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摘 要：清镇市为西南地区典型的卡斯特岩溶农业县市之一，对其近10a气候变化进行研究具有重要的科学和实际意义。本研究选取清镇市2006—2015年气温、降水和日照时数作为研究对象，综合运用距平分析、线性趋势法、滑动平均法、距平百分率数理统计方法，通过对清镇市2006—2015年气温、降水、日照时数的特征进行分析，结果表明：清镇市近10a年均气温呈上升趋势，呈“升-降-升-降”反W型模式；年均降水走势平缓略升，对应的年降水量在一段时期内总体上变化差异大，降水量的分布呈现中间低，两边高态势，近10a呈旱涝相间特征；年日照时数是呈缓慢上升的趋势，整体上日照时数变化相对稳定，主要有4次下降。本文通过对清镇市近10a的气候变化特征进行研究，以期为中、短期气候趋势预测及气候资源开发利用和防灾减灾提供科学的参考依据。
关键词：清镇市；气候变化；温度；降水；日照
中图分类号：P467 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160931050
引言
气候变化问题是21世纪各国可持续发展中面临的重大挑战，气候变化对人类的生存环境产生了直接和间接的影响，引起了世界各国的广泛关注，国内外学者对此做了大量的研究 [1]。受全球气候变化的影响，近100a来我国的气候也发生了一些变化，其中平均气温升高的趋势较为明显，温度上升了0.5～0.8℃[2]。在全球变暖的大背景下，受自然因素的影响和人类活动的叠加干扰，加剧了气候变化的速度，各种极端天气现象发生的频数增加，气候变化已成为人们关注的重大问题[2-4]。目前学者们对气候变化研究时间跨度从几十年到上百年，气候变化的区域差异和特征及其对经济和社会的影响已成为近年来科学家关注的焦点，因而研究气候的变化特征十分重要[5-9]。降水、气温等是气候的重要因素，因此研究气温、降水等变化规律，对促进区域经济可持续发展具有重要意义。
清镇市作为西南地区典型的卡斯特岩溶地区之一，在亚热带季风湿润气候条件下，洪涝、干旱、冰雹、凝冻等自然灾害影响较大，气候条件严重制约了社会经济发展，因此对清镇地区的气候分析具有典型意义。目前，对清镇市气温、降水等的变化研究还相对较少，因此本研究具有一定的实际意义。本文综合运用距平分析、线性趋势法、滑动平均法[10]对清镇市近10a的气温、降水等的变化趋势进行分析，以期找到清镇市近10a的气候的历史演变规律，为中、短期气候趋势预测及气候资源开发利用和防灾减灾提供科学的参考依据。
1 数据来源与分析方法
1.1 数据来源
清镇市位于贵州省中部，贵阳市西部。市境东西宽约42.6km，南北长约55.7km，总面积为1387km2。本研究数据来源于清镇市国家一般站（位于E10628，N2634，地处清镇市区，周边环境以城市建筑为主，观测要素能反映清镇市的气候特点）。在所引用资料的时间段内未曾迁站，保证了资料的连续性。本文选用清镇市2006—2015年历年逐月气温数据、逐月降水量、逐月日照数据都来自清镇市国家一般站。由逐日的气温、降水、日照数据分别得到逐月数据。本研究气候标准值为清镇站1986—2015年这30a气象要素资料的合计平均值，其中年平均降水量为1161.5mm，年平均日照时数为1164.3h，年平均气温为14.4℃。
1.2 分析方法
本文将选取清镇市2006—2015年10a气象资料作为研究对象，选取气温、降水、日照等作为指标，运用数理统计方法一元线性回归、滑动平均[11]（滑动平均线可判断某要素平均状态的长期变化趋势）、距平百分率，结合图表，分析其变化特征。
a.设某一气象要素时间序列为：y1，y2，y3......yn，则它总可以用一个多项式来表示[10]：
Y （t）=a0 a1t a2t2...… aptp
