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摘要 选取甘肃80个气象站1960—2017年温度、降水、暴雨、冰雹以及沙尘暴最新较长序列资料，对近58年甘肃省主要气候要素和灾害性天气要素的气候特征和变化趋势进行了分析。结果表明，甘肃省气温分布自东南向西北由盆地、河谷向高原、高山逐渐递减。全省年平均降水量大致是从东南向西北递减，东南多，西北少，中部有个相对少雨带。暴雨主要出现在陇东南部至陇南东南部，平均不到1 d;冰雹遍布全省各地，与当地的海拔、地形、气候等有着密切的关系。冰雹随着海拔升高而增多，高原、山区多于平川区，气候冷湿的地区多于气候温暖干的地区;沙尘暴河西地区最多。从气候要素的时间变化特征來看，1960年以来甘肃省年平均气温呈明显的上升趋势，特别是在1997年之后上升幅度更加明显;年降水量总体呈减少趋势，但河西地区呈上升趋势，平均年雨日呈增加趋势，暴雨日数也呈弱增加趋势;冰雹和沙尘暴日数呈显著减少。
关键词 气候特征;最新资料;时间变化特征;空间分布;变化趋势;甘肃省
中图分类号 P461 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2020）18-0210-10
Abstract The latest long series data of temperature， precipitation， rainstorm， hail and sandstorm from 80 meteorological stations in Gansu Province from 1960 to 2017 were selected to analyze the climatic characteristics and change trend of main climatic factors and disastrous weather factors in recent 58 years. The result showed that the temperature distribution in Gansu Province gradually decreased from southeast to northwest， from basin and valley to plateau and high mountain. The annual average precipitation of the whole province was generally decreasing from southeast to northwest， with more in Southeast and less in Northwest. There was a relatively small rain belt in the middle of Gansu. Rainstorm mainly occurred from south of Longdong to southeast of Longnan， with an average of less than one day. Hail spread all over the province， closely related to the local altitude， terrain and local climate. With the increase of altitude， hailstones increased， and there were more plateaus and mountainous areas than in plain area， and more cold and wet areas than warm and dry areas; most sandstorms occurred in Hexi area. Since 1960， the annual average temperature in Gansu Province had shown an obvious upward trend， especially after 1997. The annual precipitation had generally shown a decreasing trend， but the Hexi area had shown an upward trend， the average annual rainy day had an increasing trend， and the number of rainstorm days had also shown a weak increasing trend. The number of hail and sandstorm days had significantly decreased.
Key words Climate characteristics;Latest data;Temporal variation characteristics;Spatial distribution;Change trend;Gansu Province
甘肃省地处黄土高原、青藏高原和蒙古高原的交汇地带，境内山脉纵横交错，地形十分复杂。同时又处在中国自然区划三大自然区的交汇处，是全国唯一包含三大高原、三大自然区、两大内外流域、南北分界线和四大气候类型的省份，其独特的地理位置形成了多种复杂的气候类型和自然景观[1-5]。独特的地理位置和地形地貌，形成了复杂多样的气候类型。随着全球气候变化，甘肃气候分布的空间范围、变化趋势，主要灾害天气发生的频率和强度均有所异常，特别是20世纪80年代以来，气象灾害呈明显上升趋势，极端干旱事件频繁发生。随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，气象灾害造成的损失也越来越大，气候变化带来生态环境变化、气候资源开发利用、种植结构调整、灾害性天气变化，倒逼人们要研究、了解以及利用气候，趋利避害，提高大众气象科普意识[6]。有学者从不同角度开展了干旱区气候特征及变化趋势研究，有综合研究的[2]，有从气候影响评估研究的[2]，有分季节和分要素研究的[7]，有从灾害角度研究的[8]。赵丽等[9]研究了近50年西北干旱区极端降水的时空变化特征，发现西北干旱区极端降水总体上呈增加趋势，且空间分布区域性差异显著;韩雪云等[10]研究发现西北干旱区极端高温呈显著上升趋势，四季极端高温均有上升，秋季增长率最高、冬季最低;孟丽霞等[11]对甘肃省短时强降水的时空特征进行了分析，发现短时强降水频次自甘肃省西北向东南逐步递增，陇东南地区是甘肃省短时强降水发生频次最多、强度最强的地区;单红洮等[12]、李占玲等[13]、花婷等[14]、王红桃等[15]对甘肃省不同时段的气温、降水时空变化进行了分析，总体上气温呈增加趋势，降水西北部略增加、东南部减少显著。这些研究大部分是利用21世纪初的资料，且所用站点比较稀少。因此，笔者利用甘肃省最新、最全的长序列资料，分析包含气温、降水、暴雨、冰雹、沙尘暴等代表性气候要素和灾害性天气要素的空间分布和时间变化特征。 1 资料与方法
气候要素资料来自于兰州区域气候中心，包括甘肃省80个气象台站1960—2017年年平均气温、降水、暴雨日数、冰雹日数和沙尘暴日数。
通常选取代表性气候要素，计算其距平和距平百分率，分析要素空间分布和时间变化。由于甘肃南北纬度跨度大，甘肃河西属于干旱半干旱气候区，甘肃河东属于半干旱及湿润区，气温和降水变化趋势也有差异，降水甚至为相反趋势[7]。所以在分析变化趋势时，除了以甘肃整体作为分析对象，还是有必要分为河西与河东2个区域进行分析。
2 甘肃主要气候和灾害性天气要素空间分布特征
2.1 气温
2.1.1 年平均气温。气温的地理分布与变化特征是受地理纬度、太阳辐射和地形特点综合影响的结果。甘肃省地域广阔、山脉起伏、地形复杂，气温空间分布差异较大。从图1可以看出，全省年平均气温为0.3 ℃（天祝县乌鞘岭）～15.1 ℃（文县），分布趋势自东南向西北由盆地、河谷向高原、高山逐渐递减。河西走廊地形平坦，年平均气温5.4～9.9 ℃。祁连山区地形复杂，气温垂直变化较大，气温等值线大致与地形等高线平行，海拔3 000 m以下地区年平均气温为0.3～7.2 ℃;海拔3 000 m以上地区年平均气温在0 ℃以下。陇中地处黄土高原，气候凉爽，温度宜人，年平均气温为4.0～10.4 ℃。陇东地处黄土高原，冬无严寒，夏无酷热，气候温和，年平均气温为7.8～10.3 ℃。陇南纬度偏南，高山、河川、盆地相间，气候温暖、山川秀丽，年平均气温为9.1～15.1 ℃。甘南高原是青藏高原东部边缘，山地起伏，气候严寒，年平均气温1.8～13.4 ℃。
