2024年3月8日发(作者：)

近50年庆阳市气候变化特征分析

作者：周忠文 张天锋 张谋草 刘英 薛璟轩 张俊林 张红妮 韩博

来源：《甘肃农业科技》2022年第09期

摘要：以全球变暖为主要特征的气候变化已成为当今世界重要的环境问题，庆阳市是全球气候变化敏感的区域之一。为了探索环保新模式、推动人与自然和谐发展。利用庆阳市8个气象观测站1971 — 2020年连续50 a的气象资料，采用气候倾向率、累积距平、回归分析等方法，分析了庆阳市气候变化基本特征。结果表明，50年内庆阳市年平均气温呈上升趋势，平均升高速率为0.32 ℃/10 a，变暖幅度高于全球和全国平均水平;各季均增温明显，其中春季、冬季升温幅度最大，夏季、秋季升温幅度较小。年平均降水量呈波动增加趋势，平均增加速率为14.5 mm/10 a;各季变化趋势不一，夏季、秋季、冬季呈增加趋势，春季呈减少趋势。日照时数呈减少趋势，平均减少速率为24.6 h /10 a;春季为增加趋势，夏季、秋季、冬季为减少趋势，日照时数的季节变化与降水的季节变化呈显著负相关。整体气候由寒旱向暖湿转化，极端天气气候事件趋多趋强，与西北地区的气候变化趋势一致。

关键词：庆阳市;气候变化;特征分析

中图分类号：P423 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2022）09-0045-07

doi：10.3969/.1001-1463.2022.09.011

Study on Analysis of the Climate Change Characteristics in Qingyang over the Past 50 Years

ZHOU Zhongwen 1， ZHANG Tianfeng 1， ZHANG Moucao 1， LIU Ying 1， XUE

Jingxuan 1， ZHANG Junlin 1，ZHANG Hongni 1， HAN Bo 2

（1. Qingyang Meteorological Bureau of Gansu Province， Qingyang Gansu 745000， China; 2.

Heshui Meteorological Bureau， Heshui Gansu 745300， China）

Abstract： Global warming as the main characteristics of the climate change has become a

crucial environmental problem worldwide， Qingyang is one of the regions sensitive to global climate

change. To explore a new model of environmental protection and to promote the harmonious

development of man and nature， meteorological data of 8 meteorological observatories from 1971 to

2020 for 50 years were used in this study， climate trend rate， cumulative anomaly， regression

analysis and other methods were applied to analyze the basic characteristics of climate change in

Qingyang City. The results showed that the annual mean temperature in Qingyang has been increasing

over the past 50 years with an increase rate of 0.32 ℃ every 10 years， which was higher than the

global and national average. The temperature increase in each season was obvious， and the

temperature rise in spring and winter was the highest， while the temperature rise in summer and

autumn was less. The annual mean precipitation increased by 14.5 mm every 10 years. The seasonal

variation trend was different and showed increase in summer， autumn and winter and decrease in

spring， the sunshine duration decreased by 24.6 hours every 10 years， an increasing trend in

spring， and a decreasing trend in summer， autumn and winter were detected. The seasonal

variation of sunshine duration was also negatively correlated with that of precipitation （P < 0.05）.

The overall climate changed from cold and drought to warm and wet， and extreme weather and

climate events became more and more intense， which was consistent with the trend of climate

change in northwest area.

