2.宁夏气候变化事实及趋势分析
2.1 宁夏1960年以来气候变化基本事实分析
2.1.1 气温明显上升,暖冬现象频现
在全球变暖的大背景下,宁夏近百年的气候也发生了明显变化。20世纪30年代以前宁夏北部年平均气温波动较小,30年代初进入明显上升阶段,40年代中期达到最高值,之后下降,50年代中期到60年代中期气温有所回升,从80年代初又进入显著上升阶段,与我国总体气温变化趋势基本一致。
20世纪60年代以来宁夏气候变暖趋势尤为明显,50年全区平均气温升高了2.1℃;2001~2010年全区年平均气温升高了1.2℃。冬季增温最明显,达到1.8℃,自1961年以来,宁夏出现了17个暖冬(以1961~2010年为标准气候值),其中15个出现在1986年以后。从地域分布看,引黄灌区升温最为显著,平均气温升高近2.2℃,中部干旱带约为1.9℃,南部山区为1.4℃。
2.1.2 降水量略微减少,秋季尤为明显
宁夏气候干旱、降水量少且季节性强,主要集中在7、8、9月份。20世纪60年代以来宁夏年降水量略微减少,全区年降水量平均每10年减少5.7mm,且降水量年际变化较大,南北降水量也极为不均,南部山区50年平均降水量为484mm,而北部引黄灌区仅为179mm,中部干旱带为292mm。引黄灌区减幅为4.77mm/10a,南部山区减幅最大,为21.19mm/10a,尤其是六盘山减幅达33.53mm/10a。秋季降水量明显减少,每10年减少5.96mm。
宁夏年径流量的年际变化大。1956~2000年全区平均天然径流量9.49亿m3,最大1964年为19.26亿m3,最小1982年为5.07亿m3,相差2.8倍。
与多年平均径流量相比,50年代平到偏丰;60年代径流量最丰;70年代逐渐减少;80年代平到偏丰;90年代明显减少为偏枯年;2000年以后减少显著为枯水年。
2.1.3 太阳辐射由强转弱,日照时数略增
太阳辐射:20世纪60至70年代中期,总辐射以正距平为主,太阳辐射偏强的年份占优势,20世纪80年代初期以后发生转折,太阳辐射以偏弱为主,尤其是90年代中期之后,太阳辐射偏弱幅度增大。
日照时数:近50年来,全区日照时数略微增加,平均日照时数为2711h,并随时间呈略微增加趋势。宁夏日照时数呈南短北长的分布状态,北部引黄灌区50年平均日照时数为2949h,中部干旱带为2834h,南部山区仅为2351h。
2.1.4 积温持续升高,且增温区域扩大
界限温度及积温:宁夏日平均气温稳定通过0℃初日出现在3月上旬至4月中下旬,位于中部干旱带的同心县、中宁县最早,为3月8日至10日;贺兰山、六盘山最迟,为4月18日至23日。日平均气温稳定通过0℃终日在11月上旬至11月中旬,南部早于北部。日平均气温稳定在0℃以上日数165~298天,中北部平原及清水河流域较长,在250天左右;贺兰山区、中卫南部的香山地区、海原南部、西吉北部的山区及六盘山区较短,在220天以下。≥0℃积温为1400~3800℃·d,同心清水河流域、盐池东部及引黄灌区较高,为3600~3800℃·d;贺兰山、六盘山最低,只有1400~1500℃·d。≥0℃积温随时间呈现持续升高趋势,20世纪60年代,宁夏各地≥0℃积温为2645.6~3706℃·d,2000年后增加到3135.1~4155.5℃·d。
宁夏日平均气温稳定通过10℃初日出现在4月中旬末至5月上中旬,终日在9月中下旬至10月上旬;日平均气温稳定在10℃以上日数为41~170d,≥10℃积温518~3200℃·d。≥10℃积温呈现南低北高的分布特征。20世纪60年代宁夏各地≥10℃积温平均为1969.3~3203.7℃·d,70年代略有下降,80年代后逐渐开始回升,到2000年后各地积温增高至2418.7~3602.3℃。
