Climate Change Research Letters
Vol. 10  No. 04 ( 2021 ), Article ID: 43642 , 7 pages
10.12677/CCRL.2021.104034

寿光近58年“三伏”时节气候特征分析

徐风霞,常成,张珊,高学芹,单英超

寿光市气象局,山东 寿光

收稿日期:2021年5月29日;录用日期:2021年6月24日;发布日期:2021年7月1日

摘要

基于寿光市1961~2018年“三伏”时节气温、湿度观测资料,利用现代气候诊断方法,统计分析了寿光“三伏”时节气温、湿度要素的变化特征。结果表明: 1) 寿光市1961~2018年初、中伏气温高,高温日数出现频次大;2) 寿光近58年“三伏”平均气温比最高气温升温更显著,中伏比初伏和末伏升温更显著;相对湿度随年代下降显著,并通过0.01显著性检验; 3) 40天“三伏”序列中,初伏中后期到后中伏中期,高温高湿; 4) 进入21世纪以来,寿光中伏升温、湿度减小的趋势明显。

关键词

三伏,气候特征,寿光,气象要素,分析

Analysis of Climatic Characteristics in Midsummer in Recent 58 Years in Shouguang City

Fengxia Xu, Cheng Chang, Shan Zhang, Xueqin Gao, Yingchao Shan

Shouguang Meteorological Bureau, Shouguang Shandong

Received: May 29th, 2021; accepted: Jun. 24th, 2021; published: Jul. 1st, 2021

ABSTRACT

Based on the observation data of temperature and humidity during the dog-days season in Shouguang City from 1961 to the beginning of 2018, the variation characteristics of temperature and humidity elements during the dog-days season in Shouguang City were statistically analyzed by using modern climate diagnosis method. The results showed that: 1) The frequency of high temperature days in Shouguang from 1961 to 2018 was high in medium dog-days temperature; 2) The average temperature of the dog-days in Shouguang in recent 58 years was more significant than that of the maximum temperature, and the temperature of the middle dog-days was more significant than that of the first and last dog-days; the relative humidity decreased significantly with age and passed the significance test of 0.01; 3) In the 40-day dog-days sequence, high temperature and high humidity occur from the middle and late period of primary to the middle period of post-middle period; 4) Since the beginning of the 21st century, the trend of temperature rise and humidity decrease is obvious in Shouguang.

Keywords:Dog-Days, Climatic Characteristics, Shouguang, Meteorological Elements, Analysis

Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

1. 引言

“伏”是按照我国古代的“干支纪日法”确定的,标志着一年里最炎热的时期 [1]。每年夏至以后第三个庚日(指干支纪日中带有“庚”字的日子)为初伏,第四个庚日为中伏,立秋后第一个庚日为末伏,合起来称为“三伏”。每伏10天,但有些年份中伏为20天,夏至到立秋间有4个庚日则中伏为10天,有5个庚日则中伏为20天。“三伏”反应了盛夏时节气温与相对湿度的变化 [2] [3],对人体舒适度、畜牧业等有一定影响 [4] [5] [6]。

近年来,随着全球气候变暖 [7],徐伟等 [8] 研究了金山区高温天气的气候特征;张德山等 [9] [10] 分别研究了北京、嘉兴“三伏”时节的气候特征,对寿光“三伏”时节气温的变化特征及其影响未见报道过。

山东寿光市每年“三伏”在公历7月中旬到8月中旬之间,是盛夏酷暑的时候,农谚有“热在三伏”之说,因此,研究“三伏”时节气候变化特征还是十分必要的。本研究基于寿光市观测资料,分析寿光近58年“三伏”时节的气候变化特征,以便更好地为当地工农业生产和人们生活提供气象服务。

2. 资料与方法

整理寿光市1960~2018年“三伏”时节逐日平均气温、最高气温、相对湿度资料。根据统计万年历 [11],58年中“三伏”时期中伏为10天出现19年,中伏为20天出现39年。把三伏排成40天序列,中伏前10天统计58年平均值,中伏为20天的后10天统计39年平均值。年代以10位数字为年代数字值,2000~2009年为21世纪初10年,2010~2018年为近9年。