Key words： Qingyang; Climate change; Characteristic analysis

气候变化已成为目前地球科学领域的热点问题。气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（通常为30年或更长）的气候变动，主要指气温的升高与降低，降水的增加与减少，极端天气和气候事件的增多与减少及其变化速率等。诸多研究人员已使用不同方法开展研究，揭露了气候变暖的事实[1 - 12 ];赵月兰等[13 ]、杨建明等[14 ]对甘肃境内近年气候演变特征进行过分析。甘肃省东部俗称陇东，地形为黄土高原残塬沟壑区，深居内陆，远离海洋，降水总量少，是我国西北半湿润气候和半干旱气候的分界岭，具有明显的生态过渡带环境特征，是一个气候资源相对贫乏的旱作雨养农业区。地处陇东的庆阳市气候如何变化，是当地社会各界普遍关心的问题，直接关系自然灾害防御、生态环境保护、农业生产和经济发展等重大社会问题。分析庆阳市的气候变化特征，并对其影响进行评估，对探索环保新模式、推动人与自然和谐发展，促进区域经济社会发展具有重要的意义。

1 资料及方法

1.1 资料来源

选取庆阳市8个气象观测站1971 — 2020年的温度、降水量、日照时数、蒸发量等气象数据作为气候指标，分析50年以来庆阳市气候变化特征。

1.2 研究区概况

庆阳市位于甘肃省最东部，陕甘宁三省区的交汇处，系黄河中下游黄土高原沟壑区，北邻毛乌苏沙漠，西靠六盘山，东接子午岭，习称“陇东”，素有“陇东粮仓”之称。全市总土地面积约27万km2，辖1区7县116个乡镇，总人口268万。庆阳市地处季风边缘地带的大陆腹部，受季风影响明显，属大陆性北温带半湿润半干旱气候过渡区，北部环县、华池、庆城三县属半干旱气候区域，其余县区属半湿润气候区域。庆阳全域属旱作雨养农业区，农业生产基本上“靠天吃饭”。庆阳市地势北高南低，海拔885～2 082 m，地势落差极大，且山、川、塬兼有，沟、峁、梁相间，地形复杂，坡地极多，土质疏松，植被稀少，建筑物防雨能力差，抗暴洪能力极差，是气候变化敏感区和生态环境脆弱区。

庆阳市8县区地处34° 43′～36° 34′ N，107°13′～108° 24′ E，有2个国家基本气象站和6个一般气象站（表1），海拔1 093.7～1 481.9 m。1971 —2020年平均气温8.6～10.0 ℃，气候温凉，冬季寒冷而漫长，夏季温热而短促，春季升温快，秋季降温迅速，昼夜温差大。极端最高气温35.5～39.9 ℃，极端最低气温-27.1～-19.7 ℃，无霜期143～163 d。各县区年均日照时数2 310.0～2 556.7 h，日照充足，光能资源丰富。各县区年降水量427.8～630.5 mm，年蒸发量1 348.9～1 614.5 mm，为年降水量的2～3倍，气候干燥。降水时空分布不均，大致从东南向西北递减，地域差异明显。降水年际波动大，季节分配不均，4 — 9月集中了年降水量的80%以上，雨热同季，光、温、水匹配基本合理，在作物生长季内有利于农业气候资源的综合利用。

1.3 研究方法

1.3.1 气候倾向率法 各类气象要素的变化趋势采用气候倾向率表征，用一元线性回归函数表示，即：

Y=a+bt

式中，Y 为气象要素，a 为回归常数，t 为时间变量，定义 b1=b×10 表示为气象要素每 10

a的气候倾向率。

1.3.2 累积距平法 距平表示气候要素值与多年平均值的偏差，是一种常用的，用曲线直观判断变化趋势及突变时间的方法[15 ]。

1.3.3 回归分析法 利用统计回归方法建立各气象要素与各类灾害之间的线性相关性，并进行显著性分析。

1.4 数据分析

数据采用Excel软件和函数计算进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 气温变化趋势

由图1可见，庆阳市近50年年平均气温为9.4 ℃，最高值出现在2006年，为10.6 ℃，比常年（1981 — 2020年，下同）高1.2 ℃;最低值出现在1984年，为8.0 ℃，比常年低1.4 ℃;1997年以后升温更为明显。