（其中p 其中的t为时间，单位为年。温度的气候趋势用一次直线方程就能满足，计算公式如下：
Y （t） =a0 a1t，
其用最小二乘法求得气候线性趋势倾向率，趋势变化方程为：
dy（t）/dt= a1 其中a1>表示气温呈上升趋势，a1<表示气温呈下降趋势。
b. 距平百分率
其计算公式为：P=（R-R均）/R均-100% 式中：R为某年的降水量；R均为该时段多年平均降雨量；P为降水距平百分率。根据降水距平百分率进行分级，共分为六级：偏洪（>40%）；涝（ 40% ～25 %）；偏涝（24%～10%）；正常（10%～-10%）；偏旱（-11%～24%）；旱（-25%～-40%）。
2 清镇市气候基本特征
清镇市属于亚热带季风湿润气候区，具有春迟、夏短、秋早、冬长特点。一年四季，灾害性天气时有发生。以春、夏、秋季低温冷害、春旱、伏旱、冰雹较为严重，洪涝、大风、凝冻亦常致害，给清镇市经济社会发展带来极大影响。夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，雨热同季，雨日多，日照少，山区气候特色明显。年平均气温14.4℃，极端最高气温34.5℃，极端最低气温-8.6℃，最热月7月，平均气温22.7℃，平均最高气温27.2℃；最冷月1月，平均气温3.9℃，平均最低气温1.5℃，气温年较差18.8℃，无霜期284d；市境内温度以鸭池河谷地带较高，东部、西南部低中山山地略低。9月—次年4月盛行东北风，5—8月盛行偏南风；具有冬暖夏凉、气候温和、舒适宜人特点。
3 气候变化特征分析
3.1 年平均气温特征
分析结果显示（图1），清镇市2006—2015年平均气温的一元线性回归模型Y=0.0418t 14.56，从趋势线的倾斜度可以看出，年平均气温的倾向率0.0418 ?C /10a，表明清镇市年平均气温呈上升趋势。从滑动平均线走势分析显示，年平均气温呈“升-降-升-降”反W型模式。从2007年开始回落，至2010年明显开始回升，到2013年达到顶峰，之后开始回落。从图1可知，年平均气温有2次的上升期，第1次是2006—2007年，气温升幅在0.1℃ 左右，第2次是2012—2013年，气温升幅在0.5℃ 左右。据清镇市气象资料统计分析显示，此次大幅升温主要是2013年受西太平洋副热带高压持续影响。 从图2可见，清镇市年平均气温距平趋势线的倾向率为0.0418 ?C /10a，表明气温呈上升趋势。综合图1、图2可知，清镇市2006—2015年年平均气温变化增温和降幅规律基本一致，呈呈“升-降-升-降”反W型模式。较历年平均气温相比出现了2次降温过程。该现象表明，受全球气候变化的影响，清镇市气候演变过程较为复杂，但清镇市的气候变暖趋势是明显的。
3.2 降水变化特征
从图3 可以看出，清镇市年平均降水趋势线的走势呈平缓略升，对应的年降水量在一段时期内总体上变化差异大，年降水量的趋势倾向率为46.869mm/a。近10a来，降水量的分布呈现中间低，两边高态势，形成属于清镇市独特的降水特征。2008—2011年处于急速下降的趋势，其中2011年处于谷底，全年降水量较少，而2011年清镇市干旱情况非常严重，导致清镇地区农业受到了影响。随后，清镇市降水进入全新的降水上升周期。由于2009—2012年，降水量持续偏少，对清镇地区农业生产及人民日常生活都产生了一定影响。
