近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析

doi:10.13209/j.0479-8023.2016.098

摘要/Abstract

摘要：

利用1963—2013年4个国家基本/基准站(昆明、楚雄、玉溪和曲靖)的近地面温度、相对湿度和降水量的观测资料, 对云南滇中地区近 51 年来的气象要素的变化特征进行统计分析。结果显示: 近 51 年来, 滇中地区增温趋势明显, 冬季的增温幅度最大, 昆明市作为上述滇中城市中发展最快的城市, 年增温趋势是 4 个城市中最明显的; 滇中地区年降水量呈波动减少趋势, 冬、春季降水量增加而夏、秋季减少, 昆明市年降水量的降幅最大, 楚雄市只呈微弱的上升趋势; 4 个城市年均及各季节的相对湿度均呈显著下降趋势, 各季节的降幅差别不大。通过小波分析, 发现滇中地区不同气象要素的周期变化具有一定的相关性: 在 36年时间尺度上, 相对湿度的干(湿)中心与气温的暖(冷)中心对应; 在 16~32 年时间尺度上, 相对湿度的干(湿)中心与降水量的弱(强)中心对应。

关键词: 滇中地区, 小波分析, 统计分析, 气候变化

Abstract:

To understand the climate change in Dianzhong region, Yunnan Province, the near-surface observations from 1963 to 2013 in four cities (i.e. Kunming, Chuxiong, Yuxi, and Qujing) were analyzed. Significant warming trend was found in the past 51 years in all the four cites. Comparing the warming trend in different seasons, it was found that the warming rate was fastest in winter. The warming phenomenon was most significant in Kunming, which might be relevant to the urbanization there in the past decades. The annual precipitation presented a slightly decreasing trend. The precipitation increased in the dry seasons (spring and winter), while decreased in the wet seasons (summer and autumn). In the four cities, the decrease of precipitation was most significant in Kunming, while it was slight in Chuxiong. In addition, the decrease of relative humidity was found, and the different between the seasons is not huge. The correlations between different meteorological variables can also be found through the wavelet analysis. It was found that the 36-year cycle of temperature was relevant to that of relative humidity, and the 16?32 years cycle of relative humidity was also related to that of precipitation in Dianzhong region.

Key words: Dianzhong region, morlet wavelet, statistical analysis, climate change

中图分类号:

P404

郑亦佳, 缪育聪, 刘树华, 何萍, 王姝. 近51年云南滇中地区地面气象要素变化特征的统计分析[J]. 北京大学学报自然科学版, 2017, 53(1): 8-18.

Yijia ZHENG, Yucong MIAO, Shuhua LIU, Ping HE, Shu WANG. Analysis of Meteorological Variables in Dianzhong Region in Recent 51 Years[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2017, 53(1): 8-18.

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图/表 10

图1 滇中地区地形分布

Fig. 1 Distribution of terrain height in Dianzhong region

图2 1963—2013年滇中地区年均气温距平序列(a)及小波变换结果(b)

Fig. 2 Variation of annual temperature anomaly (a) and wavelet transform (b) in Dianzhong region during 1963-2013

图3 1963—2013年昆明、楚雄、玉溪和曲靖年均气温距平序列

Fig. 3 Variations of annual temperature anomaly in Kunming, Chuxiong, Yuxi and Qujing during 1963-2013

图4 1963—2013年滇中地区四季平均气温距平序列

Fig. 4 Variations of temperature anomaly in spring, summer, autumn and winter in Dianzhong region during 1963-2013

图5 1963—2013年滇中地区年降水量距平序列(a)及小波变换结果(b)

Fig. 5 Variation of annual precipitation anomaly (a) and wavelet transform (b) in Dianzhong region during 1963-2013

图6 1963—2013年滇中地区不同城市年降水量距平序列

Fig. 6 Variations of annual precipitation anomaly in Kunming, Chuxiong, Yuxi and Qujing during 1963-2013

图7 1963—2013年滇中地区四季降水量距平序列

Fig. 7 Variations of precipitation anomaly in spring, summer, autumn and winter in Dianzhong region during 1963-2013

图8 1963—2013年滇中地区年均相对湿度距平序列(a)及小波变换结果(b)

Fig. 8 Variations of annual relative humidity anomaly (a) and wavelet transform (b) in Dianzhong region during 1963-2013

图9 1963—2013年滇中地区不同城市相对湿度距平序列

Fig. 9 Variations of annual relative humidity anomaly in Kunming, Chuxiong, Yuxi and Qujing during 1963-2013

图10 1963—2013年滇中地区四季相对湿度距平序列

Fig. 10 Variations of relative humidity anomaly in spring, summer, autumn and winter in Dianzhong region during 1963-2013