由各季平均气温变化曲线（图1）可知，各季均增温明显。其中春季、冬季升温幅度最大，上升速率为0.44 ℃/10 a和0.40 ℃/10 a;夏季、秋季升温幅度较小，上升速率为0.19 ℃/10

a和0.21 ℃/10 a。

年平均气温近50年呈上升趋势，平均升高速率为0.32 ℃/10 a，高于同期全球（0.12 ℃/10

a）和全国（0.23 ℃/10 a）平均水平[16 - 17 ]。从各年代年平均气温变化（表2）來看，20世纪70、80年代偏低，20世纪90年代正常，进入21世纪后偏高。

2.2 降水量变化趋势

由图2可见，庆阳市近50年年平均降水量为527.4 mm，最大值出现在2003年，为743.3

mm，比常年多45%;最小值出现在1997年，为362.9 mm，比常年少29%。

由各季平均降水变化曲线（图2）看，各季变化趋势不一。夏季、秋季、冬季呈增加趋势，增加速率为7.08、7.06、0.73 mm/10 a;春季呈减少趋势，减少速率为0.25 mm/10 a。

Key words： Qingyang; Climate change; Characteristic analysis

气候变化已成为目前地球科学领域的热点问题。气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（通常为30年或更长）的气候变动，主要指气温的升高与降低，降水的增加与减少，极端天气和气候事件的增多与减少及其变化速率等。诸多研究人员已使用不同方法开展研究，揭露了气候变暖的事实[1 - 12 ];赵月兰等[13 ]、杨建明等[14 ]对甘肃境内近年气候演变特征进行过分析。甘肃省东部俗称陇东，地形为黄土高原残塬沟壑区，深居内陆，远离海洋，降水总量少，是我国西北半湿润气候和半干旱气候的分界岭，具有明显的生态过渡带环境特征，是一个气候资源相对贫乏的旱作雨养农业区。地处陇东的庆阳市气候如

何变化，是当地社会各界普遍关心的问题，直接关系自然灾害防御、生态环境保护、农业生产和经济发展等重大社会问题。分析庆阳市的气候变化特征，并对其影响进行评估，对探索环保新模式、推动人与自然和谐发展，促进区域经济社会发展具有重要的意义。

1 资料及方法

1.1 资料来源

选取庆阳市8个气象观测站1971 — 2020年的温度、降水量、日照时数、蒸发量等气象数据作为气候指标，分析50年以来庆阳市气候变化特征。

1.2 研究区概况

庆阳市位于甘肃省最东部，陕甘宁三省区的交汇处，系黄河中下游黄土高原沟壑区，北邻毛乌苏沙漠，西靠六盘山，东接子午岭，习称“陇东”，素有“陇东粮仓”之称。全市总土地面积约27万km2，辖1区7县116个乡镇，总人口268万。庆阳市地处季风边缘地带的大陆腹部，受季风影响明显，属大陆性北温带半湿润半干旱气候过渡区，北部环县、华池、庆城三县属半干旱气候区域，其余县区属半湿润气候区域。庆阳全域属旱作雨养农业区，农业生产基本上“靠天吃饭”。庆阳市地势北高南低，海拔885～2 082 m，地势落差极大，且山、川、塬兼有，沟、峁、梁相间，地形复杂，坡地极多，土质疏松，植被稀少，建筑物防雨能力差，抗暴洪能力极差，是气候变化敏感区和生态环境脆弱区。

庆阳市8县区地处34° 43′～36° 34′ N，107°13′～108° 24′ E，有2个国家基本气象站和6个一般气象站（表1），海拔1 093.7～1 481.9 m。1971 —2020年平均气温8.6～10.0 ℃，气候温凉，冬季寒冷而漫长，夏季温热而短促，春季升温快，秋季降温迅速，昼夜温差大。极端最高气温35.5～39.9 ℃，极端最低气温-27.1～-19.7 ℃，无霜期143～163 d。各县区年均日照时数2 310.0～2 556.7 h，日照充足，光能资源丰富。各县区年降水量427.8～630.5 mm，年蒸发量1 348.9～1 614.5 mm，为年降水量的2～3倍，气候干燥。降水时空分布不均，大致从东南向西北递减，地域差异明显。降水年际波动大，季节分配不均，4 — 9月集中了年降水量的80%以上，雨热同季，光、温、水匹配基本合理，在作物生长季内有利于农业气候资源的综合利用。

