

表1  九江市1951~2003年高温平均(Tg)及高温日数平均(Tr)

1.2 高温极值的分布
    通过对九江市1951~2002年高温年极大值进行分析,可以发现,1972年以前高温年极大值波动性较大。其中出现过40 ℃及以上的高温2次(1961年40.2 ℃,1966年40.0 ℃),36 ℃以下的高温出现了3次(1954年35.5 ℃,1960年35.7 ℃,1965年35.7 ℃)。1973~1987年出现了极值高、低振幅变小的特征。1988~1995 年出现了较高的高值区。1996~1999年又出现了较低的低值区,其中1997年为历史最低年(35.3 ℃)。2000~2003年又出现了明显的上升趋势。利用耿贝尔函数对九江市高温的极大值进行周期再现分析,可以发现,50 a一遇的高温极大值为41.0 ℃,100 a一遇的高温极大值为41.6 ℃。
    2003年九江市出现了极为罕见的高温干旱,持续高温日数达44 d;高温年平均值达36.7 ℃,高出历年平均值0.4 ℃;38 ℃以上的高温日数达10 d,其中7月31日、8月1日和8月2日连续3 d日最高气温分别为40.9 ℃、40.9 ℃和40.5 ℃,均超过历史极大值(1988年为40.3 ℃),并以40.9 ℃创下九江市高温年极大值的历史新高,与耿贝尔函数求得的50 a一遇的高温极大值(41.0 ℃)极为接近。
2 干旱的时间分布特征分析
    干旱的发生与降水量和蒸发量有着非常密切的关系,因此我们可以采用湿润度(降水总量与同时期的蒸发总量之比)来近似地表示干旱的程度:湿润度越小越干旱。通过对九江市历史上干旱年份的分析可以发现,九江市的干旱大多数发生在汛期结束后的7、8月。因此,可以用九江市历年汛期结束后7月剩余日的降水量与相对应日的蒸发量,以及8月份的降水总量与蒸发总量计算得出的湿润度,作为衡量九江市夏季干旱程度的1个参数。九江市历年汛期结束后的湿润度随时间变化情况如图1所示。由图1可见:九江市夏季干旱的变化也具有明显的阶段性,2个明显的相对干旱集中时段分别出现在1955~1968年、1981~1992年。1969~1980年是1个波动期,干旱年和湿润年交替出现,基本上是交互状态。其中出现了历史上较为湿润的1969年、1974年、1980年等;同时也出现了历史上最为干旱的1978年,其持续高温日数达58 d,湿润度仅为0.086,7~8月的降水总量不足同期蒸发总量的1成。从2000年开始,又是1个相对干旱期的到来。2000年之后的4 a中有3 a为相对干旱年份,尤以2003年干旱最为严重,持续高温日数达44 d,湿润度为0.494,汛期结束后的7、8月降水量仅为同期蒸发量的50%。


图1  九江市干旱湿润度时间变化曲线图


3 高温干旱的周期分析
    采用谱分析方法可以分析九江市高温干旱的振动周期。首先对九江市的高温干旱资料计算M阶自相关(令M=N/4=13),再进行非平滑谱计算,然后通过平滑公式对该谱进行光滑处理,得到光滑谱。结果我们发现,九江市高温干旱的气候振动周期按显著程度的大小,分别存在13 a的显著周期和9 a、4 a的次显著周期。
4 结语
    (1) 九江市高温年平均值变化具有明显的阶段性,高值年主要出现在1978年之前,低值年主要出现在1979年之后。期间大体经历了低→高→低→高4个阶段,九江市目前处于高值阶段。
    (2) 九江市高温极大值的变化1972年以前振幅较大,1973~1987年出现了高、低值振幅变小的特征;1988~1995年出现了较高的高值区;1996~1999年又出现了较低的低值区,其中1997年为历史最低年(35.3 ℃);2000~2003年出现了明显的上升趋势。九江市目前处于高温极大值的高值区。
    (3) 九江市夏季干旱的时间分布也具有明显的阶段性变化,经历了3个明显的相对干旱集中时段,分别出现在1955~1968年、1981~992年、2000~2003年。九江市目前处于相对干旱期。
    (4) 九江市高温干旱存在13 a的显著周期和9 a、4 a的次显著周期。
 

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收稿日期:2004年02月12日  改回
日期:2004年06月01日 
作者简介:尹  哲(1967—),男,工程师,主要从事短期天气预报工作。