1960—2014年喀左縣氣溫變化特征分析

高鵬++季賀成

摘要 利用喀左縣地面氣象觀測站1960—2014年氣溫觀測資料，運用氣候傾向率、累積距平、滑動平均和Mann-Kendall突變檢驗等方法對近55年來氣溫變化的主要特征進行分析。結果表明：近55年來平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率為0.30 ℃/10年，年平均氣溫在1988年發生突變。冬季氣溫上升最明顯，氣候傾向率為0.52 ℃/10年，發生突變的時間為1986年；春、秋季氣溫上升趨勢和突變點與年平均表現一致；夏季氣溫上升趨勢最弱，發生突變的時間為1997年。年平均最低氣溫上升趨勢明顯，氣候傾向率達0.56 ℃/10年，發生突變的時間為1982年；年平均最高氣溫上升氣候傾向率為0.20 ℃/10年，發生突變的時間為1994年。冬季平均氣溫、年平均最低氣溫對氣候變暖的響應較敏感，夏季平均氣溫、年平均最高氣溫對氣候變暖的響應較遲緩。

關鍵詞 氣溫；氣候傾向率；累積距平；Mann-Kendall檢驗；氣候突變；遼寧喀左；1960—2014年

中圖分類號 P423 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）18-0224-04

Characteristics of Air Temperature Change from 1960 to 2014 in Kazuo County

GAO Peng JI He-cheng

（Kazuo Meterorological Bureau in Liaoning Province，Kazuo Liaoning 122300）

Abstract Based on air temperature date in Kazuo meteorological station from 1960 to 2014，the changes in the air temperature trends in recent 55 years were analyzed with climate tendency rate，accumulate departure，sliding average and Mann Kendall method.The results indicated that the mean annual air temperature is in an increasing trend in recent 55 years，and the climate tendency rate is 0.30 ℃/decade.There is an abrupt change in 1988 for the mean annual air temperature.The temperature rise of winter is the most obvious，the climate tendency rate is 0.52 ℃/decade，the time of the abrupt change is 1986；the temperature rise and abrupt change point in spring and autumn is consistent with the performance of mean annual air temperature.The summer temperature is the weakest and the time of the abrupt change is 1997.The annual mean minimum temperature rise trend is obvious，the climate tendency rate is 0.56 ℃/decade，the time of the abrupt change is 1982；The annual mean maximum temperature rise is 0.20 ℃/decade，the time of the abrupt change is 1994.The annual mean minimum temperature and the mean temperature in winter are more sensitive to the response of the climate warming，and the annual mean maximum temperature and the mean temperature in summer is slow.

Key words air temperature；climate tendency rate；accumulate departure；Mann-Kendall；abrupt climate change；Kazuo Liaoning；from 1960 to 2014

氣候變暖是當今世界普遍關注和重視的焦點問題。IPCC的第4次評估報告（2007）顯示，近100年（1906—2005年）地球表面平均氣溫升高了0.74 ℃，近50年的線性增溫速率為0.13 ℃/10年[1]。在全球氣候變暖的背景下，氣象災害的頻發對自然、經濟、社會發展帶來嚴重影響。已有眾多專家、學者對我國氣候變暖進行了研究[2-5]。喀左縣（119°24′54″～120°23′24″E，40°47′12″～41°33′53″N）位于遼寧省西部低山丘陵區，屬大陸性季風氣候，四季分明。該文分析了喀左縣近55年氣溫變化特征，對今后當地氣象研究提供參考，同時為研究氣象對工農業生產的影響、應對氣候變化等提供依據。

1 資料與方法

選取喀左縣地面氣象觀測站1960—2014年逐月平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫等。季節劃分：春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至翌年2月）。采用氣候傾向率、累積距平、滑動平均和Mann-Kendall趨勢檢驗法[6]，分析了喀左縣的年、季氣溫變化特征。endprint

2 結果與分析

2.1 年氣溫變化特征

2.1.1 年平均氣溫。1960—2014年喀左縣年平均氣溫為8.9 ℃，其氣候傾向率為0.30 ℃/10年。由圖1可知，1960—2014年喀左縣年平均氣溫變化可分為2個階段：1960—1988年，年平均氣溫在7.7～9.5 ℃之間波動，氣溫距平值基本小于0，該階段為偏冷期；1988—2014年，平均氣溫在8.4～10.2 ℃之間波動，氣溫距平值除2010年、2012年外均大于0，為偏暖期；累積距平圖上以1988年為冷暖期轉折點，1988年后氣溫上升趨勢明顯。

2.1.2 年平均最高氣溫。1960—2014年喀左縣年平均最高氣溫為15.9 ℃，其氣候傾向率為0.20 ℃/10年。由圖2可知，1960—1988年喀左縣年平均最高氣溫距平值基本小于0，為偏冷期；1988—2014年，年平均最高氣溫距平值基本大于0，為偏暖期；累積距平圖上以1988年為冷暖期轉折點，年平均最高氣溫上升趨勢與年平均氣溫一致。

