辽宁西部半干旱区降水与热量资源变化特征分析

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本文利用辽西地区典型代表性气象站逐年气象观测资料,采用Mann-Kendall非参数相关检验、线性趋势拟合、累积距平和有序聚类分析等数理统计方法,分析辽西地区温光水气候资源变化特征,得到以下主要结果:  (1)近50a辽西地区日照时数呈下降减少趋势,并通过显著性检验,在不同的时间尺度上和地域分布上减少的量值有所不同。全年各月以6月、7月变化最大,倾向率分别为-15.767h/10a和-12.931h/10a。四季日照时数都存在明显的减少趋势,春季气候倾向率为-27.715h/10a,夏季气候倾向率为-36.973h/10a,秋季气候倾向率为-21.458h/10a,冬季气候倾向率为-25.241h/10a。作物生长季日照时数气候倾向率为-65.08h/10a,50a趋势减少325h。年日照时数气候倾向率为-63.368h/10a,趋势减少347h。上世纪60年代比21世纪初10年代平均减少212h。20世纪80年代中期日照时数突变,突变前后日照时数存在明显的落差,年日照总量平均减少289h。辽西地区日照时数分布特点是,西部最多,北部最少,中东部和南部居中。日照时数气候倾向率南部最大,西部最小。  (2)近50a辽西地区热量资源明显增加。在不同的时间尺度上,多数通过显著性检验,但在不同的时间尺度上和地域分布上增加的量值存在差异。1月、2月、3月、4月、9月及12月气温升高明显,是辽西地区气温升高的主要时段。四季平均气温变化趋势呈明显上升,春季气候倾向率为0.205℃/10a,趋势升高1.0℃;夏季气候倾向率为0.207℃/10a,趋势升高1.0℃;秋季气候倾向率为0.383℃/10a,趋势升高1.9℃;冬季气候倾向率为0.630℃/10a,趋势升高3.2℃。年平均气温以每10a0.341℃的速率在升高,中部朝阳和西部叶柏寿升温最快,南部建昌相对缓慢。年平均气温突变点在1988年,突变点前后气候倾向率很小,不显著。年平均气温升高的最大区间在1976-2005年。年代平均气温最大相差1.2℃。≥10℃积温以每10a55℃·d的速率在增加,近50a趋势增加275℃·d。≥10℃积温变化的突变点在1988年,突变点之前积温减少,但不显著;突变点之后气候倾向率57.421℃·d/10a,积温增加显著。“突变点”前后≥10℃积温平均增加了169℃·d。四季平均气温存在10a的低温变化周期,高温周期各季节有所不同。其中,春季有14a周期;夏季有20a周期;秋季有15a周期;冬季有10a的周期。年平均气温存在13~14a左右的高温周期和10a左右的低温周期。≥10℃积温存在12a左右的高积温周期和10a左右的低积温周期。  (3)辽宁西部年降水量,作物生长季、汛期降水量年际间波动较大,近50a存在较明显的逐渐减少趋势。作物生长季、汛期降水量减少的速率要大于年降水量减少速率。年降水量约每10a减少10.073 mm,作物生长季每10a减少16.959mm,汛期每10a减少17.388mm。1961-2010年的50a里,年降水量趋势减少50.2mm,占年平均降水的10.2%,汛期降水量趋势减少86.9mm,占汛期平均降水量的25.5%。年降水日数亦在减少,其中≥0.1mm降水日数呈下降减少趋势,气候倾向率为-2.523d/10a,趋势减少12.6d,占总降水日数的18.0%;≥5.0mm降水日数气候倾向率为-0.723d/10a,趋势减少3.6d,占≥5.0mm降水日数的14.8%;≥10.0mm降水日数气候倾向率为-0.164d/10a,趋势减少1.3d,占≥10.0mm降水日数9.4%。年降水、生长季降水存在7a、20a周期;汛期降水存在8a、15-17a、20-22a周期。年降水突变点在1980年,突变前后年降水量下降9.4%。作物生长季降水突变点在1981年,突变前后年降水量平均减少42.7mm,比突变之前减少了9.1%。汛期降水突变点在1981年,突变前后降水量下降13.1%。辽宁西部降水逐渐减少,加剧了农业干旱,严重影响了地方农业经济的发展。
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