南昌市近26年来气候变化特征
南昌市近26年来气候变化特征
郭建明 郑博福* 林伟 罗静伟
(南昌大学环境与化学工程学院，鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室，330031)
摘 要：根据南昌市1983～2008年的气温、降水、日照时间、相对湿度等气候数据，做相关性分析、线性回归分析、趋势分析等，研究了南昌市近26年来的气候变化特征。研究结果表明：26年来，南昌市气候变化的主要特征为气温急速上升和湿度急速下降。南昌市年均气温以0.54℃?10a-1的速率上升，达到极显著水平（P<0.0001），多年平均气温为18.01℃，四季平均气温都呈上升的趋势，春秋季增温最明显，气候倾向率分别为0.89℃?10a-1（P<0.0001）、0.66℃?10a-1（P<0.0001）；年降水量以16.12mm?10a-1的速率呈上升趋势，多年平均降水量为1610.6mm；年日照时间以42.26h ?10a-1的速率呈上升趋势，春季日照时间显著上升（43.30h?10a-1 ，P<0.01）；年均相对湿度以-9.96%?10a-1的速率极显著下降（P<0.0001），四季平均相对湿度倾向率分别为-10.00%?10a-1（P<0.005）、-11.59%?10a-1（P<0.0001）、-9.67%?10a-1（P<0.005）、-8.57%?10a-1（P<0.05）。
关键词：南昌市；气候变化；气候倾向率；气温；降水；日照时间；相对湿度
The Characteristics of Climate Change in Nanchang City during Last 26 Years
GUO Jian-ming，ZHENG Bo-fu*，LIN wei，LUOJin-wei
(School of Environment and Chemical Engineering, Nanchang University; Key-Lab of Poyang Lake Environment & Resources Utilization, Ministry of Education, China. 330031)
Abstract：Based on the climate data of air temperature，precipitation，sunshine hours and relative humidity between 1983-2008 in Nanchang City，the correlative analysis，linear regressive analysis，trend analysis and so on，the past 26-year climate change characteristics in this area were analyzed．It was found that the main characteristics of climate change in Nanchang was rapid increase in air temperature and rapid decrease in relative humidity during last 26 years．The annual mean air temperature in Nanchang city significant increased by 0.54℃?10a-1 (P<0.0001) ，the average air temperature of 26 years was 18.01℃．The increasing trend of the average air temperature appeared in all four seasons，and it was the most obvious in spring and autumn，the climate trend rates were 0.89℃?10a-1 (P<0.0001) ，0.66℃?10a-1 (P<0.0001) ，respectively．The annual precipitation in Nanchang city increased by 16.12mm?10a-1，the average precipitation of 26 years was 1610.6mm．The annual sunshine hours in Nanchang city increased by 42.26h?10a-1，and the sunshine hours in spring increased significantly (43.30h?10a-1，P<0.01) ．The annual average relative humidity in Nanchang city significant decreased by -9.96%?10a-1 (P<0.0001) ，the average relative humidity trend rates in four seasons were -10.00%?10a-1 (P<0.005)，-11.59%?10a-1 (P<0.0001)，-9.67%?10a-1 (P<0.005)，-8.57%?10a-1 (P<0.05)，respectively．
