1967—2016年湖南省臨湘市氣溫變化特征分析

[摘 要] 根據1967-2016年湖南省臨湘市地面氣象觀測資料，利用一元線性回歸分析、Mann-Kendall突變檢驗法等，對近50年來臨湘市氣溫變化趨勢、變化周期、突變等進行綜合分析。結果表明：近50年來，臨湘市年、季平均氣溫呈明顯增溫趨勢，年平均氣溫增溫率為0.30 ℃/10 a，1997年為臨湘市年平均氣溫增暖突變起始年；四季氣溫變化以春季氣溫增溫最明顯，年平均最低、最高氣溫整體呈上升趨勢，但年平均最低氣溫對氣候變暖響應最敏感；20世紀60-80年代臨湘市年平均氣溫年代變化較穩定，20世紀90年代至21世紀初期氣溫明顯上升。

[關鍵詞] 年平均氣溫；四季氣溫變化；臨湘市

[中圖分類號] P467 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）19-83-3

2013年，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第5次評估報告第一工作組的決策者摘要中指出，過去130年全球溫度升高0.85 ℃，21世紀全球變暖程度可能>1.50 ℃，氣候變暖已成為一個不爭的事實。臨湘市地處湘北，長江中下游南岸，屬亞熱帶季風大陸性氣候，年平均氣溫16.40 ℃，無霜期259 d，日照率41%，降水量1 469.1 mm。氣候溫和，土壤肥沃，物產豐富，為糧、棉、油、豬和魚的重要生產基地。本文以臨湘市為研究對象，借助1967-2016年的氣象觀測資料，分析其氣溫變化特征，為未來氣候變化響應提出應對措施，為區域社會經濟可持續發展提供科學依據。

1 資料和方法

本文選取臨湘國家一般氣象觀測站1967-2016年逐月平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫地面氣象觀測資料，分別統計逐年平均氣溫，春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-11月）、冬季（12月至翌年2月）平均氣溫，年極端最高與最低氣溫，日平均最高與最低氣溫等資料。采用一元線性回歸分析統計學原理和方法、Mann-Kendall突變檢驗法等，對臨湘市氣溫資料進行初步分析，淺析臨湘市氣溫變化規律和特征[1，2]。

2 各季節和年氣溫變化特征

2.1 年平均氣溫

1967-2016年，臨湘市平均氣溫為16.80 ℃，年平均氣溫<16.80 ℃的有24 a，除2012年外，全部出現在1996年前；年平均氣溫≥16.80 ℃的有26 a，年平均氣溫從1997年開始上升，年平均氣溫最高為18.10 ℃，出現在2013年，最低為15.90 ℃，出現在1969、1970、1984年。近50年來，臨湘市年平均氣溫總體呈上升趨勢（見圖1），傾向率為0.30 ℃/10 a，比湖南省年平均氣溫傾向率0.15 ℃/10 a高，遠大于我國平均上升速度。

2.2 氣溫四季變化趨勢與突變分析

2.2.1 氣溫季變化趨勢。1967-2016年臨湘市四季平均氣溫，春季為16.60 ℃，夏季為27.40 ℃，秋季為17.50 ℃，冬季為5.60 ℃。近50年來，臨湘市冬、春、夏、秋季平均氣溫均呈增溫趨勢，氣候傾向率依次為0.356、0.414、0.086、0.328 ℃/10 a。以春季增溫最明顯，其次是冬季，夏季增溫幅度最小。

1967-1996年，春季平均氣溫為16.00 ℃，氣溫距平基本<0，為偏冷期；1997-2016年，春季平均氣溫為17.40 ℃，氣溫距平基本>0，1997年后升溫趨勢突顯（見圖3a）。1967-2005年，夏季平均氣溫變化劇烈且規律性差，氣溫呈波動上升趨勢，增溫不明顯；2005-2016年，夏季平均氣溫變化呈不規則階梯升高（見2.2.2 氣溫四季變化突變。臨湘市春季UF線在20世紀70年代中期至90年代末期均為負值，氣溫無增暖趨勢，從1998年起，UF線>0，2000年UF線與UB線存在交點，經過滑動t檢驗，此時期氣溫突變是可信的，與臨湘市年均氣溫增暖趨勢相一致（見圖4 a）。