2.1.2 最高、最低温度。甘肃省年平均最高气温在5.7 ℃（乌鞘岭）～19.9 ℃（文县），由东南向西北递减，并随海拔的升高而降低。河西走廊年平均最高气温为12～16 ℃;陇中和陇东为14～16 ℃;陇南为16～18 ℃，是全省最高地区;祁连山区和甘南高原年平均最高气温分别为8～10和10～14 ℃，是全省最低地区。甘肃省年平均最低气温在-4.6（乌鞘岭）～10.8 ℃（文县），自由东南向西北递减，并随海拔的升高而迅速降低。河西走廊年平均最低气温0 ℃左右;陇中和陇为2～6 ℃;陇南为6～10 ℃，是全省最高的地区;祁连山区和甘南高原年平均最低气温为-6～0 ℃，是全省最低地区。
2.1.3 季平均气温。从表1可以看出，近58年甘肃省各季平均气温分布趋势与年平均气温大致相似，冬季平均气温最低，夏季平均气温最高，春季平均气温高于秋季。
2.1.3.1 冬季（12月—翌年2月）。全省处在蒙古冷高压控制之下，气候严寒，各地为全年最冷季節，全省冬季平均气温为-11～6 ℃。河西走廊冬季平均气温为-11～-6 ℃，祁连山区在-8 ℃以下，是全省气温最低、最寒冷地区;陇中冬季平均气温为-6～-2 ℃，陇东为-6～0 ℃，陇南北部为-2～0 ℃，陇南南部为0～6 ℃，是全省冬季最温暖地区;甘南高原冬季平均气温为-8～0 ℃，是全省第2个冬季最冷的地区。
2.1.3.2 春季（3—5月）。春季是由冬季向夏季过渡季节。太阳辐射变化大，冷、暖气团交绥频繁，天气阴晴不定、时冷时暖，日气温升、降幅度大。全省春季平均气温为0～16 ℃;河西走廊为6～12 ℃，祁连山区0～6 ℃，陇中4～12 ℃，陇东为10 ℃左右，陇南为10～16 ℃。
2.1.3.3 夏季（6—8月）。夏季是一年中最热的季节。气温日变化幅度较大，昼热夜凉，全省夏季平均气温为10～25 ℃;河西走廊为17～25 ℃，祁连山区11～18 ℃，陇中14～22 ℃，陇东19～22 ℃，陇南18～25 ℃，甘南高原为10～16 ℃。
2.1.3.4 秋季（9—11月）。秋季是夏季向冬季过渡的季节。太阳辐射日渐减弱，地面散热较快，冷空气势力迅速加强，各地降温较快。全省秋季平均气温为0～15 ℃;河西走廊为5～9 ℃，祁连山区0～6 ℃，陇中为4～10 ℃，陇东7～11 ℃，陇南10～15 ℃，甘南高原2～8 ℃。
2.2 降水
2.2.1 降水量空间分布特征。
2.2.1.1 年降水量。从图2可以看出，全省年平均降水量空间分布大致是从东南向西北递减，东南多，西北少，中部有个相对少雨带。全省平均年降水量为40～750 mm。甘肃省东南部的康县平均年降水量为750.8 mm，西北部的敦煌平均年降水量仅39.9 mm，两地相差710.9 mm。河西地区平均年降水量大都在200 mm以下，并以东南的200 mm左右向西北的40 mm左右减少;降水量等值线分布大致与祁连山脉走向平行;该区是全省降水量最少地区，也是全国最干旱地区之一。但是在河西分布着石羊河、黑河、疏勒河三大内陆河水系，这些河流大部分源于祁连山，由于不仅有冰川融水补给，而且有降水补给，两者之间起着调节补偿作用，因而使该地区的河流在丰水年并不很丰，枯水年并不很枯，水量稳定，蕴藏着丰富的水能资源。综上所述，河西走廊降水量是全省最少地区，但由于内陆河径流量稳定，加之地下水丰富，因此对发展农业很有利。
陇中地区平均年降水量在200～600 mm，等值线一致向南弯曲，自景泰经安定到陇西为一由北向南的相对少雨带，此少雨带与青藏高原边缘的走向一致，它是整个青藏高原外围相对少雨带的组成部分，降水量为180～300 mm。在少雨带的西南面有个相对多雨区，降水量为300～593 mm（和政）;陇南地区和甘南高原，平均年降水量在500～750 mm，是甘肃省降水量最多地区。陇南地区和甘南高原之间也有一个由北向南的相对少雨带，平均年降水量大都在450 mm左右，这个少雨带北侧与陇中地区的相对少雨带相连接，即由陇西经武山、礼县、武都到文县。陇东地区年平均降水量大都在400～600 mm，并从东南向西北减少，其中镇原至华池一线的南部为500～600 mm，该区也是甘肃省降水量比较多的地区，西北部少于500 mm。
2.2.1.2 季降水量。从甘肃省各地各季降水量（表2）分析看出，冬季，甘肃省地面受蒙古冷高压影响，上空为北支西风急流控制，故雨雪极为稀少，气候干燥，降水量为2～26 mm。河西走廊5 mm左右;祁连山区5～12 mm;陇中3～15 mm，渭源最多达15 mm，黄河谷地最少，仅3 mm左右;陇东9～20 mm;陇南大多为12～26 mm，白龙江谷地5 mm左右;甘南高原6～14 mm。
春季，是大气环流转换季节，蒙古高压势力减弱退缩，甘肃省位于其东南部，高空仍在北支西风急流控制之下，但偏南暖湿气流在西风槽前可达甘肃东部。降水比冬季增多，降水量在9～160 mm。河西走廊西部大都在10～20 mm，中部和东部30 mm左右;祁连山区50 mm左右;陇中地区，兰州以北在30～50 mm，兰州以南为60～120 mm;陇东为80～110 mm;陇南为90～160 mm;甘南高原100～140 mm。其中自景泰经安定、礼县、武都直到文县，为一个由北向南伸展的相对少雨带（干舌）。
夏季，蒙古高压已退至西伯利亚北部，亚洲大陆为热低压控制，甘肃位于其东北部，盛行偏南及偏东风。高空北支西风急流在向北撤退过程中，高空西风势力较弱，副热带高压已向北推进，高压西恻的偏南暖湿气流与西北侵入的冷空气相遇，导致了降水量的显著增多，成为降水量最多的季节。全省夏季降水量在20～360 mm。河西走廊的西北部在50 mm 以下，中部和东部在50～150 mm;祁连山区为150～240 mm;陇中地区，兰州以北130 mm左右，兰州以南大都为200～300 mm;陇东为220～320 mm;陇南为210～360 mm，其中以康县为最多，在350 mm以上;甘南高原为210～330 mm。其中自景泰经安定、礼县、武都直到文县的由北向南的相对少雨带（干舌）比春季更为明显，其降水量在100～250 mm。夏季虽然是一年中的多雨季节，尤其是7、8月份达到最盛，但由于副热带高压的影响，在甘肃省陇东和陇中地区7月下旬至8月中旬容易形成干旱，即通常所说的伏旱。
秋季，冷空气活跃，降水仍然较多，降水量在5～200 mm。河西走廊西部在5～15 mm，中部和东部为15～40 mm;祁连山区为20～85 mm;陇中地区，兰州以北为40～70 mm，兰州以南90～130 mm;其中临夏、和政为一相对多雨区，为130 mm左右;陇东为90～160 mm;陇南为100～200 mm，其中徽县、康县一带为200 mm左右;甘南高原100～140 mm。自景泰经礼县到文县的相对少雨带仍明显存在，其降水量在40～130 mm。这一时期，甘肃省的偏南地区处于副热带高压的边缘地带，北方冷空气已明显增强，不时南下的冷空气与北上的暖濕气流交汇，往往有阴雨连绵的现象，尤其是9月连阴雨天气更多。
2.2.2 降水日数空间分布特征。从图3可以看出，甘肃省年降水（日降水量≥0.1 mm）日数的空间分布与年降水量基本一致，自东南向西北减少，在自景泰经定西到陇西、天水、武都、文县为一个由北向南伸展相对少雨日带，降水日数一般为60～100 d。河西走廊和祁连山西、中段年降水日数为20～60 d，是全省降水日数最少的地区，也是全国最少的地区;陇中、陇东、陇南和祁连山区东段为80～120 d;甘南高原为120～150 d，是全省降水日数最多的地区。
2.2.3 大雨及以上降水日数空间分布特征。从图4可以看出，甘肃省年大雨（日降水量在25.0～49.9 mm）日数的空间分布自东南向西北减少，河西走廊和祁连山区为1 d左右，是全省最少的地区。陇中、陇东北部至陇南西北部为2 d左右。陇东南部至陇南东南部为3～5 d，是全省最多的地区。
暴雨（日降水量≥50 mm）河西几乎没有出现，河东大部地区平均不到1 d，正宁和康县分别平均为1和1.2 d。暴雨出现频率比较高的地区在陇东南部至陇南东南部，降水比较多的地区暴雨出现频率比较高。
甘肃省区域性（1 d中出现暴雨站数≥3站）暴雨次数多年平均3次，1957—1960年是偏少时期，1961—1981年是偏多时期，1982—2004年又转为区域性暴雨次数偏少时期。
1981—2010年甘肃各地暴雨总日数年变化基本上呈双峰型，各地暴雨出现在4—9月。即5月以后迅速增多，峰值大多数地区出现在7月，少数地区出现在8月，8月以后迅速减少（图5）。甘肃暴雨最早出现在2003年4月1日（庆阳市）;最晚结束于2002年10月18日（天水市武山县）。日降水量最大的站点是泾川县，为184.2 mm（2010年7月23日），日降水量最小的站点是宁县，为100.7 mm（1992年8月12日）。
2.2.4 地形对降水的影响。
2.2.4.1 山脉对降水的影响。