1.3 研究方法

1.3.1 气候倾向率法 各类气象要素的变化趋势采用气候倾向率表征，用一元线性回归函数表示，即：

Y=a+bt

式中，Y 为气象要素，a 为回归常数，t 为时间变量，定义 b1=b×10 表示为气象要素每 10

a的气候倾向率。

1.3.2 累积距平法 距平表示气候要素值与多年平均值的偏差，是一种常用的，用曲线直观判断变化趋势及突变时间的方法[15 ]。

1.3.3 回归分析法 利用统计回归方法建立各气象要素与各类灾害之间的线性相关性，并进行显著性分析。

1.4 数据分析

数据采用Excel软件和函数计算进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 气温变化趋势

由图1可见，庆阳市近50年年平均气温为9.4 ℃，最高值出现在2006年，为10.6 ℃，比常年（1981 — 2020年，下同）高1.2 ℃;最低值出現在1984年，为8.0 ℃，比常年低1.4 ℃;1997年以后升温更为明显。

由各季平均气温变化曲线（图1）可知，各季均增温明显。其中春季、冬季升温幅度最大，上升速率为0.44 ℃/10 a和0.40 ℃/10 a;夏季、秋季升温幅度较小，上升速率为0.19 ℃/10

a和0.21 ℃/10 a。

年平均气温近50年呈上升趋势，平均升高速率为0.32 ℃/10 a，高于同期全球（0.12 ℃/10

a）和全国（0.23 ℃/10 a）平均水平[16 - 17 ]。从各年代年平均气温变化（表2）来看，20世纪70、80年代偏低，20世纪90年代正常，进入21世纪后偏高。

2.2 降水量变化趋势

由图2可见，庆阳市近50年年平均降水量为527.4 mm，最大值出现在2003年，为743.3

mm，比常年多45%;最小值出现在1997年，为362.9 mm，比常年少29%。

由各季平均降水变化曲线（图2）看，各季变化趋势不一。夏季、秋季、冬季呈增加趋势，增加速率为7.08、7.06、0.73 mm/10 a;春季呈减少趋势，减少速率为0.25 mm/10 a。

Key words： Qingyang; Climate change; Characteristic analysis

气候变化已成为目前地球科学领域的热点问题。气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（通常为30年或更长）的气候变动，主要指气温的升高与降低，降水的增加与减少，极端天气和气候事件的增多与减少及其变化速率等。诸多研究人员已使用不同方法开展研究，揭露了气候变暖的事实[1 - 12 ];赵月兰等[13 ]、杨建明等[14 ]对甘肃境内近年气候演变特征进行过分析。甘肃省东部俗称陇东，地形为黄土高原残塬沟壑区，深居内陆，远离海洋，降水总量少，是我国西北半湿润气候和半干旱气候的分界岭，具有明显的生态过渡带环境特征，是一个气候资源相对贫乏的旱作雨养农业区。地处陇东的庆阳市气候如何变化，是当地社会各界普遍关心的问题，直接关系自然灾害防御、生态环境保护、农业生产和经济发展等重大社会问题。分析庆阳市的气候变化特征，并对其影响进行评估，对探索环保新模式、推动人与自然和谐发展，促进区域经济社会发展具有重要的意义。