2.1.3 年平均最低氣溫。1960—2014年喀左縣年平均最低氣溫為2.5 ℃，其氣候傾向率為0.56 ℃/10年。由圖3可知，1960—1987年喀左縣年平均最低氣溫距平值基本小于0，為偏冷期；1987—2014年，年平均最低氣溫距平值均大于0，為偏暖期。從5年滑動平均可以看出，年平均最低氣溫在20世紀60年代為下降趨勢，20世紀70年代開始逐漸上升，至1987年由偏冷期轉為偏暖期。

2.2 各季節氣溫變化特征

統計1960—2014年喀左縣四季平均氣溫表明，春季為10.5 ℃，夏季為23.2 ℃，秋季為9.2 ℃，冬季為-7.5 ℃，四季的氣溫變化氣候傾向率分別為0.30 ℃/10年、0.20 ℃/10年、0.25 ℃/10年、0.52 ℃/10年。春季、秋季平均氣溫變化特征與年平均氣溫變化特征相似，1960—1987年氣溫距平基本小于0，氣溫為下降趨勢，此時期為偏冷期；1987—2014年氣溫距平基本大于0，氣溫為上升趨勢，為偏暖期；1987年后氣溫顯著上升。夏季平均氣溫距平在1960—1993年基本小于0，為偏冷期，在20世紀80年代初出現暖波動；1993—2014年平均氣溫呈上升趨勢，氣溫距平基本大于0，為偏暖期。冬季平均氣溫在1960—1986年變化趨勢不明顯，距平值基本小于0，為偏冷期；1986—1988年氣溫在短期內迅速上升，1988年后氣溫保持在一個相對高值區，距平值基本大于0，為偏暖期（圖4）。

2.3 氣溫變化的突變分析

2.3.1 平均氣溫。從喀左縣年平均氣溫Mann-Kendall曲線（圖5）可以看出，UF線在1962—1981年間小于0，說明這20年間無升溫趨勢；1982年后UF值大于0，并自1992年開始超過了α=0.05的顯著性水平，說明喀左縣從20世紀90年代初開始氣候變暖。UF線和UB線在圖中有唯一的交點，且交點處于2條信度線內，可以判斷喀左縣的年平均氣溫在20世紀80年代末發生了一次突變，具體時間為1988年。

筆者對喀左縣各季節平均氣溫進行了Mann-Kendall檢驗（圖6）。喀左縣春季UF值從1982年開始大于0，1997年開始大于1.96，說明喀左春季氣溫在1997年后顯著上升；UF線與UB線在1988年相交，交點在±1.96的置信區間內，說明1988年喀左氣溫突變上升。夏季UF值從1988年開始大于0，2006年開始大于1.96，說明喀左夏季氣溫在2006年后顯著上升；UF線與UB線在20世紀90年代末相交于置信區間內，說明喀左夏季氣溫突變上升是從1997年開始。秋季UF值從1987年開始大于0，1999年開始大于1.96，說明喀左秋季氣溫在1999年后顯著上升；UF線與UB線在20世紀80年代末相交于置信區間內，說明20世紀80年代末喀左秋季氣溫出現突變上升，突變點為1989年。冬季UF值從1977年開始大于0，1990年開始大于1.96，說明近25年喀左冬季變暖趨勢明顯；UF線與UB線在20世紀80年代相交于置信區間內，說明喀左冬季變暖的突變自1986年開始。春季、秋季、冬季平均氣溫與年平均氣溫突變上升的趨勢一致，夏季平均氣溫上升的突變點比年平均氣溫晚了近10年。

2.3.2 平均最高氣溫。從喀左縣年平均最高氣溫Mann-Kendall曲線（圖7）可以看出，UF值在1989年后均大于0，1999年開始大于1.96，說明喀左年平均最高氣溫從1999年開始顯著上升；UF線和UB線20世紀90年代中期相交于置信區間內，說明喀左年平均最高氣溫在20世紀90年代的上升是一突變現象，具體是從1994年開始。

2.3.3 平均最低氣溫。從喀左縣年平均最低氣溫Mann-Kendall曲線（圖8）可以看出，UF值在1978年后均大于0， 1983年開始大于1.96，說明喀左年平均最低氣溫從1983年開始顯著上升；UF線和UB線1982年相交于置信區間內，說明喀左年平均最低氣溫從1982年開始突變上升。

3 結論

（1）近55年間喀左縣氣溫上升趨勢明顯，氣候傾向率為0.30 ℃/10年；年平均最低氣溫對氣溫上升的貢獻最大，其氣候傾向率為0.56 ℃/10年。

（2）喀左縣各季節的平均氣溫也呈上升趨勢，冬季氣溫上升趨勢最明顯，氣候傾向率為0.52 ℃/10年，春、秋季次之，夏季升溫幅度較小。

（3）喀左縣年平均氣溫在1988年發生突變，年平均最高氣溫突變發生在20世紀90年代中期，年平均最低氣溫突變發生在20世紀80年代初。平均氣溫突變時間點在季節表現上，春、秋季與年平均一致，冬季略早，夏季較晚；冬季對氣候變暖響應最敏感[7-8]，夏季對氣候變暖響應較遲緩。

4 參考文獻

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