甘肃境内地形复杂，在山体的不同坡向造成降水分布差异十分明显。在山地迎风坡，气流被迫抬升，促使一部分水汽凝结，形成多雨区。当气流翻越山脊到达背风坡时，空气中水汽含量大减，更因空气下沉增温，变得干燥，形成少雨区或雨影区。因此，与盛行风向垂直的高大山脉两侧的年雨量往往相差十分悬殊。如相邻的武都和康县，直线距离60 km左右，因康县位居东南气流迎风面的山地东侧，年降水量为750.8 mm，武都则位于背风面的山地西侧的白龙江河谷中，年降水量为460.7 mm，两地相差290.1 mm。又如六盘山地，其走向与东南暖湿气流的方向大致垂直，六盘山东侧是东南气流的迎风面，如位于东侧的崆峒，年降水量为480.5 mm;六盘山西侧是东南气流的背风面，如位于其西侧的静宁，年降水量为414.1 mm。在同一海拔，东、西两侧年降水量相差60～70 mm。这种由于地形作用引起的降水分布差异在祁连山地也很明显。东段和中段的北麓是西南气流的背风面，如东段北麓的古浪年降水量为352.3 mm;中段北麓的肃南年降水量为267.0 mm。祁连山地西段北麓是西北气流的迎风面，如北麓的肃北年降水量为152.4 mm，南麓的冷湖（青海省）为15.4 mm，两地相差137.0 mm。由此可见，地形对降水分布的影响是十分明显的。 2.2.4.2 海拔对降水的影响。
甘肃省大部分山区年降水量随海拔升高而递增。气候湿润地区，降水量垂直递增率大;气候干燥地区，降水垂直递增率小。山体迎风面降水垂直递增率大于背风面。祁连山区年降水量与海拔关系十分密切，祁连山东段降水更大[16]，海拔在1 300～2 800 m降水量呈递增状态，垂直递增率为34.4 mm/100 m，在海拔2 800 m左右出现降水高峰，海拔在2 800 m以上降水呈递减状态，垂直递减率为49.1 mm/100 m（表3）。
陇南康县境内万家大梁北麓山区，年降水量随海拔升高而递增，垂直递增率为42.4 mm/100 m。其南麓山区，在海拔1 100 m以下，年降水量随海拔升高而减少，其垂直递减率为52.7 mm/100 m;在海拔1 100 m以上，年降水量又随海拔升高而增加，其垂直递增率为42.4 mm/100 m（表3）;陇东的六盘山区，年降水量垂直分布特征亦较明显，六盘山东麓是东南气流的迎风面，年降水量垂直递增率为30 mm/100 m，六盘山西麓是东南气流的背风面，年降水量递增率为15 mm/100 m，六盘山迎风面年降水量递增率是背风面的2倍;陇中地区从山间盆地至山顶的降水量大致都随海拔升高而递增。通渭至华家岭年降水量垂直递增率为11 mm/100 m;兰州至阿干镇年降水量垂直递增率为31 mm/100 m。
2.3 冰雹
2.3.1 冰雹的空间分布特征。
冰雹是甘肃夏季常见的气象灾害之一，也是我国冰雹较多的地区之一。甘肃省地处青藏高原、植被稀少，地面裸露，加上山高谷深，地形复杂，气温差异大，局部地区容易形成强烈上升气流，因此冰雹容易形成。
从图6和表4可以看出，甘肃省冰雹日数总体呈东北—西南走向，西北少、西南多，高原和山区多，河谷、盆地和沙漠少。甘南高原和祁连山区东段是冰雹较多地区，年平均冰雹日数3～6 d，其中玛曲年平均冰雹日数最多，为6 d，这个多雹区是西藏高原中部多冰雹区向东延伸的部分，是全国第2个多雹区。临夏州、定西市及陇东六盘山区是甘肃省第2个多冰雹地区，年平均冰雹日数1～3 d。河西走廊、陇中北部、陇东大部和陇南冰雹较少，年平均冰雹日数不到1 d。
2.3.2 地形对冰雹的影响。
2.3.2.1 海拔对冰雹的影响。
冰雹空间分布受海拔影响十分明显，多雹区都在高原和高山。在同一纬度带上，年平均冰雹日数随海拔升高而增多[17]。如景泰地处河西走廊东段平坦地带，海拔最低，年雹日仅为0.5 d;乌鞘岭位于祁连山东段，海拔较高，年冰雹日数比同纬度的景泰明显增多（表5）。
在地勢高、地形复杂的山区，一次冷空气过后，残余的冷空气堆积在山谷，形成高压区，山脊或向阳山坡白天由于加热快，形成相对低压区，于是就引起山谷风，气流向上辐合，容易发生对流，在水汽比较充足的条件下，故山区常在冷锋后降雹。世界上主要多雹区均与高大山脉的影响有关。我国的青藏高原、天山、祁连山、六盘山、贺兰山、五台山、大小兴安岭、长白山等多雹区均为海拔较高、地形复杂的山区。
2.3.2.2 山脉不同坡向对冰雹的影响。
冰雹分布不仅与海拔有关，还与山脉走向和不同坡向有关。多雹中心一般位于东西走向山脉的南坡、南北走向山脉的东坡[9]。甘肃与青海交界的祁连山，其南坡的冰雹日数比北坡多。而秦岭西段北坡比南坡多，东段南坡比北坡多，由于秦岭西段北坡是西北气流的迎风坡，山脉对气流的抬升作用而容易造成降雹;秦岭的东段南坡是东南气流的迎风坡，因而南坡多于北坡。由北向南走向的六盘山，西坡的冰雹日数比东坡多。有些山脉受背风坡的影响，在山区生成的降雹系统随高空风向东移，故山脉的东坡降雹频数往往较西坡大。如甘肃陇东的子午岭（西坡的高庄为0.8 d，东坡的太白为1.9 d）、通渭县的华家岭南段（西坡的渭阳为2.2 d，东坡的什川为5.9 d）和六盘山南段（西坡的清水为0.7 d，东坡的华亭为1.2 d），东坡的冰雹日数均比西坡多（表6）。
另外，从兰州区域气候中心和兰州中心台业务工作平台的冰雹路径来看，向东南开口的喇叭口盆地和谷地，其西北方均有较高的山峰，西边窄而高，东边低而开阔。由于谷地的辐射增温，产生强烈对流，再加上夏季西风气流引导作用，特别有利于降雹系统生成，也是多雹中心，并且降大雹的频率比较大。如甘肃通渭县华家岭为2.4 d就是这种情况。天祝县的毛毛山、通渭县的华家岭和六盘山等山脉的背风坡均有2条顺山脉走向的多雹带和少雹带交替出现。这与越过山脉气流激发出的背风波有关，因此在波峰处促进对流活动，形成多雹带。祁连山系的冷龙岭、拉脊山和临夏县的太子山脉北坡自山脊至山麓降雹很少，而在其北侧25～30 km处则有一条多雹带，其成因可能与近地面湿静力温度日变化的非绝热锋生有关。
2.4 沙尘暴
2.4.1 沙尘暴的空间分布特征。
甘肃河西走廊濒临沙漠、戈壁，气候干燥，地表植被稀少，沙尘暴日数为全国最多的地区之一[18]。全省年沙尘暴日数为1～18 d，其中三面与沙漠为邻的民勤县年沙尘暴日数达到18 d。陇中和陇东大部为1 d左右;陇南和甘南高原，气候比较湿润，大多数地区平均不到1 d，是全省沙尘暴最少的地区，其中只有玛曲县可达1.4 d（图7）。
2.4.2 各季沙尘暴日数。从表7可以看出，甘肃省沙尘暴春季最多，夏季多于冬季，秋季最少。河西与全省一致，但河东地区是春季最多，冬季多于夏季，秋季最少。由于陇南南部和甘南高原东南部植被相对较好，纬度偏南，冷空气影响势力弱，基本上不出现沙尘暴天气。
春季沙尘暴日数最多，全省平均沙尘暴日数0.76 d，变化范围为0～9 d。河西为1～9 d，大部分地区为1～4 d，是全省春季沙尘暴日数最多地区;河东大多地区为0～4 d，陇中、陇东和甘南高原大部为0～1 d，个别地区为1～4 d;陇南和甘南高原大部为1 d左右，是全省日数最少地区。 夏季沙尘暴日数比春季明显减少，全省平均日数0.28 d，变化范围为0～5 d。河西大多地区为1～3 d，是全省最多地区;河东大部分地区为0～2 d。河东大多地区为1 d左右，陇中、陇东<1 d;陇南只有个别地区沙尘暴日数<1 d，大部地区很少出现沙尘暴，是全省日数最少地区。
秋季沙尘暴日数是最少的季节。全省平均日数0.08 d，变化范围为0～1.5 d。河西为0～1.5 d，是全省日数最多地区;河东个别地区为1 d左右，陇南、甘南高原、陇东和陇中大部分地区未出现沙尘暴，是全省日数最少地区。
冬季沙尘暴日数比秋季多。全省平均日数0.68 d，变化范围为0～3.1 d。河西为1.0～3.1 d，民勤是全省日数最多地区;河东大部分地区<1 d，是全省日数最少地区。
3 甘肃主要气候和灾害性天气要素的时间变化特征
3.1 气温的年际变化
从图8a可以看出，1960—2017年甘肃省年平均气温呈明显波动上升趋势，平均升幅为0.29 ℃/10 a。1997年之前甘肃省年平均气温低于常年值，之后气温出现明显的上升趋势，年平均气温持续高于常年值。1967、1976和1984年平均气温为6.8 ℃，为1960年以来最冷年。2017年甘肃省平均气温为9.0 ℃，较常年偏高0.9 ℃，为1960年以来第六高值年（其中2016年为最高值年）。
1960—2017年甘肃省年平均最高气温呈明显的上升趋势，平均升幅为0.33 ℃/10 a（图8b），高于年平均最低气温的上升速率。1997年之前甘肃省年平均最高气温变化相对稳定，之后呈明显的上升趋势。1967年平均最高气温为13.0 ℃，为1960年以来最低值年。2017年甘肃省年平均最高气温16.0 ℃，较常年偏高1.0 ℃，为1960年以来第七高值年（其中2016年为最高值年）。