使用线性倾向估计法分析变化趋势,采用Mann-Kendall法进行突变检验 [12],使用Excel 2003制图。

3. 结果与分析

“三伏”温度、湿度变化趋势分析

表1可见,寿光初伏与中伏的平均气温、平均最高气温变化不大,差值0.1℃~0.4℃,末伏降幅大,与中伏相差1.3℃~1.4℃;最高气温 ≥ 35℃日数初伏出现93天、中伏出现127天、末伏出现22天,出现频次分别为初伏1.6天/年、中伏2.2天/年、末伏0.4天/年;“三伏”平均相对湿度79~81之间,变化不大;极端最高气温40.3℃,出现在初伏。初、中伏气温高,高温日数出现频次大,末伏气温有所下降,高温日数出现频次偏小。

Table 1. Element values of temperature and relative humidity in Shouguang during 1961~2018

表1. 寿光1961~2018年“三伏”气温、相对湿度要素值

表2可见,从气候倾向率看出,寿光近58年“三伏”的平均气温、最高气温呈上升趋势,中伏增温最快,平均气温、最高气温增温分别达0.277℃/10a、0.277℃/10a。相对湿度呈下降趋势。从相关系数看出,初伏、末伏平均气温均通过0.05的显著性检验,最高气温均通过0.1的显著性检验,中伏平均气温、最高气温均通过了0.01的显著性检验。初、终、末伏的相对湿度均通过了0.01的显著性检验。由此可以看出,寿光近58年“三伏”平均气温比最高气温升温更显著,中伏比初伏和末伏升温更显著;相对湿度随年代下降显著,并通过0.01显著性检验。

Table 2. Decadal climate tendency rate and correlation coefficient of “three volt” temperature and relative humidity in Shouguang from 1961 to 2018

表2. 寿光1961~2018年“三伏”气温、相对湿度年代气候倾向率及相关系数

注:表示通过0.1显著性检验,※※表示通过0.05显著性检验,※※※表示通过0.01显著性检验。

Figure 1. Variation trend of temperature and relative humidity in Shouguang during 1961~2018

图1. 寿光1961~2018年“三伏”气温、相对湿度变化趋势

图1可以看出,寿光40天“三伏”序列中平均气温、平均最高气温总体呈下降趋势,平均相对湿度呈上升趋势。初伏到中伏第15天,气温基本在平均值以上缓慢下降,从中伏第16天,气温在平均值以下缓慢下降直到末伏第9天降到最低,末伏第10天气温突然升高。初伏前6天平均相对湿度在平均值以下缓慢上升,从第7天到中伏第15天在平均值附近震荡,从中伏第16天到末伏在震荡振幅平均值以上大于平均值以下,末伏第10天明显上升。由此可以看出,40天“三伏”序列中,初伏中前期温度已经升高,湿度略小,从初伏中后期到后中伏中期,高温高湿,从后中伏后期到末伏后期温度略下降,但湿度居高不下,末伏最后1天温度、湿度又明显上升。

Table 3. Annual variation of temperature and relative humidity in Shouguang during 1961~2018

表3. 寿光1961~2018年“三伏”气温、相对湿度年代变化值

注:表中数值下一年代与上一年代的差值,“−”表示降低(下降),“+”表示升高(上升)。

表3中的数值是相邻两个年代中下一年代与上一年代的差值,由表3可见,寿光近58年平均气温年代变化值初伏为“降低–平稳–升高–升高–升高”,仅60~70年代降低,70~80年代无变化,从90年代至21世纪近9年年代持续升温,进入21世纪以来比90年代升高1.3℃;中伏为“降低–降低–升高–降低–升高”,60~70年代、70~80年降低,80~90年代升温达0.9℃,90年代至21世纪初10年降低0.2℃,21世纪初10年至近9年升高达1.3℃,年代升温比降温剧烈;末伏为“平稳–降低–升高–升高–升高”,60~70年代无变化,70~80年代降低0.7℃,80~90年代至近9年持续升高。最高气温年代差变化初伏为“降低–升高–降低–升高–升高”,60~70、80~90年代降低,其余年代差值均升高,从90年代至21世纪近9年年代持续升温;中伏为“降低–升高–升高–降低–升高”,60~70年代温度降低达1.0℃、21世纪初10年至近9年升高达1.8℃,年代气温变幅大;末伏为“升高–降低–平稳–升高–升高”,80~90年代以前温度变化范围不大,从90年代至21世纪近9年持续升温,且升温幅度高达0.8℃。平均相对湿度年代变化值除初伏的80~90年代和中伏的60~70年代为正值(上升),其余均为负值(下降)。由此可以看出,近58年来,寿光“三伏”年代际变暖趋势明显,进入20世纪90年代以来这种趋势尤为明显。