对清镇市2006—2015年年平均降水进行旱涝特征分析，结果显示（表1），清镇地区近10a的年平均降水为1149.54mm，大于30a历年平均值（1161.5mm），2006、2009—2011年、2013年出现不同程度的干旱，2008、2014—2015表现为涝特征。据清镇市气象资料统计显示，2006入春以来，春旱较重，农作物出现死苗。6月降水偏少近30%，10%的水田未能插秧。8月降水总量仅68mm，与累年均值比偏少56%，直至10月上旬旱情缓解。2009、2010年夏旱给工农业生产造成一定的损失，玉米、水稻、烤烟、果园、茶园等受灾，群众存在饮水困难。农业、畜牧业、林业经济损失上亿元。2011年的重级干旱，2013年特重夏旱持续时间长达70d，清镇市大部分乡镇达特旱等级，灾情严重影响社会经济的发展，给人民群众造成了极大损失。2014年7月15日08：00—7月16日20：00，清镇市出现特大暴雨天气过程，清镇市普降大暴雨，城区日降水达295.8超过1963年出现的历史极值221.2mm的。据清镇市民政部门统计，因受暴雨天气影响，清镇市受灾人口105494人，农作物受灾面积6700hm2，房屋严重损坏37间，共紧急转移安置人员2100人。县乡村公路因灾受损31.457km。51户规上工业企业不同程度受灾，直接经济损失6916万元。清镇市农业、工矿业、群众财产、基础设施因灾造成直接经济损失19919.67万元。
3.3 年日照变化特征
研究表明，日照是重要的气候因子，也是农作物生长发育不可缺少的条件，并且是气候资源的重要组成部分之一，同时日照作为农业生产的重要衡量标准之一[12]，日照的变化趋势，对合理布局农业生产和农业结构的调整有着很重要的作用。清镇市为贵州重要的农业生产基地之一，存在小城市、大农村的分布格局，因此了解并掌握清镇市日照数的变化规律，对于农、林产量预报具有积极意义。
从图4分析可知，清镇市近10a年日照时数是呈缓慢上升的趋势，年增长趋势为6.2903h/a。整体上日照时数变化相对稳定，主要有4次下降，分别为2006年、2008年、2012年、2015年，其中2012年年日照时数降幅最大。前人研究表明，日照时数的多寡和降水量的多少有一定关系。日照时数明显偏少，且在某年突然增加，该现象与当地日照时数多寡、降水量多少存在非常密切的联系。结合图3、图4、图5分析可见，清镇市年降水量增多，日照时数有所下降。受到全球气候变暖的影响，清镇市气候变化受到了一定影响。气候变暖使得清镇市旱涝呈现2极分化特点，其中强降水有所增多，而日照时间变短，这并不利于当地农业生产良性发展。因此相关部门要加大对气候的预测，趋利避害，积极预防各类自然灾害，顺应气候变化趋势及特点，制定科学、合理的农业种植计划，充分利用气候优势，发展当地农业经济。与此同时，相关部门还应加大对气候各影响因素的分析和研究，及时获取最新的动态气候变化信息，积极促进当前经济社会的发展。
4 结论
通过对清镇市2006—2015年气温、降水、日照时数的特征进行分析表明：清镇市年均气温的倾向率0.0418 ℃/10a，年均气温呈上升趋势，呈“升-降-升-降”反W型模式；清镇市年平均降水趋势线的走势呈平缓略升，对应的年降水量在一段时期内总体上变化差异大，年降水量的趋势倾向率为46.869mm/a。降水量的分布呈现中间低，两边高态势，形成属于清镇市独特的降水特征。近10a旱涝特征表现为不同程度的干旱和洪涝，2006、2009—2011年、2013年出现不同程度的干旱，2008、2014—2015表现为涝特征；清镇市近10a年日照时数是呈缓慢上升的趋势，年增长趋势为6.2903h/a。整体上日照时数变化相对稳定，主要有4次下降，分别为2006年、2008年、2012年、2015年，其中2012年年日照时数降幅最大。
参考文献
[1]邢轶兰，邸利，何毅，等.1960—2013年甘肃省气温、降水变化特征分析[J].中国农学通报，2015，31（23）：175-181.
[2]丁一汇，任国玉，石广玉，等.气候变化国家评估报告（Ⅰ）：中国气候变化的历史和未来趋势[J].气候变化研究进展，2006，2（1）：3-8.
[3]宁玉梅，林堃儒.北流市近气温降水变化特征及异常分析[J].气象研究与应用，2012，33（1）：62-63.