Key words：Nanchang city；climate change；climatic trend rate；air temperature；precipitation；sunshine hours；relative humidity
0 引 言
近几十年来，全球气候变暖及其对人们生活和经济发展的影响已成为公众关心的热点问题[1]。改革开放以来，随着经济的迅速发展，人为对环境的干扰加剧，掌握环境与气候变化之间的一般变化规律，对协调人地关系，维持生态系统平衡有着极其重要的理论意义。有研究表明：近百年来全球气候变化的主要特征是变暖，IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）第四次气候评价报告指出，近50年中国的变暖更加明显，大约为0.62℃?50a-1～0.94℃?50a-1[2，3]。目前，国内学者有关气候变化特征方面开展了众多的分析工作[4～11]，但对大区域范围气候变化研究较多，而对局部地区气候变化的研究则相对较少[12]，不同研究区域气候变化特征虽有相似之处，亦有区域差异，主要表现在有些气候要素变化趋势一致，但变化速率差别很大，还有些气候要素甚至表现相反的变化趋势。南昌市被称为全国“四大火炉”之一，还有“冬季特别寒冷夏季极度炎热”之说，其气候变化特征应有特别之处，因此本文旨在对南昌市近26年来气候变化特征进行分析，主要讨论南昌市年季平均气温、降水量、日照时间、相对湿度的年际变化关系及趋势，为预测南昌市未来的气候变化提供数据参考和一定的理论依据。
1 研究区域与研究方法
1.1 研究区域概况
南昌市（115°27′～116°35′ E，28°09′～29°11′ N）（如图1）位于江西省中北部，赣江、抚河下游，东北方向滨临我国最大的淡水湖鄱阳湖，市区面积约70km2。市区属亚热带湿润气候，冬季受西伯利亚高压影响，夏季常受副热带高压控制，气候差异较大，季节气候变化明显，年均温为17.5℃，年均降水量1600mm左右，全市平均海拔25m[13，14]。
图1 南昌市地理位置
Fig.1 Geographical?position of Nanchang city
1.2 研究资料
研究资料为南昌市（1983～2008）的气象因子数据，来源于《中国统计年鉴》（1984-2009）的中国主要城市气候资料。包括月平均气温（℃）、月降水量（mm）、月日照时间（h）、月相对湿度（%）。
1.3 研究方法
年均温、年均相对湿度分别为月平均气温、月相对湿度的平均值；年降水量、年日照时间为月降水量、月日照时间的总和；四季的划分（春季：3～5月、夏季：6～8月、秋季：9～11月、冬季：12～次年2月）。利用OriginPro(V7.5)软件对气象数据与年份进行逐步线性回归分析并作图。气象要素（y）的趋势变化用一次性回归方程表示：y = at + b，其趋势变化率方程为：dy / dt = a ，式中: t为年份；a×10为气候倾向率，用于定量描述气候序列的趋势变化特征，a为正(负)时，表示气象要素y在所统计的时间内有线性增加(减少)的趋势[7，15，16]。
2 结果与分析
2.1 气温
2.1.1 年均温年际变化
研究结果表明：南昌市年平均气温呈极显著的上升趋势（P<0.0001），气候倾向率为0.54℃?10a-1 (见图2)。1983-2008这26年来平均气温为18.01℃，其中1993年平均气温最低（17.36℃），2007年平均气温最高（19.18℃）。
图2 南昌市年平均气温的年际变化
Fig.2 Annual variation of annual mean air temperatures in Nanchang City
2.1.3季均温年际变化
南昌市不同季节平均气温的气候倾向率差别较大，但四季平均气温都呈上升的趋势，春季和秋季增温最明显，倾向率分别为0.89℃?10a-1、0.66℃?10a-1，且均达到极显著水平(P<0.0001)；夏季和冬季增温较弱, 倾向率分别为0.20℃?10a-1、0.40℃?10a-1，且变化均不显著(P>0.1)（如图3），南昌市四季26年平均气温分别为17.32℃、28.04℃、19.56℃、7.11℃。
图3 南昌市季平均气温年际变化
Fig.3 Annual variation of seasonal mean air temperatures in Nanchang City
a：春季；b：夏季；c：秋季；d：冬季
2.2 降水
2.2.1 年降水量年际变化
研究结果表明：南昌市年降雨量波动较大，其气候倾向率为16.12mm?10a-1 (P>0.5)（如图4）。南昌市2007年降水量最小（1118.5mm），1999年降水量最大（2366.5mm），近26年来年平均降水量为1610.6mm。
图4 南昌市年降水量的年际变化
Fig.4 Annual variation of annual precipitation in Nanchang City
2.2.2 季降水量年际变化
从图5可以看出，南昌市春夏秋冬四季降水量仅在春季呈下降趋势，其它三季降水量均呈上升趋势，但四季变化均不显著，四季气候倾向率分别为-31.61mm?10a-1、34.18mm?10a-1、2.09 mm?10a-1和11.46mm?10a-1，南昌市四季26年平均降水量分别为604.3mm、576.1mm、201.6mm、228.7mm。
图5 南昌市季降水量的年际变化
Fig.5 Annual variation of seasonal precipitation in Nanchang City