1960—2017年甘肃省年平均最低气温呈显著上升趋势，平均升幅为0.31 ℃/10 a（图8c），高于年平均气温的上升速率。1997年之前最低气温上升较缓，而之后升温明显加快。1967和1976年平均最低气温均为1.5 ℃，为1960年以来最低值年;2006年为3.8 ℃，较常年同期偏高1.1 ℃，为1960年以来最高值年。2017年甘肃省年平均最低气温为3.6 ℃，较常年偏高0.9 ℃，为1960年以来第五高值年。
总体上来看，平均最高、最低温度与年平均温度同步上升，两者的上升趋势均大于平均温度，最高温度的上升幅度最大。
3.2 降水的年际变化
从图9可以看出，1960—2017年甘肃省年降水量总体呈减少趋势，在1993年之前降水总体偏多，之后降水偏少，2011年以来降水接近常年或偏多;1967年降水量为520.4 mm，为1960年以来最多雨年;1997年为304.1 mm，为1960年以来最少雨年。河西年平均降水量总体呈增加趋势，1990年之前降水总体偏少，之后降水呈波动式增加，2010年后增加的幅度较大。河东年平均降水量总体呈减少趋势，1993年之前降水总体偏多，之后降水偏少，2011—2014年降水偏多，近4年波动比较大。2017年，甘肃省年平均降水量为451.6 mm，较常年略偏多12%，为2004年以来次多雨年（2013年最多，为480.7 mm）;河西年平均降水量为183.7 mm，偏多16%，为近5年最多雨年;河东为535.0 mm，偏多12%，为近4年最多雨年。甘肃河西降水量较少，属于干旱半干旱地区。河东地区降水量较多，属于半干旱半湿润地区，从甘肃河西和河东2个地区的降水变化趋势来看，两者呈现相反的变化趋势，可见甘肃气候变化之复杂，近58年来河西地区年降水量多年平均增加了10.0 mm左右，河东减少了50.0 mm。
从图10可以看出，1960—2017年甘肃省平均年雨日呈增加趋势，增幅为0.4 d/10 a;1967年平均年雨日为109.6 d，为1960年以来最多年;1962年为75.5 d，为1960年以来最少年;2017年甘肃省平均年雨日为93.0 d，较常年偏多1.0 d。
1960—2017年甘肃省年累计暴雨站日数呈弱增加趋势，增幅为0.1 d/10 a;2013年暴雨站日数为60 d，为1960年以来最多年;1974和1994年均为5 d，为1960年以来最少年;2017年甘肃省年累计暴雨站日数为33 d，较常年偏多13 d。
3.3 冰雹日数的年际变化
从图11可以看出，冰雹经常发生在春夏秋3个季节，1960—2017年甘肃省冰雹日数呈显著减少趋势，减幅为0.3 d/10 a，尤以20世纪80年代后期减少趋势更为明显。2017年甘肃省平均年冰雹日数为0.6 d，较常年偏少0.7 d。全省区域平均年冰雹日数有明显的年际变化，1951—1955年為冰雹比常年偏多时期，1957—1963年为相对偏少时期，1964—1990年又为偏多时期，1991年以来为持续偏少时期。1973和1977年是近58年来冰雹最多的年份，1954、1976、1977、1979年是冰雹次多年。近10年年平均冰雹次数平稳维持在0.5 d。
3.4 沙尘暴日数的年际变化
从图12可以看出，1960—2017年甘肃省沙尘暴日数均呈显著减少趋势，平均减幅为0.9 d/10 a，20世纪60年代至80年代后期沙尘暴日数持续偏多，之后以减少为主。2017年甘肃省未出现沙尘暴天气。
4 结论与讨论
甘肃地形复杂、纬度跨度大，气候特征局地性特征明显。从目前的研究成果来看，基本上都是利用常规气象观测站资料，结论大部分都相似。虽然气象部门已经建立起了较密集的区域气象自动观测站，但目前仅用在灾害性天气监测方面，随着区域自动站资料的不断积累和完善，利用包含区域站资料反映出的局地气候及灾害性天气的特征会更加丰富。该研究的特点是利用最新资料分析甘肃气候主要特征及变化趋势，主要结论如下： （1）甘肃省气温空间分布差异较大，分布趋势自东南向西北由盆地、河谷向高原、高山逐渐递减。全省年平均降水量空间分布特征大致是从东南向西北递减，东南多，西北少，中部有个相对少雨带。河西几乎没有暴雨，河东大部地区平均不到1 d。暴雨主要出现在陇东南部至陇南东南部。
（2）冰雹遍布全省各地，与当地的海拔、地形、气候等有着密切的关系。冰雹随着海拔升高而增多，高原、山区多于平川区，气候冷湿的地区多于气候温暖、干燥的地区。甘肃河西地区为全国最多的沙尘暴多发地之一，特别是民勤县最多。
（3）从主要气候及灾害性要素的时间变化特征来看，1960—2017年甘肃省年平均气温呈明显的上升趋势，特别是在1997年之后上升幅度更加明显;年降水量总体呈减少趋势，平均年雨日呈增加趋势，暴雨日数也呈弱增加趋势，降水量的变化趋势河东呈下降趋势，河西为上升趋势;冰雹和沙尘暴日数呈显著减少趋势。
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关键词 气候特征;最新资料;时间变化特征;空间分布;变化趋势;甘肃省
中图分类号 P461 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2020）18-0210-10
Abstract The latest long series data of temperature， precipitation， rainstorm， hail and sandstorm from 80 meteorological stations in Gansu Province from 1960 to 2017 were selected to analyze the climatic characteristics and change trend of main climatic factors and disastrous weather factors in recent 58 years. The result showed that the temperature distribution in Gansu Province gradually decreased from southeast to northwest， from basin and valley to plateau and high mountain. The annual average precipitation of the whole province was generally decreasing from southeast to northwest， with more in Southeast and less in Northwest. There was a relatively small rain belt in the middle of Gansu. Rainstorm mainly occurred from south of Longdong to southeast of Longnan， with an average of less than one day. Hail spread all over the province， closely related to the local altitude， terrain and local climate. With the increase of altitude， hailstones increased， and there were more plateaus and mountainous areas than in plain area， and more cold and wet areas than warm and dry areas; most sandstorms occurred in Hexi area. Since 1960， the annual average temperature in Gansu Province had shown an obvious upward trend， especially after 1997. The annual precipitation had generally shown a decreasing trend， but the Hexi area had shown an upward trend， the average annual rainy day had an increasing trend， and the number of rainstorm days had also shown a weak increasing trend. The number of hail and sandstorm days had significantly decreased.