夏季UF線（見圖4 b），1970-1998年除1974年>0外，其他年份均<0，近1998年前夏季氣溫無明顯增暖趨勢，但2000年UF線與UB線相交于±1.96的置信區間內，說明2000年至今氣溫有突變變暖趨勢。

秋季UF線（見圖4 c），自20世紀70年代中期至90年代末<0，1997年至今UF線>0，2000年UF和UB線相交于±1.96的置信區間內，且2004年起UF線>1.96，可見增溫趨勢明顯。經過滑動t檢驗，此時期突變點是可信的。說明秋季自200年氣溫突變增暖，與秋季氣溫變化趨勢分析結論一致。

冬季UF線（見圖4 d），1972年至今>0，1979-1981年和從1992年開始UF線>1.96，說明從1992年起冬季變暖趨勢明顯；20世紀80年代UF線與UB線在±1.96的置信區間有一交點，說明冬季氣溫突變點自1989年開始，這與年均氣溫突變點相比提前了8 a。可見，冬季對氣候變暖響應最靈敏。

2.3 氣溫年代際變化

分析近50年來臨湘市年平均氣溫年代際變化，20世紀60-80年代穩定，20世紀70年代（16.40 ℃）比20世紀60、80年代（16.30 ℃）上升0.10 ℃，20世紀90年代到21世紀初上升幅度較大，20世紀90年代（16.70 ℃）比20世紀80年代上升0.40 ℃，00年代（17.40 ℃）和2010-2016年（17.40 ℃）又比20世紀90年代上升0.70 ℃，比20世紀60-80年代上升約1.00 ℃。

年平均最高氣溫20世紀60-80年代以0.10 ℃/10 a下降，但20世紀90年代較80年代又上升0.50 ℃，00年代又比20世紀90年代下降0.30 ℃，2010-2016年較00年代下降0.10 ℃。

年平均最低氣溫逐年代依次上升0.30、0.10、0.30、0.50 ℃和0.30 ℃，2010-2016年比20世紀60年代上升1.50 ℃。由此可知，各年代際氣溫變化為年平均氣溫和年平均最低氣溫變幅最大。

2.4 年最低、最高氣溫變化趨勢

1967-2016年，臨湘市年平均最高氣溫22.10 ℃，近50年整體呈上升趨勢，氣候傾向率為0.30 ℃/10 a，其增幅與年平均氣溫增幅持平。年平均最低氣溫為13.30 ℃，近50年整體呈上升趨勢，氣候傾向率為0.33 ℃/10 a，其增幅與年平均氣溫、年最高氣溫增幅基本持平。由此可見，臨湘市氣候變暖表現為年平均氣溫、年最低、年最高氣溫整體升溫。

3 結論

①近50年臨湘市年平均氣溫以0.30 ℃/10 a的速度上升，遠大于我國平均上升速度。Mann-Kendall突變檢測表明，1997年后增溫趨勢十分顯著是一突變現象。

②近50年臨湘市各季氣溫均不同程度上升，春季增幅最明顯，冬季次之，夏季最小。臨湘市年平均氣溫在20世紀90年代末發生突變，春、夏秋三季平均氣溫分別在2000、2000、2001年發生突變，冬季平均氣溫對全球變暖響應敏感，1989年發生突變出現暖冬。

③從年代際氣溫變化分析來看，20世紀60-80年代氣溫較穩定，20世紀90年代末至21世紀初期氣溫明顯上升，年平均氣溫和年平均最低氣溫增幅最大。

④臨湘市氣溫顯著升高與全球氣候變暖大背景密切相關，是對全球和中國氣候變暖的響應，氣候變暖在最低溫度上表現更明顯。

參考文獻

[1]劉甜甜，郭海峰，禹偉，等.洞庭湖區的氣溫特征及其對湖南氣溫分布的影響[J].氣象，2008（10）：108-114.

[2]閻雍，張繼良，陳姣榮，等.東洞庭湖地區氣候變暖特征分析[J].水利水電快報，2009（10）：17-20.