宁夏全区负积温(日平均气温≤0℃时的温度累计称为负积温,用以衡量冬季寒冷的程度)为-1000~-400℃·d,石嘴山北部、陶乐、中卫南部香山地区、盐池中北部、海原西南部、西吉、固原为负积温绝对值较高地区,为-700~-650℃·d,贺兰山及六盘山区最大,在-1000℃·d以下;引黄灌区及同心、彭阳为负积温绝对值相对较小地区,在-400℃·d以上。
2.1.5 无霜期逐年延长,分布南短北长
宁夏无霜期平均为105~163天,其中宁夏平原为144~163天,固原市、盐池、贺兰山区105~139天。无霜期的年际变化很大,最长无霜期128~193天,而最短无霜期仅为81~138天。
宁夏自南向北各地无霜期也随着时间的变化逐年延长,且持续南短北长分布。与1960年代相比,近10年全区无霜期延长16天左右。总体而言,无霜期随气候变暖而延长。
2.2 1960年以来宁夏极端气候事件分析
2.2.1 干旱强度减缓频次显增
近50年来发生干旱的年份有32年,其干旱强度在0.5(1994、1996年)~1.89(1982年)之间,平均干旱强度为0.97。按照干旱强度0.5~1.0为轻度干旱、1.0~1.5为中度干旱、1.5以上为重度及以上干旱的标准,全区在发生干旱的32年中,有3年达到重度干旱强度(占总干旱发生年份的9.4%),有11年为中度干旱强度(占总干旱发生年份的34.4%),有18年为轻度干旱强度(占总干旱发生年份的56.3%),这表明:近50年来宁夏所发生的干旱,干旱的强度多以中旱、轻旱为主。从干旱发生强度的时间序列上来看,1982年(干旱强度为1.82)为近50年来干旱强度最强年,1999年(干旱强度1.60)和2005年(干旱强度1.55)是干旱强度次强年,20世纪80年代至90年代干旱强度较强,其次为70年代,2000年以后干旱强度有减缓趋势,但干旱发生次数却明显增加。
2.2.2 霜冻次数总体趋于减少
近50年来,全区平均发生霜冻次数为62~322次/a,总体呈缓慢的下降趋势。其中,2000年以后,出现霜冻低于100次/a的频率较大,且大部分在100次/a上下来回波动。极值出现在20世纪60年代初,1962年为全区出现霜冻最多的一年,高达322次,1964年为全区出现霜冻最少的一年,仅出现62次,几个相对高值均出现在20世纪80年代中期以前,与全区气候变暖转型时间基本一致。
2.2.3 沙尘暴次数急剧减少
近50年来,全区每年发生沙尘暴次数范围为6~232次/a。20世纪70至80年代,沙尘暴次数波动幅度较大,80年代后期开始,沙尘暴次数呈急剧减少趋势,其中2003年仅发生6次。
2.3 宁夏气候未来变化的趋势
ACCC宁夏适应气候变化项目(以下简称“ACCC宁夏项目”)研究发现,宁夏气候未来变化将呈现出气温进一步升高、降水总体上增加的趋势,这一趋势基本符合全球气候变化的特点和我国长期气候变化趋势。
据预测显示,与1971~2000年相比,A2情景下,2011~2100年间,宁夏年平均气温、最高气温、最低气温、夏季平均气温、冬季平均气温均呈逐年上升趋势。其中,2100年的年平均气温将比2011年升高6.3℃,冬季增温最明显,同期冬季平均气温将增加6.48℃;2011~2100年宁夏降水呈逐微弱递增趋势,降水量每10年增加3.4mm,其中春季降水量呈明显增加趋势,秋季略增,夏季降水呈递减趋势。B2情景下2011~2100年,宁夏年平均气温、最高气温、最低气温、夏季平均气温、冬季平均气温均呈逐年上升趋势,其中,年平均气温2100年比2011年升高了2.2℃,冬季增温最明显,同期全区冬季平均气温增幅达2.3℃;2011~2100年宁夏降水呈逐渐微弱递增趋势,春季降水量呈明显增加趋势,夏、秋、冬季没有明显变化,干旱、洪涝等异常气候事件发生的可能性都会增大。