辽宁丹东地区气候变化分析概述
董 亮,姜姗姗
(河海大学 水文水资源学院,江苏南京 210098)
摘 要:本文首先介绍辽宁丹东地理、气候概况,继而对近年来的暴雨、气温等气候特征变化事实进行阐述,最后通过对产生气候变化的大气环流、海陆风、人类活动等原因加以分析总结,以期整体把握该地区近年来气候变化及原因。
关键词:气候变化;原因分析;丹东
1. 区域概况
1.1 地理位置:
丹东市坐落在辽东半岛经济开放区东南部,地处鸭绿与黄海交汇处,与朝鲜新义州市隔江相望,北与本溪市及吉林省相接,西界鞍山,营口,西南与大连毗邻,南临黄海,是中国大陆海岸线交端的起点。位于辽东半岛与朝鲜半岛形成的倒“V”字型喇叭口顶端,主要由长白山余脉和千山东延部分构成,山体多呈北东向延伸,部分呈东西或北西向展布,属辽东丘陵东部。自北向南依次分为低山丘陵区,波状平原区和沿海平原区,地势北高南低。
1.2 气候特征:
丹东地区属于暖温带湿润区大陆性季风气候。太平洋温暖湿润的东南风沿地形抬升,使丹东地区雨量丰沛。长白山——千山山脉横卧于北部和西北部边界,对来自西伯利亚的寒冷干燥的西北风起阻隔作用。由于背山面海的特点,造成南北气候差异较大,南部属半大陆半海洋性气候;北部属大陆性气候,南北冷暖转换时间约差半个多月。年平均降水量881.3~1087.5mm。全年降水量的2/3集中在夏季。丹东年平均气温为6.8~8.7℃,南北温差约2℃。冬季最长,南部约50~60天,北部约70~80天,但严寒期(日平均气温低于-10℃的时期)较短。夏季虽热但炎热期(日平均气温达25℃或以上时期)较短,一般约20天左右。[1]
2. 气候特征变化:
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2.1 暴雨变化:
(1)暴雨日数变化:丹东地区年暴雨日数年际差异较大,1985年年暴雨日数最多达8.8d,其次是1964年8.6d;最少出现在1989年仅1.3d;年暴雨日数平均4.1d。50年代到60年代中期暴雨频发,70年代明显偏少,80年代开始逐年增加,并在1985年达到峰值,但之后陡然减少,直至到1989年暴雨日数仅1.3d,创历史最低值;进入90年代后年开始增加并进入一个波动阶段。1951~2009年近60年年暴雨日数为负趋势变化,减少了0.9d。暴雨日数月分布的年际变化情况:暴雨集中出现在7、8月,且两月中出现日数相当。近10年6月份暴雨日数明显增多,已接近7、8 月份暴雨日数的一半,不过秋季暴雨日数明显减少。近11年暴雨初期出现在3月,近10年终期在9月,相比以往均有提前。
(2)暴雨量变化:暴雨在丹东地区降水中占有重要地位,丹东地区年平均暴雨量345mm,占年降水量1/3,年暴雨量最多出现在1985年为840mm;最少88mm 出现在1993年。1951~2009年丹东地区年暴雨量呈较明显的负趋势变化,59年暴雨量减少了103.8mm。
(3)暴雨洪涝贡献率年际变化:用汛期暴雨量占汛期总降水量的百分比可反映暴雨对洪涝的贡献率。经统计1951~2009年丹东地区主汛期6~8月暴雨洪涝贡献率平均为43.3%,就是说汛期近一半降水是以暴雨形式出现。近60年丹东地区暴雨洪涝贡献率的变化波动起伏,变化不显著。
2.2 气候暖化:
除夏季7~8月气温呈现线性递减趋势外,近百年丹东各项平均气温均呈现出线性递增趋势。在近百年丹东各年代和年变化中,10年平均气温线性递增率是1.13℃/100年,逐年演变过程中的年平均递增率是0.12℃/10年。各季节逐年平均气温变化中,冬季线性增温最为显著,平均线性递增率为0.31℃/10年;春季次之,线性增长率为0.12℃/10年;秋季平均气温线性增温最小;夏季除6 月份几乎没有变化外,7~8月均呈现递减趋势。近20年年线性增暖趋势异常显著,逐年线性递增趋势为0.35℃/10年。[3]
3. 变化原因分析:
3.1 大气环流:
对大气环流背景进行了初步分析,结果表明环流背景1985年后出现突变,表现在冬季亚洲纬向环流指数明显加强和夏季西太平洋副热带高压强度增强、西界西伸、北界南落。发生在1985年环流指数跃升与丹东地区冬季平均气温大幅上升的突变有非常好的对应关系,环流异常下出现的温度异常必然会对降水产生影响,一方面热力因子是气旋等强降水天气系统生成发展的重要因子。另一方面使得冬季降水往往由固态雪转变成液态雨,这是丹东地区暴雨初期出现在3月份的重要原因。
西太平洋副热带高压是丹东地区夏季主导系统,其西侧西南气流是丹东地区暴雨形成的重要水汽来源,副高的强度和位置变化直接影响着丹东地区夏季降水的分布,1985年后副高强度明显增强,副高明显西伸,北界明显南落,对应1985年后丹东地区年暴雨量陡然减少,这很可能是随着副高明显西伸和北界南落,副高西侧西南气流的分布发生改变,水汽向北输送减弱导致的。
3.2 海陆风:
在海陆风形成过程中,随海陆风强弱变化,丹东沿海地区常有海岸锋和海风锋生成,其北侧的偏北气流相对干冷,南侧的偏南气流湿暖,且沿偏北气流冷垫上升使大气层结不稳定性增强,易触发不稳定能量的释放,有利于雷暴云生成。在沿海地区,由海陆热力差异所引起的海陆风环流在夜间由陆地吹向海洋,海岸附近形成辐合区,使降水主要出现在凌晨至早上;在陆地,由太阳辐射加热所造成的对流有效位能日变化幅度比海洋地区大得多,并常在午后到傍晚达到最大并释放,因此在午后易形成一个次峰值区。最高日气温的出现时间和气温日较差随季节和离岸距离的不同而有所差异。丹东沿海地区夏季无海风或陆风向海风转换时间迟于日最高气温出现时间时有利于高温天气的出现。[4]
3.3 人为因素:
由于近20年来丹东城市人口增长,建筑物密度增大,工业的飞速发展,排污量增加以及冬季燃煤取暖等造成的温室效应和城市效应,对气候变暖有一定的影响,在全球气候变暖的大背景下,人类活动也是一个不可忽视的因素。
4. 结语:
近年来丹东地区年暴雨日数年际差异较大,近60年来年暴雨日数呈弱的减少趋势,集中出现在7~8月,但近10年6月份暴雨日数明显偏多,7月份暴雨日数偏少,暴雨初期和终期有提早的趋势。丹东地区汛期降水量近一半以暴雨形式出现,洪涝贡献率高。在近百年丹东逐月平均气温变化趋势中,除夏季7月和8月呈线性递减趋势外,其他月份均呈线性递增趋势。
分析其原因,主要受大气环流及海陆风影响,人类活动导致的气候变暖亦不容忽视。
参考文献
[1] 李丹,单振宇,韩卫东.丹东地区雷暴的气候特征研究[J].宁夏农林科技,2011,52(03):45- 47.
[2] 高松影,刘天伟,李慧琳,薛金艳,齐 杰.1951—2009年丹东地区暴雨变化[J].气候变化研究进展,2011 ,7(01):14-17
[3] 陈洪伟,万丽岩,杨诚.近百年丹东气温变化特征分析[J]. 气象与环境学报[J],2008,24(02):10-13.
[4]李慧琳,孙连强,徐璐璐.海陆风影响下的丹东沿海地区天气特征.第27届中国气象学会年会城市气象——让生活更美好分会场论文集[C],中国北京,2010
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