Key words Climate characteristics;Latest data;Temporal variation characteristics;Spatial distribution;Change trend;Gansu Province
甘肃省地处黄土高原、青藏高原和蒙古高原的交汇地带，境内山脉纵横交错，地形十分复杂。同时又处在中国自然区划三大自然区的交汇处，是全国唯一包含三大高原、三大自然区、两大内外流域、南北分界线和四大气候类型的省份，其独特的地理位置形成了多种复杂的气候类型和自然景观[1-5]。独特的地理位置和地形地貌，形成了复杂多样的气候类型。随着全球气候变化，甘肃气候分布的空间范围、变化趋势，主要灾害天气发生的频率和强度均有所异常，特别是20世纪80年代以来，气象灾害呈明显上升趋势，极端干旱事件频繁发生。随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，气象灾害造成的损失也越来越大，气候变化带来生态环境变化、气候资源开发利用、种植结构调整、灾害性天气变化，倒逼人们要研究、了解以及利用气候，趋利避害，提高大众气象科普意识[6]。有学者从不同角度开展了干旱区气候特征及变化趋势研究，有综合研究的[2]，有从气候影响评估研究的[2]，有分季节和分要素研究的[7]，有从灾害角度研究的[8]。赵丽等[9]研究了近50年西北干旱区极端降水的时空变化特征，发现西北干旱区极端降水总体上呈增加趋势，且空间分布区域性差异显著;韩雪云等[10]研究发现西北干旱区极端高温呈显著上升趋势，四季极端高温均有上升，秋季增长率最高、冬季最低;孟丽霞等[11]对甘肃省短时强降水的时空特征进行了分析，发现短时强降水频次自甘肃省西北向东南逐步递增，陇东南地区是甘肃省短时强降水发生频次最多、强度最强的地区;单红洮等[12]、李占玲等[13]、花婷等[14]、王红桃等[15]对甘肃省不同时段的气温、降水时空变化进行了分析，总体上气温呈增加趋势，降水西北部略增加、东南部减少显著。这些研究大部分是利用21世纪初的资料，且所用站点比较稀少。因此，笔者利用甘肃省最新、最全的长序列资料，分析包含气温、降水、暴雨、冰雹、沙尘暴等代表性气候要素和灾害性天气要素的空间分布和时间变化特征。 1 资料与方法
气候要素资料来自于兰州区域气候中心，包括甘肃省80个气象台站1960—2017年年平均气温、降水、暴雨日数、冰雹日数和沙尘暴日数。
通常选取代表性气候要素，计算其距平和距平百分率，分析要素空间分布和时间变化。由于甘肃南北纬度跨度大，甘肃河西属于干旱半干旱气候区，甘肃河东属于半干旱及湿润区，气温和降水变化趋势也有差异，降水甚至为相反趋势[7]。所以在分析变化趋势时，除了以甘肃整体作为分析对象，还是有必要分为河西与河东2个区域进行分析。
2 甘肃主要气候和灾害性天气要素空间分布特征
2.1 气温
2.1.1 年平均气温。气温的地理分布与变化特征是受地理纬度、太阳辐射和地形特点综合影响的结果。甘肃省地域广阔、山脉起伏、地形复杂，气温空间分布差异较大。从图1可以看出，全省年平均气温为0.3 ℃（天祝县乌鞘岭）～15.1 ℃（文县），分布趋势自东南向西北由盆地、河谷向高原、高山逐渐递减。河西走廊地形平坦，年平均气温5.4～9.9 ℃。祁连山区地形复杂，气温垂直变化较大，气温等值线大致与地形等高线平行，海拔3 000 m以下地区年平均气温为0.3～7.2 ℃;海拔3 000 m以上地区年平均气温在0 ℃以下。陇中地处黄土高原，气候凉爽，温度宜人，年平均气温为4.0～10.4 ℃。陇东地处黄土高原，冬无严寒，夏无酷热，气候温和，年平均气温为7.8～10.3 ℃。陇南纬度偏南，高山、河川、盆地相间，气候温暖、山川秀丽，年平均气温为9.1～15.1 ℃。甘南高原是青藏高原东部边缘，山地起伏，气候严寒，年平均气温1.8～13.4 ℃。
2.1.2 最高、最低温度。甘肃省年平均最高气温在5.7 ℃（乌鞘岭）～19.9 ℃（文县），由东南向西北递减，并随海拔的升高而降低。河西走廊年平均最高气温为12～16 ℃;陇中和陇东为14～16 ℃;陇南为16～18 ℃，是全省最高地区;祁连山区和甘南高原年平均最高气温分别为8～10和10～14 ℃，是全省最低地区。甘肃省年平均最低气温在-4.6（乌鞘岭）～10.8 ℃（文县），自由东南向西北递减，并随海拔的升高而迅速降低。河西走廊年平均最低气温0 ℃左右;陇中和陇为2～6 ℃;陇南为6～10 ℃，是全省最高的地区;祁连山区和甘南高原年平均最低气温为-6～0 ℃，是全省最低地区。
2.1.3 季平均气温。从表1可以看出，近58年甘肃省各季平均气温分布趋势与年平均气温大致相似，冬季平均气温最低，夏季平均气温最高，春季平均气温高于秋季。
2.1.3.1 冬季（12月—翌年2月）。全省处在蒙古冷高压控制之下，气候严寒，各地为全年最冷季節，全省冬季平均气温为-11～6 ℃。河西走廊冬季平均气温为-11～-6 ℃，祁连山区在-8 ℃以下，是全省气温最低、最寒冷地区;陇中冬季平均气温为-6～-2 ℃，陇东为-6～0 ℃，陇南北部为-2～0 ℃，陇南南部为0～6 ℃，是全省冬季最温暖地区;甘南高原冬季平均气温为-8～0 ℃，是全省第2个冬季最冷的地区。
2.1.3.2 春季（3—5月）。春季是由冬季向夏季过渡季节。太阳辐射变化大，冷、暖气团交绥频繁，天气阴晴不定、时冷时暖，日气温升、降幅度大。全省春季平均气温为0～16 ℃;河西走廊为6～12 ℃，祁连山区0～6 ℃，陇中4～12 ℃，陇东为10 ℃左右，陇南为10～16 ℃。
2.1.3.3 夏季（6—8月）。夏季是一年中最热的季节。气温日变化幅度较大，昼热夜凉，全省夏季平均气温为10～25 ℃;河西走廊为17～25 ℃，祁连山区11～18 ℃，陇中14～22 ℃，陇东19～22 ℃，陇南18～25 ℃，甘南高原为10～16 ℃。
2.1.3.4 秋季（9—11月）。秋季是夏季向冬季过渡的季节。太阳辐射日渐减弱，地面散热较快，冷空气势力迅速加强，各地降温较快。全省秋季平均气温为0～15 ℃;河西走廊为5～9 ℃，祁连山区0～6 ℃，陇中为4～10 ℃，陇东7～11 ℃，陇南10～15 ℃，甘南高原2～8 ℃。
2.2 降水
2.2.1 降水量空间分布特征。