参考文献 35

[1]	IPCC. Climate change 2014: synthesis report. Con-tribution of Working Groups Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Geneva, 2014
[2]	丁一汇, 任国玉. 中国气候变化科学概论. 北京: 气象出版社, 2008
[3]	卢爱刚, 康世昌, 庞德谦, 等. 全球升温下中国各地气温变化不同步性研究. 干旱区地理, 2009, 32 (4): 506‒511
[4]	Miranda P M A, Tome A R. Spatial structure of the evolution of surface temperature (1951‒2004). Cli-matic Change, 2009, 93: 269‒284
[5]	Jones P D, Groisman P Y, Coughlan M, et al. Assessment of urbanization effects in time series of surface air temperature over land. Nature, 1990, 347: 169‒172
[6]	Peterson T C, Gallo K P, Lawrimore J, et al. Global rural temperature trends. Geophysical Research Letters, 1999, 26(3): 329‒332
[7]	Yi Y H, Wang S W. Abrupt warming of global climate in the 1980s. Chinese Science Bulletin, 1992, 37(20): 1713‒1716
[8]	Shi Y, Shen Y, Kang E, et al. Recent and future climate change in northwest China. Climatic Change, 2007, 80: 379‒393
[9]	虞海燕, 刘树华, 赵娜. 1951—2009 年中国不同区域气温和降水量变化特征. 气象与环境学报, 2011, 27(4): 302‒316
[10]	Jones P D, Hulme M. Calculating regional climatic time series for temperature and precipitation: methods and illustrations. International Journal of Climato-logy, 1996, 16(4): 361‒377
[11]	赵娜, 刘树华, 虞海燕. 近48年城市化发展对北京区域气候的影响分析. 大气科学, 2011, 35(2): 183‒ 195
[12]	郑思轶, 刘树华. 北京城市化发展对温度、相对湿度和降水的影响. 气候与环境研究, 2008, 13(2): 123‒133
[13]	刘瑜, 赵尔旭, 黄玮, 等. 云南近46年降水及气温变化趋势的特征分析. 灾害学, 2010, 25(1): 39‒44
[14]	何萍, 李宏波, 黄惠. 1960 —2009年云南高原楚雄市气候年代际变化特征及城市气候分析. 地理科学进展, 2011, 30(1): 0(1)‒65
[15]	纪智荣, 黄中艳, 谢国清. 1961—2010年云南干湿气候变化. 气象科技, 2013, 41(6): 1(6)‒1073
[16]	姜晓艳, 刘树华, 马明敏, 等. 中国东北地区近百年气温序列的小波分析. 气候变化研究进展, 2008, 4(2): 122‒125
[17]	姜晓艳, 刘树华, 马明敏, 等. 东北地区近百年降水时间序列变化规律的小波分析. 地理研究, 2009, 28(2): 354‒362
[18]	马明敏, 姜晓艳, 刘树华, 等. 近47年城市化发展对沈阳区域局地气候的影响研究. 北京大学学报: 自然科学版, 2008, 44(1): 108‒114
[19]	虞海燕, 刘树华, 赵娜, 等. 我国近 59 年日照时数变化特征及其与温度、风速、降水的关系. 气候与环境研究, 2011, 16(3): 389‒398
[20]	郑建萌, 任菊章, 张万诚. 云南近百年来温度雨量的变化特征分析. 灾害学, 2010, 25(3): 24‒31
[21]	倪惠, 杨雪艳. 长春市空气相对湿度的气候特征分析. 吉林气象, 2001(3): 12‒13
[22]	罗云峰, 吕达人, 周秀骥, 等. 30 年来我国大气气溶胶光学厚度平均分布特征. 大气科学, 2002, 26 (6): 721‒730
[23]	蒋冲, 王飞, 喻小勇, 等. 秦岭南北近地面水汽时空变化特征. 生态学报, 2013, 33(12): 3805‒3815
[24]	陈少勇, 王劲松, 石圆圆, 等. 中国东部季风1961—2006年年均气温变化特征. 资源科学, 2009, 31(3): 462‒471
[25]	魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术. 北京: 气象出版, 2009
[26]	Clemen T. The use of scale information for integrating simulation models into environmental information systems. Ecological Modeling, 1998, 108: 107‒113
[27]	邵晓梅, 许月卿, 严昌荣. 黄河流域降水序列变化的小波分析. 北京大学学报: 自然科学版, 2006, 42(4): 503‒509
[28]	李春强, 杜毅光, 李保国. 1965—2005 年河北省降水量变化的小波分析. 地理科学进展, 2010, 29(11): 9(11)‒1340
[29]	李春梅, 李双成, 王红亚. 贵州麦岗水库小流域降水变化特征的小波分析. 地理科学进展, 2012, 31(1): 32‒39
[30]	Torrence C, Compo G P. A practical guide to wavelet analysis. Bulletin of the American Metorological Society, 1997, 79(1): 61‒78
[31]	林振山, 邓自旺. 子波气候诊断技术的研究. 北京: 气象出版社, 1999
[32]	Fan Z X, Bräuning A, Thomas A, et al.Spatial and temporal temperature trends on the Yunnan Plateau (Southwest China) during 1961-2004. International Journal of Climatology, 2011, 31(14): 2078‒2090
[33]	刘德, 李永华, 何卷雄. 重庆市夏季气温及降水变化的小波分析. 高原气象, 2003, 22(2): 173‒178
[34]	何云玲, 鲁枝梅. 近60年昆明市气候变化特征分析. 地理科学, 2012, 32(9): 1119‒1124
[35]	解明恩, 张万诚. 云南短期气候预测方法与模型. 北京: 气象出版社, 2000