初伏年代变化趋势分析

图2可以看出,寿光初伏平均气温、最高气温年代变化趋势一致,分3个阶段,60~70年代下降0.4℃~0.6℃,70~90年代仅下降0.1℃~0.2℃,较平稳,90年代到21世纪近9年年代值呈阶梯状上升1.3℃~1.5℃,持续升温;年代最高值均出现在21世纪近9年,较年代最低值分别高1.4℃、1.5℃。平均相对湿度年代值呈阶梯状下降,60~80年代降幅小,仅下降1.9%,90年代到21世纪初10年下降了5.5%,降幅大。由此可以看出,进入21世纪以来,寿光初伏升温、湿度减小趋势明显。

Figure 2. Decadal variation trend of temperature and humidity in Shouguang from 1961 to 2018

图2. 寿光1961~2018年初伏气温、湿度年代变化趋势

Figure 3. Annual variation trend of temperature and humidity in Shouguang from 1961 to 2018

图3. 寿光1961~2018年中伏气温、湿度年代变化趋势

图3可以看出,寿光中伏平均气温、最高气温年代变化趋势一致,分3个阶段,60~70年代呈下降0.4℃~0.6℃,70~90年代变化仅0.1℃~0.2℃,较平稳,90年代到21世纪近9年年代值呈阶梯状上升1.3℃~1.5℃,持续升温;年代最高值均出现在21世纪近9年,较年代最低值分别高1.4℃、1.5℃。平均相对湿度年代值呈阶梯状下降,60~80年代降幅不大,仅下降1.9%,90年代到21世纪初10年下降了5.5%,降幅大。由此可以看出,进入21世纪以来,寿光中伏升温、湿度减小趋势明显。

图4可以看出,寿光末伏平均气温60~70年代变化平稳,80年代下降0.7℃,90年代后阶梯状持续升温;最高气温60~90年代变化仅0.1℃~0.2℃,较平稳,进入21世纪年代值呈阶梯状上升明显。平均相对湿度年代值呈阶梯状下降,60~80年代降幅不大,90年代到21世纪初10年下降了3.1%,降幅大。由此可以看出,进入21世纪以来,寿光末伏随年代升温、湿度减小趋势明显。

Figure 4. From 1961 to 2018, Chronological variation trend of temperature and humidity in Shouguang

图4. 寿光1961~2018年末伏气温、湿度年代变化趋势

4. 结论与讨论

1) 寿光近58年初、中伏气温高,高温日数出现频次大,末伏气温有所下降,高温日数出现频次偏小。“三伏”的平均气温、最高气温呈上升趋势,中伏增温最快,平均气温、最高气温增温气候倾向率分别为0.277℃/10a、0.277℃/10a,初伏、末伏平均气温均通过0.05的显著性检验,最高气温均通过0.1的显著性检验,中伏平均气温、最高气温均通过了0.01的显著性检验。相对湿度呈下降趋势,初、终、末伏的相对湿度均通过了0.01的显著性检验。寿光近58年“三伏”平均气温比最高气温升温更显著,中伏比初伏和末伏升温更显著;相对湿度随年代下降很显著。40天“三伏”序列中,初伏中前期温度已经升高,湿度略小,从初伏中后期到后中伏中期,高温高湿,从后中伏后期到末伏后期温度略下降,但湿度居高不下,末伏最后1天温度、湿度又明显上升。进入21世纪以来,寿光初、中、末伏随年代温度升高、湿度减小的趋势明显。

2) 专家对“三伏”变化趋势论证结论与本研究结论基本一致。本研究的创新点是对寿光区域“三伏”、变化趋势进行研究,为当地气象服务提供参考依据。

3) 讨论

本研究只从气温、相对湿度方面进行研究,在今后工作中,我们将加强对寿光气候变化的全面研究,为当地工农业生产服务。

文章引用

徐风霞,常 成,张 珊,高学芹,单英超. 寿光近58年“三伏”时节气候特征分析
Analysis of Climatic Characteristics in Midsummer in Recent 58 Years in Shouguang City[J]. 气候变化研究快报, 2021, 10(04): 287-293. https://doi.org/10.12677/CCRL.2021.104034

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