2.2.1.1 年降水量。从图2可以看出，全省年平均降水量空间分布大致是从东南向西北递减，东南多，西北少，中部有个相对少雨带。全省平均年降水量为40～750 mm。甘肃省东南部的康县平均年降水量为750.8 mm，西北部的敦煌平均年降水量仅39.9 mm，两地相差710.9 mm。河西地区平均年降水量大都在200 mm以下，并以东南的200 mm左右向西北的40 mm左右减少;降水量等值线分布大致与祁连山脉走向平行;该区是全省降水量最少地区，也是全国最干旱地区之一。但是在河西分布着石羊河、黑河、疏勒河三大内陆河水系，这些河流大部分源于祁连山，由于不仅有冰川融水补给，而且有降水补给，两者之间起着调节补偿作用，因而使该地区的河流在丰水年并不很丰，枯水年并不很枯，水量稳定，蕴藏着丰富的水能资源。综上所述，河西走廊降水量是全省最少地区，但由于内陆河径流量稳定，加之地下水丰富，因此对发展农业很有利。
陇中地区平均年降水量在200～600 mm，等值线一致向南弯曲，自景泰经安定到陇西为一由北向南的相对少雨带，此少雨带与青藏高原边缘的走向一致，它是整个青藏高原外围相对少雨带的组成部分，降水量为180～300 mm。在少雨带的西南面有个相对多雨区，降水量为300～593 mm（和政）;陇南地区和甘南高原，平均年降水量在500～750 mm，是甘肃省降水量最多地区。陇南地区和甘南高原之间也有一个由北向南的相对少雨带，平均年降水量大都在450 mm左右，这个少雨带北侧与陇中地区的相对少雨带相连接，即由陇西经武山、礼县、武都到文县。陇东地区年平均降水量大都在400～600 mm，并从东南向西北减少，其中镇原至华池一线的南部为500～600 mm，该区也是甘肃省降水量比较多的地区，西北部少于500 mm。
2.2.1.2 季降水量。从甘肃省各地各季降水量（表2）分析看出，冬季，甘肃省地面受蒙古冷高压影响，上空为北支西风急流控制，故雨雪极为稀少，气候干燥，降水量为2～26 mm。河西走廊5 mm左右;祁连山区5～12 mm;陇中3～15 mm，渭源最多达15 mm，黄河谷地最少，仅3 mm左右;陇东9～20 mm;陇南大多为12～26 mm，白龙江谷地5 mm左右;甘南高原6～14 mm。
春季，是大气环流转换季节，蒙古高压势力减弱退缩，甘肃省位于其东南部，高空仍在北支西风急流控制之下，但偏南暖湿气流在西风槽前可达甘肃东部。降水比冬季增多，降水量在9～160 mm。河西走廊西部大都在10～20 mm，中部和东部30 mm左右;祁连山区50 mm左右;陇中地区，兰州以北在30～50 mm，兰州以南为60～120 mm;陇东为80～110 mm;陇南为90～160 mm;甘南高原100～140 mm。其中自景泰经安定、礼县、武都直到文县，为一个由北向南伸展的相对少雨带（干舌）。
夏季，蒙古高压已退至西伯利亚北部，亚洲大陆为热低压控制，甘肃位于其东北部，盛行偏南及偏东风。高空北支西风急流在向北撤退过程中，高空西风势力较弱，副热带高压已向北推进，高压西恻的偏南暖湿气流与西北侵入的冷空气相遇，导致了降水量的显著增多，成为降水量最多的季节。全省夏季降水量在20～360 mm。河西走廊的西北部在50 mm 以下，中部和东部在50～150 mm;祁连山区为150～240 mm;陇中地区，兰州以北130 mm左右，兰州以南大都为200～300 mm;陇东为220～320 mm;陇南为210～360 mm，其中以康县为最多，在350 mm以上;甘南高原为210～330 mm。其中自景泰经安定、礼县、武都直到文县的由北向南的相对少雨带（干舌）比春季更为明显，其降水量在100～250 mm。夏季虽然是一年中的多雨季节，尤其是7、8月份达到最盛，但由于副热带高压的影响，在甘肃省陇东和陇中地区7月下旬至8月中旬容易形成干旱，即通常所说的伏旱。
秋季，冷空气活跃，降水仍然较多，降水量在5～200 mm。河西走廊西部在5～15 mm，中部和东部为15～40 mm;祁连山区为20～85 mm;陇中地区，兰州以北为40～70 mm，兰州以南90～130 mm;其中临夏、和政为一相对多雨区，为130 mm左右;陇东为90～160 mm;陇南为100～200 mm，其中徽县、康县一带为200 mm左右;甘南高原100～140 mm。自景泰经礼县到文县的相对少雨带仍明显存在，其降水量在40～130 mm。这一时期，甘肃省的偏南地区处于副热带高压的边缘地带，北方冷空气已明显增强，不时南下的冷空气与北上的暖濕气流交汇，往往有阴雨连绵的现象，尤其是9月连阴雨天气更多。
2.2.2 降水日数空间分布特征。从图3可以看出，甘肃省年降水（日降水量≥0.1 mm）日数的空间分布与年降水量基本一致，自东南向西北减少，在自景泰经定西到陇西、天水、武都、文县为一个由北向南伸展相对少雨日带，降水日数一般为60～100 d。河西走廊和祁连山西、中段年降水日数为20～60 d，是全省降水日数最少的地区，也是全国最少的地区;陇中、陇东、陇南和祁连山区东段为80～120 d;甘南高原为120～150 d，是全省降水日数最多的地区。
2.2.3 大雨及以上降水日数空间分布特征。从图4可以看出，甘肃省年大雨（日降水量在25.0～49.9 mm）日数的空间分布自东南向西北减少，河西走廊和祁连山区为1 d左右，是全省最少的地区。陇中、陇东北部至陇南西北部为2 d左右。陇东南部至陇南东南部为3～5 d，是全省最多的地区。
暴雨（日降水量≥50 mm）河西几乎没有出现，河东大部地区平均不到1 d，正宁和康县分别平均为1和1.2 d。暴雨出现频率比较高的地区在陇东南部至陇南东南部，降水比较多的地区暴雨出现频率比较高。
甘肃省区域性（1 d中出现暴雨站数≥3站）暴雨次数多年平均3次，1957—1960年是偏少时期，1961—1981年是偏多时期，1982—2004年又转为区域性暴雨次数偏少时期。
1981—2010年甘肃各地暴雨总日数年变化基本上呈双峰型，各地暴雨出现在4—9月。即5月以后迅速增多，峰值大多数地区出现在7月，少数地区出现在8月，8月以后迅速减少（图5）。甘肃暴雨最早出现在2003年4月1日（庆阳市）;最晚结束于2002年10月18日（天水市武山县）。日降水量最大的站点是泾川县，为184.2 mm（2010年7月23日），日降水量最小的站点是宁县，为100.7 mm（1992年8月12日）。
2.2.4 地形对降水的影响。
2.2.4.1 山脉对降水的影响。