[4]朱龙腾，陈远生，燕然然，等.1951—2010年北京市降水和气温的变化特征[J].资源科学，2012，34（7）：1287-1297.
[5]Chen H P，Sun J Q.Projected change in East Asian summer monsoon precipitation under RCP scenario[J]. Meteor.Atmos. Phys，2013，121（1-2）：55-77.
[6]热依兰·尔肯，努尔巴依·阿不都沙力克.近60a新疆库尔勒市的气候变化特点分析[J].生态环境学报，2012，21（9）：1547-1552.
[7]范晓辉，王麒翔，王孟本.山西省近50a无霜期变化特征研究[J].生态环境学报，2011，19（11）：2393-2397.
[8]蒋样明，崔伟宏，董前林，等.多时间尺度上研究中国近代气温变化规律[J].生态环境学报，2011，19（9）：2017-2022.
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[10]侯威，朱晓金，姜彤.IPCC第五次评估报告对跨区域影响的新认识[J].气候变化研究进展，2014，10（3）：191-196.
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[12]黄雪松，周惠文，黄梅丽，等.广西近50a来气温、降水气候变化[J].广西气象，2005，26（4）：9-11.
[13]杜军，边多，胡军，等.西藏近35a日照时数的变化特征及其影响因素[J].地理科学，2007，62（5）：492-500.
作者简介：金昭贵（1983-），男，硕士研究生，助理工程师，从事综合气象业务工作。
关键词：清镇市；气候变化；温度；降水；日照
中图分类号：P467 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160931050
引言
气候变化问题是21世纪各国可持续发展中面临的重大挑战，气候变化对人类的生存环境产生了直接和间接的影响，引起了世界各国的广泛关注，国内外学者对此做了大量的研究 [1]。受全球气候变化的影响，近100a来我国的气候也发生了一些变化，其中平均气温升高的趋势较为明显，温度上升了0.5～0.8℃[2]。在全球变暖的大背景下，受自然因素的影响和人类活动的叠加干扰，加剧了气候变化的速度，各种极端天气现象发生的频数增加，气候变化已成为人们关注的重大问题[2-4]。目前学者们对气候变化研究时间跨度从几十年到上百年，气候变化的区域差异和特征及其对经济和社会的影响已成为近年来科学家关注的焦点，因而研究气候的变化特征十分重要[5-9]。降水、气温等是气候的重要因素，因此研究气温、降水等变化规律，对促进区域经济可持续发展具有重要意义。
清镇市作为西南地区典型的卡斯特岩溶地区之一，在亚热带季风湿润气候条件下，洪涝、干旱、冰雹、凝冻等自然灾害影响较大，气候条件严重制约了社会经济发展，因此对清镇地区的气候分析具有典型意义。目前，对清镇市气温、降水等的变化研究还相对较少，因此本研究具有一定的实际意义。本文综合运用距平分析、线性趋势法、滑动平均法[10]对清镇市近10a的气温、降水等的变化趋势进行分析，以期找到清镇市近10a的气候的历史演变规律，为中、短期气候趋势预测及气候资源开发利用和防灾减灾提供科学的参考依据。
1 数据来源与分析方法
1.1 数据来源
清镇市位于贵州省中部，贵阳市西部。市境东西宽约42.6km，南北长约55.7km，总面积为1387km2。本研究数据来源于清镇市国家一般站（位于E10628，N2634，地处清镇市区，周边环境以城市建筑为主，观测要素能反映清镇市的气候特点）。在所引用资料的时间段内未曾迁站，保证了资料的连续性。本文选用清镇市2006—2015年历年逐月气温数据、逐月降水量、逐月日照数据都来自清镇市国家一般站。由逐日的气温、降水、日照数据分别得到逐月数据。本研究气候标准值为清镇站1986—2015年这30a气象要素资料的合计平均值，其中年平均降水量为1161.5mm，年平均日照时数为1164.3h，年平均气温为14.4℃。
