我国中东部两个高山站气象要素变化特征分析

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摘要：[摘 要] 本文运用线性回归、M-K突变和小波分析等方法，采用19612014年我国中东部2个高山站逐日风速风向、气温和降水资料，分别分析2个高山站气象要素的逐年变化、年内变化、突变及周期变化特征。结果发现：①南岳站、庐山站年平均风速均呈显著减小趋势，2个

　　[摘 要] 本文运用线性回归、M-K突变和小波分析等方法，采用1961—2014年我国中东部2个高山站逐日风速风向、气温和降水资料，分别分析2个高山站气象要素的逐年变化、年内变化、突变及周期变化特征。结果发现：①南岳站、庐山站年平均风速均呈显著减小趋势，2个高山站风场的变化具有明显的季节特征，呈秋冬小、春夏大，而且两站风向存在明显的季节转换，夏半年盛行偏南风，冬半年盛行偏北风;②2个高山站年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈显著上升趋势;③2个高山站年降水量变化趋势不明显，而年雨日数呈显著下降趋势。

　　[关键词] 高山站;风速;气温;降水;变化特征

　　1 資料与方法

　　1.1 资料

　　南岳高山气象观测站(27.30°N、112.69°E，以下简称南岳站)位于湖南省中部衡山喜阳峰望日台，海拔1 265 m;庐山高山气象观测(29.58°N、115.98°E，以下简称庐山站)位于江西省庐山北部牯牛背山山顶，海拔1 165 m。两站地处我国中东部长江以南，近60年基本气象要素气温、降水、风等记录齐全，而且站点无迁站，观测环境良好。根据观测记录的质量和连续程度，本文采用1961—2014年两站逐日4次2 min平均(定时)风、逐日气温、平均气温、降水量等气候资料进行整理与分析。

　　1.2 方法

　　以统计分析或动力统计分析方法为主，本文主要采用一元线性回归、曼肯德尔法(M-K)、小波分析(Morlet小波)等方法分析我国中东部2个高山站气象要素的变化特征[1-2]。

　　2 高山站气象要素的气候变化特征

　　2.1 气象要素的逐年变化

　　2.1.1 平均风速的逐年变化。1961—2012年，南岳站、庐山站在20世纪60年代末期到2012年年代际变化特征非常相似，1969—2012年两站的相关系数为0.84(通过0.01显著性检验);在20世纪60年代末期之前，南岳站风速明显增加，而庐山站风速明显减小。我国平均风速在20世纪60年代至80年代中期为正距平，之后转为负距平，90年代中期之后减小趋势变缓，这与南岳站、庐山站的时间变化一致。

　　2.1.2 气温的逐年变化。1961—2014年，庐山站和南岳站2个高山站平均气温、平均最低气温、平均最高气温上升趋势明显，平均气温、平均最低气温、平均最高气温的时间变化非常相似。南岳站平均最高气温增加幅度最小，平均气温增加幅度次之，最低气温增加幅度最大，倾向率分别为0.18、0.15、0.20 ℃/10 a;庐山站平均最高气温增加幅度最大，平均气温增加幅度次之，平均最低气温增加幅度最小，倾向率分别为0.20、0.24、0.18 ℃/10 a。两站气温均通过0.01显著性检验。

　　2.1.3 降水量及雨日的逐年变化。1961—2014年，庐山站年降水量呈不显著上升趋势，倾向率分别为22.0 mm/10 a(未通过显著性检验);南岳站呈不显著下降趋势，倾向率为13.6 mm/10 a(未通过显著性检验)。9年滑动平均曲线表明，南岳站、庐山站年降水量在20世纪60年代末至70年代中期、20世纪90年代初至21世纪初偏多，20世纪60年代初至60年代末、20世纪70年代中期至90年代初、21世纪初以后偏少。

　　2.2 气象要素的年内变化

　　2.2.1 风速的年内变化。1961—2014年，平均风速以九仙山最大(7.0 m/s)，庐山最小(4.4 m/s)，南岳山与黄山年平均风速接近(5.8 m/s)。月最大风速除九仙山出现在6月外，其他均出现在7月;最小风速除了庐山、九仙山出现在12月外，其他均出现在9月;四季风速呈现为秋冬小、春夏大。

　　2.2.2 降水和雨日的年内变化。庐山站和南岳站月平均降水均呈双峰型分布，月降水量南岳站为274.3(5月)～70.2 mm(12月)，庐山站为294.7(6月)～55.2 mm(12月);南岳站各月平均雨日数较庐山站偏多2 d左右，南岳站月雨日数为12.1(7月)～20.8 d(3月)，庐山站为10.6(12月)～18.0 d(4月)。

　　2.2.3 气温的年内变化。2个高山站气温的年内变化均呈单峰型分布，1月气温最低，7月气温最高。南岳站平均气温为0.4(1月)～21.6 ℃(7月)，平均最高气温为3.8(1月)～24.8 ℃(7月)，平均最低气温为-2.4(1月)～19.4 ℃(7月);庐山站平均气温为0.2(1月)～22.5 ℃(7月)，平均最高气温为4.2(1月)～26.0 ℃(7月)，平均最低气温为-2.8(1月)～20.2 ℃(7月)。平均最低气温的年较差最大，平均气温的年较差次之，最高气温的年较差最小。

　　2.3 风向风速的变化

　　2.3.1 年风向风速变化。2个高山站年平均风速存在明显的季节转换，南岳站的主导风向为北风(N)，占14.6%，风速为5.4 m/s;西南风(SW)风次之，占14.3%，风速为7.9 m/s。风向频率超过7.0%的还有、北东北风(NNE)、东北风(NE)、西西南风(SSW)，分别为7.0%、7.9%、8.6%。南西南风(SSW)速最大，为9.1 m/s;西南风(SW)次之，为7.9 m/s。

　　庐山站的主导风向为北东北风(NNE)，占 12.4%，风速为 4.8 m/s;南风(S)次之，占 12.2%，风速为 5.4 m/s。风向频率超过 8.0%的还有北风(N)、东 北 风(NE)、南东南风(SSE)，分别为 9.5%、8.4%、9.8%。东东北(ENE)风速最大，为 7.2 m/s;东北风(NE)次之，为 6.4 m/s。

　　推荐阅读：《高原气象》(双月刊)创刊于1982年，由中国科学院主管，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所主办及科学出版社出版。

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