甘肃境内地形复杂，在山体的不同坡向造成降水分布差异十分明显。在山地迎风坡，气流被迫抬升，促使一部分水汽凝结，形成多雨区。当气流翻越山脊到达背风坡时，空气中水汽含量大减，更因空气下沉增温，变得干燥，形成少雨区或雨影区。因此，与盛行风向垂直的高大山脉两侧的年雨量往往相差十分悬殊。如相邻的武都和康县，直线距离60 km左右，因康县位居东南气流迎风面的山地东侧，年降水量为750.8 mm，武都则位于背风面的山地西侧的白龙江河谷中，年降水量为460.7 mm，两地相差290.1 mm。又如六盘山地，其走向与东南暖湿气流的方向大致垂直，六盘山东侧是东南气流的迎风面，如位于东侧的崆峒，年降水量为480.5 mm;六盘山西侧是东南气流的背风面，如位于其西侧的静宁，年降水量为414.1 mm。在同一海拔，东、西两侧年降水量相差60～70 mm。这种由于地形作用引起的降水分布差异在祁连山地也很明显。东段和中段的北麓是西南气流的背风面，如东段北麓的古浪年降水量为352.3 mm;中段北麓的肃南年降水量为267.0 mm。祁连山地西段北麓是西北气流的迎风面，如北麓的肃北年降水量为152.4 mm，南麓的冷湖（青海省）为15.4 mm，两地相差137.0 mm。由此可见，地形对降水分布的影响是十分明显的。 2.2.4.2 海拔对降水的影响。
甘肃省大部分山区年降水量随海拔升高而递增。气候湿润地区，降水量垂直递增率大;气候干燥地区，降水垂直递增率小。山体迎风面降水垂直递增率大于背风面。祁连山区年降水量与海拔关系十分密切，祁连山东段降水更大[16]，海拔在1 300～2 800 m降水量呈递增状态，垂直递增率为34.4 mm/100 m，在海拔2 800 m左右出现降水高峰，海拔在2 800 m以上降水呈递减状态，垂直递减率为49.1 mm/100 m（表3）。
陇南康县境内万家大梁北麓山区，年降水量随海拔升高而递增，垂直递增率为42.4 mm/100 m。其南麓山区，在海拔1 100 m以下，年降水量随海拔升高而减少，其垂直递减率为52.7 mm/100 m;在海拔1 100 m以上，年降水量又随海拔升高而增加，其垂直递增率为42.4 mm/100 m（表3）;陇东的六盘山区，年降水量垂直分布特征亦较明显，六盘山东麓是东南气流的迎风面，年降水量垂直递增率为30 mm/100 m，六盘山西麓是东南气流的背风面，年降水量递增率为15 mm/100 m，六盘山迎风面年降水量递增率是背风面的2倍;陇中地区从山间盆地至山顶的降水量大致都随海拔升高而递增。通渭至华家岭年降水量垂直递增率为11 mm/100 m;兰州至阿干镇年降水量垂直递增率为31 mm/100 m。
2.3 冰雹
2.3.1 冰雹的空间分布特征。
冰雹是甘肃夏季常见的气象灾害之一，也是我国冰雹较多的地区之一。甘肃省地处青藏高原、植被稀少，地面裸露，加上山高谷深，地形复杂，气温差异大，局部地区容易形成强烈上升气流，因此冰雹容易形成。
从图6和表4可以看出，甘肃省冰雹日数总体呈东北—西南走向，西北少、西南多，高原和山区多，河谷、盆地和沙漠少。甘南高原和祁连山区东段是冰雹较多地区，年平均冰雹日数3～6 d，其中玛曲年平均冰雹日数最多，为6 d，这个多雹区是西藏高原中部多冰雹区向东延伸的部分，是全国第2个多雹区。临夏州、定西市及陇东六盘山区是甘肃省第2个多冰雹地区，年平均冰雹日数1～3 d。河西走廊、陇中北部、陇东大部和陇南冰雹较少，年平均冰雹日数不到1 d。
2.3.2 地形对冰雹的影响。
2.3.2.1 海拔对冰雹的影响。
冰雹空间分布受海拔影响十分明显，多雹区都在高原和高山。在同一纬度带上，年平均冰雹日数随海拔升高而增多[17]。如景泰地处河西走廊东段平坦地带，海拔最低，年雹日仅为0.5 d;乌鞘岭位于祁连山东段，海拔较高，年冰雹日数比同纬度的景泰明显增多（表5）。
在地勢高、地形复杂的山区，一次冷空气过后，残余的冷空气堆积在山谷，形成高压区，山脊或向阳山坡白天由于加热快，形成相对低压区，于是就引起山谷风，气流向上辐合，容易发生对流，在水汽比较充足的条件下，故山区常在冷锋后降雹。世界上主要多雹区均与高大山脉的影响有关。我国的青藏高原、天山、祁连山、六盘山、贺兰山、五台山、大小兴安岭、长白山等多雹区均为海拔较高、地形复杂的山区。
2.3.2.2 山脉不同坡向对冰雹的影响。
冰雹分布不仅与海拔有关，还与山脉走向和不同坡向有关。多雹中心一般位于东西走向山脉的南坡、南北走向山脉的东坡[9]。甘肃与青海交界的祁连山，其南坡的冰雹日数比北坡多。而秦岭西段北坡比南坡多，东段南坡比北坡多，由于秦岭西段北坡是西北气流的迎风坡，山脉对气流的抬升作用而容易造成降雹;秦岭的东段南坡是东南气流的迎风坡，因而南坡多于北坡。由北向南走向的六盘山，西坡的冰雹日数比东坡多。有些山脉受背风坡的影响，在山区生成的降雹系统随高空风向东移，故山脉的东坡降雹频数往往较西坡大。如甘肃陇东的子午岭（西坡的高庄为0.8 d，东坡的太白为1.9 d）、通渭县的华家岭南段（西坡的渭阳为2.2 d，东坡的什川为5.9 d）和六盘山南段（西坡的清水为0.7 d，东坡的华亭为1.2 d），东坡的冰雹日数均比西坡多（表6）。
另外，从兰州区域气候中心和兰州中心台业务工作平台的冰雹路径来看，向东南开口的喇叭口盆地和谷地，其西北方均有较高的山峰，西边窄而高，东边低而开阔。由于谷地的辐射增温，产生强烈对流，再加上夏季西风气流引导作用，特别有利于降雹系统生成，也是多雹中心，并且降大雹的频率比较大。如甘肃通渭县华家岭为2.4 d就是这种情况。天祝县的毛毛山、通渭县的华家岭和六盘山等山脉的背风坡均有2条顺山脉走向的多雹带和少雹带交替出现。这与越过山脉气流激发出的背风波有关，因此在波峰处促进对流活动，形成多雹带。祁连山系的冷龙岭、拉脊山和临夏县的太子山脉北坡自山脊至山麓降雹很少，而在其北侧25～30 km处则有一条多雹带，其成因可能与近地面湿静力温度日变化的非绝热锋生有关。
2.4 沙尘暴
2.4.1 沙尘暴的空间分布特征。
甘肃河西走廊濒临沙漠、戈壁，气候干燥，地表植被稀少，沙尘暴日数为全国最多的地区之一[18]。全省年沙尘暴日数为1～18 d，其中三面与沙漠为邻的民勤县年沙尘暴日数达到18 d。陇中和陇东大部为1 d左右;陇南和甘南高原，气候比较湿润，大多数地区平均不到1 d，是全省沙尘暴最少的地区，其中只有玛曲县可达1.4 d（图7）。
2.4.2 各季沙尘暴日数。从表7可以看出，甘肃省沙尘暴春季最多，夏季多于冬季，秋季最少。河西与全省一致，但河东地区是春季最多，冬季多于夏季，秋季最少。由于陇南南部和甘南高原东南部植被相对较好，纬度偏南，冷空气影响势力弱，基本上不出现沙尘暴天气。
春季沙尘暴日数最多，全省平均沙尘暴日数0.76 d，变化范围为0～9 d。河西为1～9 d，大部分地区为1～4 d，是全省春季沙尘暴日数最多地区;河东大多地区为0～4 d，陇中、陇东和甘南高原大部为0～1 d，个别地区为1～4 d;陇南和甘南高原大部为1 d左右，是全省日数最少地区。 夏季沙尘暴日数比春季明显减少，全省平均日数0.28 d，变化范围为0～5 d。河西大多地区为1～3 d，是全省最多地区;河东大部分地区为0～2 d。河东大多地区为1 d左右，陇中、陇东<1 d;陇南只有个别地区沙尘暴日数<1 d，大部地区很少出现沙尘暴，是全省日数最少地区。
