秋%20-2%20-1%200%201%202%203%201958%201968%201978%201988%201998%202008%20冬%20-4%20-3%20-2%20-1%200%201%202%203%201958%201968%201978%201988%201998%202008%20平均气温距平/℃
图2%20南宫51年四季平均气温变化
(─距平,━9a滑动平均,--线性倾向)
2.2降水变化特征
2.2.1降水量年际变化
为了分析降水量变化趋势,采用气候倾向趋势分析和9a滑动平均趋势分析见图3。南宫市降水量呈周期性变化,有减少的趋势,气候趋势倾向率-13.635 mm/10a。年平均降水量为480.7毫米,年际标准差为142.1毫米。年降水量最大值为863.5毫米,出现在1973年;最小值216.9毫米,出现在1999年。年最大变幅为646.6毫米。1965年,1968年、1972年、1986年、1992年、1997年、1999年、2002年为少雨年;1964年、1973年、1977年、1990年、1993年、2003年为多雨年。
从9a滑动趋势变化曲线可以看出,距平趋势变化与9a滑动趋势变化曲线基本一致,明显存在周期波动,基本上是10a左右一个周期,近年来,变化周期加长、振幅减小的趋势,目前处于降水偏少阶段。
对年降水量变化气候趋势倾向进行显著性t-检验,取显著水平检验α=0.05,计算表明,年降水量线性倾向变化没有通过显著性检验,说明年降水量减少的趋势不显著。
图3 南宫51年年降水量变化
(─距平,━9a滑动平均,--线性倾向)
< >降水量季节变化,计算表明,只有夏季降水量通过显著性检验,即夏季降水量变化线性倾向是明显的,春、秋、冬三个季节降水线性倾向不明显。
春季降水9a年滑动平均曲线图上,变化趋势与年变化趋势不一致,70年代降水偏少阶段,之后降水量属于正常年份,只有在90年代出现短暂的增多波动。目前春季降水处于正常期。夏季降水量9a滑动平均曲线图与年降水变化非常的一致,周期性变化明显。是因为位于华北地区的南宫市受季风影响显著,夏季降水量占年降水量的65%以上。1983年以前降水偏多,1983年后开始降水偏少,1990年前后降水增多,之后进入降水偏少时期,目前处于降水偏少的时期。秋季降水量9a滑动平均曲线图上,变化幅度较小,90年代以前基本属于正常年份,90年代后降水偏少,2000年后进入降水相对偏多时期,目前处于降水相对偏多的时期。冬季降水量9a滑动平均曲线图上,降水量在70年代前偏少,中后期有一个明显的降水偏多阶段,其他年份基本在正常年以下,目前,处于正常由降水偏少向正常年过度的阶段。
各季降水变化趋势不尽相同,夏、秋、冬三个季节降水与年降水变化趋势一致,都处于减少趋势,但减少的速度不同,只有夏季降水减少明显,秋、冬季目前降水接近正常年,春季降水是增多趋势,很缓慢,目前降水接近正常年。
春 -100 -50 0 50 100 150 1958 1968 1978 1988 1998 2008 降水距平/mm 夏 -300 -200 -100 0 100 200 300 400 1958 1968 1978 1988 1998 2008 降水距平/mm 秋 -100 -50 0 50 100 150 200 250 1958 1968 1978 1988 1998 2008 降水距平/mm 冬 -20 0 20 40 60 1958 1968 1978 1988 1998 2008 降水距平/mm 图4 南宫51年季降水量变化
(─距平,━9a滑动平均,--线性倾向)
2.3日照变化趋势
2.3.1 日照年际变化
日照时数年际变化采用气候倾向趋势分析和9a滑动平均趋势分析见图5。51年来南宫市日照时数在呈现出减少趋势,气候趋势倾向率-80.102h/10a。历年平均值为2526.2小时,年际标准差为207.026。日照时数最多的年份出现在1965年为3037.8小时,最少年份出现在2008年为2152.7小时,年变幅为885.1小时。1958年,1965年、1968年、1980年、1997年、2005年为日照充足年,1984年、1990年、1993年、2000年、2001年、2003年、2006年—2008年为日照寡照年,日照充足年主要出现在20世纪80年代以前,日照寡照年主要集中在20世纪90年代以后。 Y=-8.0102+208.26 -500 -300 -100 100 300 500 1958 1968 1978 1988 1998 2008 日照时数距平/h 图5 南宫51年年日照时数年华变化
─距平,━9a滑动平均,--线性倾向)
由图5可看出,日照时数变化分为两个阶段,1958年至1982年为日照充足期,这一时期的日照时数比平均值偏多了120小时,而1983年至2008年是日照寡照期,这一时期的日照时数比平均值偏少了160小时。51年内日照时数减少了约408小时。日照时数9a年滑动平均曲线图上,70年代初期以前日照时数偏多阶段,70年代中期至80年代后期日照时数基本接近常年, 90年代后日照时数开始偏少,只是在2002年有增多波动。特别是近几年日照时数较常年偏少10%以上,目前仍处于日照时数偏少时期。
对年日照时数变化气候趋势倾向进行显著性t-检验,取显著水平检验α=0.05,计算表明,年日照时数线性倾向变化通过显著性检验,说明年日照时数减少的趋势显著。
2.3.2日照时数季节变化
日照时数季节变化还采用气候倾向趋势分析和9a滑动平均趋势分析方法,见图6。四季日照时数的年际变化变化趋势与年变化基本相同,均呈减少趋势。春、夏、秋、冬四季的的气候趋势倾向率与年日照时数的气候趋势倾向率一致,均为负值,分别是-8.181h/10a、-27.527h/10a、-17.965/10a和-22.779/10a。对不同季节日照时数的变化气候趋势倾向进行显著性t-检验,给定,计算表明,春、夏、秋、冬季四季日照时数均通过显著性检验,即四个季节的日照时数变化线性倾向是明显的。
春季的9a滑动平均趋势与年日照时数的变化曲线不同,80年代以前日照充足,从80年代初期开始较少,到2000年是寡照期,之后有增多波动,目前处于日照时数正常期。夏季的9a滑动平均趋势变化曲线图上看,日照时数开始减少的时间早于年日照时数变化。70代中期年以前日照充足,从70年代后期开始较少,进入寡照期,只是在85年和2003年附近几年日照时数有增多波动,目前日照时数处于寡照期。秋季的9a滑动平均趋势与年日照时数的变化曲线基本一致,1988年以前基本与年变化曲线一致,日照时数开始减少的时间比年日照时数晚了几年,目前处于日照时数减少阶段。冬季的9a滑动平均趋势与年日照时数的变化曲线不太一致,70年代以前是日照充足阶段,70年代到80年代后期为日照时数正常年份,90年代以后日照时数开始减少,在90年代中期有短暂的增多,目前处于日照时数减少阶段。进入21世纪后日照时数减少的幅度增大,比平均值减少了15.2%,比60年代减少了25%。