1.2 分析方法
本文将选取清镇市2006—2015年10a气象资料作为研究对象，选取气温、降水、日照等作为指标，运用数理统计方法一元线性回归、滑动平均[11]（滑动平均线可判断某要素平均状态的长期变化趋势）、距平百分率，结合图表，分析其变化特征。
a.设某一气象要素时间序列为：y1，y2，y3......yn，则它总可以用一个多项式来表示[10]：
Y （t）=a0 a1t a2t2...… aptp
（其中p
Y （t） =a0 a1t，
其用最小二乘法求得气候线性趋势倾向率，趋势变化方程为：
dy（t）/dt= a1 其中a1>表示气温呈上升趋势，a1<表示气温呈下降趋势。
b. 距平百分率
其计算公式为：P=（R-R均）/R均-100% 式中：R为某年的降水量；R均为该时段多年平均降雨量；P为降水距平百分率。根据降水距平百分率进行分级，共分为六级：偏洪（>40%）；涝（ 40% ～25 %）；偏涝（24%～10%）；正常（10%～-10%）；偏旱（-11%～24%）；旱（-25%～-40%）。
2 清镇市气候基本特征
清镇市属于亚热带季风湿润气候区，具有春迟、夏短、秋早、冬长特点。一年四季，灾害性天气时有发生。以春、夏、秋季低温冷害、春旱、伏旱、冰雹较为严重，洪涝、大风、凝冻亦常致害，给清镇市经济社会发展带来极大影响。夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，雨热同季，雨日多，日照少，山区气候特色明显。年平均气温14.4℃，极端最高气温34.5℃，极端最低气温-8.6℃，最热月7月，平均气温22.7℃，平均最高气温27.2℃；最冷月1月，平均气温3.9℃，平均最低气温1.5℃，气温年较差18.8℃，无霜期284d；市境内温度以鸭池河谷地带较高，东部、西南部低中山山地略低。9月—次年4月盛行东北风，5—8月盛行偏南风；具有冬暖夏凉、气候温和、舒适宜人特点。
3 气候变化特征分析
3.1 年平均气温特征
分析结果显示（图1），清镇市2006—2015年平均气温的一元线性回归模型Y=0.0418t 14.56，从趋势线的倾斜度可以看出，年平均气温的倾向率0.0418 ?C /10a，表明清镇市年平均气温呈上升趋势。从滑动平均线走势分析显示，年平均气温呈“升-降-升-降”反W型模式。从2007年开始回落，至2010年明显开始回升，到2013年达到顶峰，之后开始回落。从图1可知，年平均气温有2次的上升期，第1次是2006—2007年，气温升幅在0.1℃ 左右，第2次是2012—2013年，气温升幅在0.5℃ 左右。据清镇市气象资料统计分析显示，此次大幅升温主要是2013年受西太平洋副热带高压持续影响。 从图2可见，清镇市年平均气温距平趋势线的倾向率为0.0418 ?C /10a，表明气温呈上升趋势。综合图1、图2可知，清镇市2006—2015年年平均气温变化增温和降幅规律基本一致，呈呈“升-降-升-降”反W型模式。较历年平均气温相比出现了2次降温过程。该现象表明，受全球气候变化的影响，清镇市气候演变过程较为复杂，但清镇市的气候变暖趋势是明显的。
3.2 降水变化特征
从图3 可以看出，清镇市年平均降水趋势线的走势呈平缓略升，对应的年降水量在一段时期内总体上变化差异大，年降水量的趋势倾向率为46.869mm/a。近10a来，降水量的分布呈现中间低，两边高态势，形成属于清镇市独特的降水特征。2008—2011年处于急速下降的趋势，其中2011年处于谷底，全年降水量较少，而2011年清镇市干旱情况非常严重，导致清镇地区农业受到了影响。随后，清镇市降水进入全新的降水上升周期。由于2009—2012年，降水量持续偏少，对清镇地区农业生产及人民日常生活都产生了一定影响。