秋季沙尘暴日数是最少的季节。全省平均日数0.08 d，变化范围为0～1.5 d。河西为0～1.5 d，是全省日数最多地区;河东个别地区为1 d左右，陇南、甘南高原、陇东和陇中大部分地区未出现沙尘暴，是全省日数最少地区。
冬季沙尘暴日数比秋季多。全省平均日数0.68 d，变化范围为0～3.1 d。河西为1.0～3.1 d，民勤是全省日数最多地区;河东大部分地区<1 d，是全省日数最少地区。
3 甘肃主要气候和灾害性天气要素的时间变化特征
3.1 气温的年际变化
从图8a可以看出，1960—2017年甘肃省年平均气温呈明显波动上升趋势，平均升幅为0.29 ℃/10 a。1997年之前甘肃省年平均气温低于常年值，之后气温出现明显的上升趋势，年平均气温持续高于常年值。1967、1976和1984年平均气温为6.8 ℃，为1960年以来最冷年。2017年甘肃省平均气温为9.0 ℃，较常年偏高0.9 ℃，为1960年以来第六高值年（其中2016年为最高值年）。
1960—2017年甘肃省年平均最高气温呈明显的上升趋势，平均升幅为0.33 ℃/10 a（图8b），高于年平均最低气温的上升速率。1997年之前甘肃省年平均最高气温变化相对稳定，之后呈明显的上升趋势。1967年平均最高气温为13.0 ℃，为1960年以来最低值年。2017年甘肃省年平均最高气温16.0 ℃，较常年偏高1.0 ℃，为1960年以来第七高值年（其中2016年为最高值年）。
1960—2017年甘肃省年平均最低气温呈显著上升趋势，平均升幅为0.31 ℃/10 a（图8c），高于年平均气温的上升速率。1997年之前最低气温上升较缓，而之后升温明显加快。1967和1976年平均最低气温均为1.5 ℃，为1960年以来最低值年;2006年为3.8 ℃，较常年同期偏高1.1 ℃，为1960年以来最高值年。2017年甘肃省年平均最低气温为3.6 ℃，较常年偏高0.9 ℃，为1960年以来第五高值年。
总体上来看，平均最高、最低温度与年平均温度同步上升，两者的上升趋势均大于平均温度，最高温度的上升幅度最大。
3.2 降水的年际变化
从图9可以看出，1960—2017年甘肃省年降水量总体呈减少趋势，在1993年之前降水总体偏多，之后降水偏少，2011年以来降水接近常年或偏多;1967年降水量为520.4 mm，为1960年以来最多雨年;1997年为304.1 mm，为1960年以来最少雨年。河西年平均降水量总体呈增加趋势，1990年之前降水总体偏少，之后降水呈波动式增加，2010年后增加的幅度较大。河东年平均降水量总体呈减少趋势，1993年之前降水总体偏多，之后降水偏少，2011—2014年降水偏多，近4年波动比较大。2017年，甘肃省年平均降水量为451.6 mm，较常年略偏多12%，为2004年以来次多雨年（2013年最多，为480.7 mm）;河西年平均降水量为183.7 mm，偏多16%，为近5年最多雨年;河东为535.0 mm，偏多12%，为近4年最多雨年。甘肃河西降水量较少，属于干旱半干旱地区。河东地区降水量较多，属于半干旱半湿润地区，从甘肃河西和河东2个地区的降水变化趋势来看，两者呈现相反的变化趋势，可见甘肃气候变化之复杂，近58年来河西地区年降水量多年平均增加了10.0 mm左右，河东减少了50.0 mm。
从图10可以看出，1960—2017年甘肃省平均年雨日呈增加趋势，增幅为0.4 d/10 a;1967年平均年雨日为109.6 d，为1960年以来最多年;1962年为75.5 d，为1960年以来最少年;2017年甘肃省平均年雨日为93.0 d，较常年偏多1.0 d。
1960—2017年甘肃省年累计暴雨站日数呈弱增加趋势，增幅为0.1 d/10 a;2013年暴雨站日数为60 d，为1960年以来最多年;1974和1994年均为5 d，为1960年以来最少年;2017年甘肃省年累计暴雨站日数为33 d，较常年偏多13 d。
3.3 冰雹日数的年际变化
从图11可以看出，冰雹经常发生在春夏秋3个季节，1960—2017年甘肃省冰雹日数呈显著减少趋势，减幅为0.3 d/10 a，尤以20世纪80年代后期减少趋势更为明显。2017年甘肃省平均年冰雹日数为0.6 d，较常年偏少0.7 d。全省区域平均年冰雹日数有明显的年际变化，1951—1955年為冰雹比常年偏多时期，1957—1963年为相对偏少时期，1964—1990年又为偏多时期，1991年以来为持续偏少时期。1973和1977年是近58年来冰雹最多的年份，1954、1976、1977、1979年是冰雹次多年。近10年年平均冰雹次数平稳维持在0.5 d。
3.4 沙尘暴日数的年际变化
从图12可以看出，1960—2017年甘肃省沙尘暴日数均呈显著减少趋势，平均减幅为0.9 d/10 a，20世纪60年代至80年代后期沙尘暴日数持续偏多，之后以减少为主。2017年甘肃省未出现沙尘暴天气。
4 结论与讨论
甘肃地形复杂、纬度跨度大，气候特征局地性特征明显。从目前的研究成果来看，基本上都是利用常规气象观测站资料，结论大部分都相似。虽然气象部门已经建立起了较密集的区域气象自动观测站，但目前仅用在灾害性天气监测方面，随着区域自动站资料的不断积累和完善，利用包含区域站资料反映出的局地气候及灾害性天气的特征会更加丰富。该研究的特点是利用最新资料分析甘肃气候主要特征及变化趋势，主要结论如下： （1）甘肃省气温空间分布差异较大，分布趋势自东南向西北由盆地、河谷向高原、高山逐渐递减。全省年平均降水量空间分布特征大致是从东南向西北递减，东南多，西北少，中部有个相对少雨带。河西几乎没有暴雨，河东大部地区平均不到1 d。暴雨主要出现在陇东南部至陇南东南部。
（2）冰雹遍布全省各地，与当地的海拔、地形、气候等有着密切的关系。冰雹随着海拔升高而增多，高原、山区多于平川区，气候冷湿的地区多于气候温暖、干燥的地区。甘肃河西地区为全国最多的沙尘暴多发地之一，特别是民勤县最多。
（3）从主要气候及灾害性要素的时间变化特征来看，1960—2017年甘肃省年平均气温呈明显的上升趋势，特别是在1997年之后上升幅度更加明显;年降水量总体呈减少趋势，平均年雨日呈增加趋势，暴雨日数也呈弱增加趋势，降水量的变化趋势河东呈下降趋势，河西为上升趋势;冰雹和沙尘暴日数呈显著减少趋势。
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