a：春季；b：夏季；c：秋季；d：冬季
2.3 日照时间
2.3.1 年日照时间年际变化
研究结果表明：南昌市年日照时间波动较大，其气候倾向率为42.26h?10a-1 (P>0.1)（如图6）。南昌市1997年日照时间最小（1449.7h），2003年日照时间最大（2200h），近26年来年平均日照时间为1835.2h。
图6 南昌市年日照时间的年际变化
Fig.6 Annual variation of annual sunshine hours in Nanchang City
2.3.2 季日照时间年际变化
从图7可以看出，南昌市春秋两季日照时间呈上升趋势，夏冬两季日照时间呈下降趋势，但仅春季日照时间变化显著(P<0.01)，四季气候倾向率分别为43.30h?10a-1、-16.83h?10a-1、16.93 h?10a-1和-1.13h?10a-1，南昌市四季26年平均日照时间分别为376.3h、642.9h、507.5h、308.5h。
图7 南昌市年日照时间的年际变化
Fig.7 Annual variation of annual sunshine hours in Nanchang City
a：春季；b：夏季；c：秋季；d：冬季
2.4 相对湿度
2.4.1 年均相对湿度年际变化
研究结果表明：南昌市年均相对湿度呈极显著的下降趋势（P<0.0001），气候倾向率为-9.96%?10a-1 (见图8)。1996-2008这13年来平均相对湿度为74.47%，其中2007年平均相对湿度最低（67.67%），2000年平均相对湿度最高（79.42%）。
图8 南昌市年均相对湿度的年际变化
Fig.8 Annual variation of annual mean relative humidity?in Nanchang City
2.4.2 季均相对湿度年际变化
由图9可以看出：南昌市不同季节平均相对湿度都呈显著的下降趋势，四季平均相对湿度倾向率分别为-10.00%?10a-1（P<0.005）、-11.59%?10a-1（P<0.0001）、-9.67%?10a-1（P<0.005）、-8.57%?10a-1（P<0.05），南昌市四季13年平均相对湿度分别为76.64%、77.51%、71.05%、72.67%。
图9 南昌市年均相对湿度的年际变化
Fig.9 Annual variation of annual mean relative humidity?in Nanchang City
a：春季；b：夏季；c：秋季；d：冬季
3 结论与讨论
本文通过对南昌市1983～2008年的气温、降水、日照时间、相对湿度气象数据，分析了南昌市近26年来的气候变化特征。分析结果表明：（1）26年来，南昌市平均气温为18.01℃，其中1993年平均气温最低（17.36℃），2007年平均气温最高（19.18℃），年平均气温呈极显著的上升趋势（P<0.0001），气候倾向率为0.54℃?10a-1，变化趋势与几乎所有区域的研究一致，其变率高于全国近50年来的倾向率0.25℃?10a-1[7]，也高于分宜的研究(0.179℃?10a-1) [17]，科尔沁沙地的研究（0.28℃?10a-1）[16]、整个东北地区的研究(0.34℃?10a-1) [18]和关中平原近49年来的倾向率0.27℃?10a-1[19]；南昌市不同季节平均气温的气候倾向率差别较大，但四季平均气温都呈上升的趋势，春季和秋季增温最明显，倾向率分别为0.89℃?10a-1、0.66℃?10a-1，且均达到极显著(P<0.0001)，夏季和冬季增温相对较弱，倾向率分别为0.20℃?10a-1、0.40℃?10a-1，且变化均不显著，这一规律与赵美华(2010)对分宜气候变化特征的研究有所不同，其增温最明显的是冬季[17]，春秋季气候倾向率分别高于科尔沁沙地（0.39℃?10a-1）和（0.23℃?10a-1）[16]，夏季气候倾向率略高于全国(0.15℃?10a-1) [7]，冬季气候倾向率略高于分宜(0.305℃?10a-1) [17]。（2）南昌市年降雨量波动较大，2007年降水量最小（1118.5mm），1999年降水量最大（2366.5mm），近26年来年平均降水量为1610.6mm，气候倾向率为16.12mm?10a-1，这一趋势与分宜气候变化的趋势（2.44mm?10a-1）一致，变率远小于南昌市，与关中平原地区(-1.2mm?10a-1)和西安市（-20.52mm?10a-1）表现出相反的变化趋势[19，20]。南昌市年日照时间倾向率为42.26h?10a-1，与西安市(-82.32h?10a-1)和银川市(-62.68h?10a-1)趋势相反[20，21]。（3）南昌市年均相对湿度呈极显著的下降趋势（P<0.0001），气候倾向率为-9.96%?10a-1，不同季节平均相对湿度都呈显著的下降趋势，四季平均相对湿度倾向率分别为-10.00%?10a-1（P<0.005）、-11.59%?10a-1（P<0.0001）、-9.67%?10a-1（P<0.005）、-8.57%?10a-1（P<0.05）。总之，26年来，南昌市气候变化的主要特征表现为年平均气温以0.54℃?10a-1的速率急速上升和年平均相对湿度以-9.96%?10a-1的速率急速下降，因此气候变暖和干燥是南昌市未来气候变化的两大主要问题。
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南昌市近26年来气候变化特征.doc