1 資料及方法

1.1 资料来源

选取庆阳市8个气象观测站1971 — 2020年的温度、降水量、日照时数、蒸发量等气象数据作为气候指标，分析50年以来庆阳市气候变化特征。

1.2 研究区概况

庆阳市位于甘肃省最东部，陕甘宁三省区的交汇处，系黄河中下游黄土高原沟壑区，北邻毛乌苏沙漠，西靠六盘山，东接子午岭，习称“陇东”，素有“陇东粮仓”之称。全市总土地面积约27万km2，辖1区7县116个乡镇，总人口268万。庆阳市地处季风边缘地带的大陆腹部，受季风影响明显，属大陆性北温带半湿润半干旱气候过渡区，北部环县、华池、庆城三县属半干旱气候区域，其余县区属半湿润气候区域。庆阳全域属旱作雨养农业区，农业生产基本上“靠天吃饭”。庆阳市地势北高南低，海拔885～2 082 m，地势落差极大，且山、川、塬兼有，沟、峁、梁相间，地形复杂，坡地极多，土质疏松，植被稀少，建筑物防雨能力差，抗暴洪能力极差，是气候变化敏感区和生态环境脆弱区。

庆阳市8县区地处34° 43′～36° 34′ N，107°13′～108° 24′ E，有2个国家基本气象站和6个一般气象站（表1），海拔1 093.7～1 481.9 m。1971 —2020年平均气温8.6～10.0 ℃，气候温凉，冬季寒冷而漫长，夏季温热而短促，春季升温快，秋季降温迅速，昼夜温差大。极端最高气温35.5～39.9 ℃，极端最低气温-27.1～-19.7 ℃，无霜期143～163 d。各县区年均日照时数2 310.0～2 556.7 h，日照充足，光能资源丰富。各县区年降水量427.8～630.5 mm，年蒸发量1 348.9～1 614.5 mm，为年降水量的2～3倍，气候干燥。降水时空分布不均，大致从东南向西北递减，地域差异明显。降水年际波动大，季节分配不均，4 — 9月集中了年降水量的80%以上，雨热同季，光、温、水匹配基本合理，在作物生长季内有利于农业气候资源的综合利用。

1.3 研究方法

1.3.1 气候倾向率法 各类气象要素的变化趋势采用气候倾向率表征，用一元线性回归函数表示，即：

Y=a+bt

式中，Y 为气象要素，a 为回归常数，t 为时间变量，定义 b1=b×10 表示为气象要素每 10

a的气候倾向率。

1.3.2 累积距平法 距平表示气候要素值与多年平均值的偏差，是一种常用的，用曲线直观判断变化趋势及突变时间的方法[15 ]。

1.3.3 回归分析法 利用统计回归方法建立各气象要素与各类灾害之间的线性相关性，并进行显著性分析。

1.4 数据分析

数据采用Excel软件和函数计算进行整理分析。

2 结果与分析

2.1 气温变化趋势

由图1可见，庆阳市近50年年平均气温为9.4 ℃，最高值出现在2006年，为10.6 ℃，比常年（1981 — 2020年，下同）高1.2 ℃;最低值出现在1984年，为8.0 ℃，比常年低1.4 ℃;1997年以后升温更为明显。

由各季平均气温变化曲线（图1）可知，各季均增温明显。其中春季、冬季升温幅度最大，上升速率为0.44 ℃/10 a和0.40 ℃/10 a;夏季、秋季升温幅度较小，上升速率为0.19 ℃/10

a和0.21 ℃/10 a。

年平均气温近50年呈上升趋势，平均升高速率为0.32 ℃/10 a，高于同期全球（0.12 ℃/10

a）和全国（0.23 ℃/10 a）平均水平[16 - 17 ]。从各年代年平均气温变化（表2）来看，20世纪70、80年代偏低，20世纪90年代正常，进入21世纪后偏高。

2.2 降水量变化趋势

由图2可见，庆阳市近50年年平均降水量为527.4 mm，最大值出现在2003年，为743.3

mm，比常年多45%;最小值出现在1997年，为362.9 mm，比常年少29%。

由各季平均降水变化曲线（图2）看，各季变化趋势不一。夏季、秋季、冬季呈增加趋势，增加速率为7.08、7.06、0.73 mm/10 a;春季呈减少趋势，减少速率为0.25 mm/10 a。