对清镇市2006—2015年年平均降水进行旱涝特征分析，结果显示（表1），清镇地区近10a的年平均降水为1149.54mm，大于30a历年平均值（1161.5mm），2006、2009—2011年、2013年出现不同程度的干旱，2008、2014—2015表现为涝特征。据清镇市气象资料统计显示，2006入春以来，春旱较重，农作物出现死苗。6月降水偏少近30%，10%的水田未能插秧。8月降水总量仅68mm，与累年均值比偏少56%，直至10月上旬旱情缓解。2009、2010年夏旱给工农业生产造成一定的损失，玉米、水稻、烤烟、果园、茶园等受灾，群众存在饮水困难。农业、畜牧业、林业经济损失上亿元。2011年的重级干旱，2013年特重夏旱持续时间长达70d，清镇市大部分乡镇达特旱等级，灾情严重影响社会经济的发展，给人民群众造成了极大损失。2014年7月15日08：00—7月16日20：00，清镇市出现特大暴雨天气过程，清镇市普降大暴雨，城区日降水达295.8超过1963年出现的历史极值221.2mm的。据清镇市民政部门统计，因受暴雨天气影响，清镇市受灾人口105494人，农作物受灾面积6700hm2，房屋严重损坏37间，共紧急转移安置人员2100人。县乡村公路因灾受损31.457km。51户规上工业企业不同程度受灾，直接经济损失6916万元。清镇市农业、工矿业、群众财产、基础设施因灾造成直接经济损失19919.67万元。
3.3 年日照变化特征
研究表明，日照是重要的气候因子，也是农作物生长发育不可缺少的条件，并且是气候资源的重要组成部分之一，同时日照作为农业生产的重要衡量标准之一[12]，日照的变化趋势，对合理布局农业生产和农业结构的调整有着很重要的作用。清镇市为贵州重要的农业生产基地之一，存在小城市、大农村的分布格局，因此了解并掌握清镇市日照数的变化规律，对于农、林产量预报具有积极意义。
从图4分析可知，清镇市近10a年日照时数是呈缓慢上升的趋势，年增长趋势为6.2903h/a。整体上日照时数变化相对稳定，主要有4次下降，分别为2006年、2008年、2012年、2015年，其中2012年年日照时数降幅最大。前人研究表明，日照时数的多寡和降水量的多少有一定关系。日照时数明显偏少，且在某年突然增加，该现象与当地日照时数多寡、降水量多少存在非常密切的联系。结合图3、图4、图5分析可见，清镇市年降水量增多，日照时数有所下降。受到全球气候变暖的影响，清镇市气候变化受到了一定影响。气候变暖使得清镇市旱涝呈现2极分化特点，其中强降水有所增多，而日照时间变短，这并不利于当地农业生产良性发展。因此相关部门要加大对气候的预测，趋利避害，积极预防各类自然灾害，顺应气候变化趋势及特点，制定科学、合理的农业种植计划，充分利用气候优势，发展当地农业经济。与此同时，相关部门还应加大对气候各影响因素的分析和研究，及时获取最新的动态气候变化信息，积极促进当前经济社会的发展。
4 结论
通过对清镇市2006—2015年气温、降水、日照时数的特征进行分析表明：清镇市年均气温的倾向率0.0418 ℃/10a，年均气温呈上升趋势，呈“升-降-升-降”反W型模式；清镇市年平均降水趋势线的走势呈平缓略升，对应的年降水量在一段时期内总体上变化差异大，年降水量的趋势倾向率为46.869mm/a。降水量的分布呈现中间低，两边高态势，形成属于清镇市独特的降水特征。近10a旱涝特征表现为不同程度的干旱和洪涝，2006、2009—2011年、2013年出现不同程度的干旱，2008、2014—2015表现为涝特征；清镇市近10a年日照时数是呈缓慢上升的趋势，年增长趋势为6.2903h/a。整体上日照时数变化相对稳定，主要有4次下降，分别为2006年、2008年、2012年、2015年，其中2012年年日照时数降幅最大。
参考文献
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作者简介：金昭贵（1983-），男，硕士研究生，助理工程师，从事综合气象业务工作。