1957—2015年遷安市氣候變化特征分析

陳震++王丹++王冠

摘要 利用遷安市氣象觀測(cè)站1957—2015年氣溫和降水資料，對(duì)遷安市近59年氣候變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明，遷安市氣溫總體呈上升趨勢(shì)，上升速率約0.3 ℃/10年。氣溫變化過(guò)程分為2個(gè)階段，1978年之前氣溫緩慢下降，之后快速上升，尤其是1992年后。滑動(dòng)T檢驗(yàn)表明1987年左右氣溫發(fā)生一次由暖轉(zhuǎn)冷的突變。遷安市降水則以5.30 mm/年的速率逐年下降并以“升—降—升”的特征平穩(wěn)波動(dòng)。降水滑動(dòng)T檢驗(yàn)表明，近59年降水發(fā)生3次突變，突變時(shí)間分別為1960年、1979年和1983年。

關(guān)鍵詞 氣溫；降水；變化特征；河北遷安；1957—2015年

中圖分類號(hào) P467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）17-0201-02

Abstract The climatic characteristics were analyzed by using air temperature and rainfall data from 1957 to 2015 in Qian′an city.The results showed that air temperature increased at a rate of about 0.3 ℃ per decade.The air temperature dropped slowly before 1978 and then increased rapidly，especially after 1992.MTT indicated that there had a sudden change in 1987.Unlike air temperature，rainfall declined at a rate of about 5.30 mm per year.MTT indicated that there had three sudden changes in 1960、1979 and 1983 respectively.

Key words air temperature；rainfall；change features；Qian′an Hebei；1957-2015

隨著工業(yè)與城市化的快速發(fā)展，氣候變化越來(lái)越被人們所重視。姜永見(jiàn)等[1]認(rèn)為青藏高原內(nèi)部氣溫總體升高，1998年以來(lái)增溫最為明顯；柴達(dá)木盆地增濕明顯，除藏東等地外，其他地區(qū)氣候條件均由暖干突變?yōu)榕瘽瘛ｉZ冠華等[2]研究了北方農(nóng)牧帶氣候變化特征，指出20世紀(jì)90年代農(nóng)牧帶氣溫變化平穩(wěn)，1987年之后持續(xù)偏暖；結(jié)合SRES A2模式預(yù)測(cè)未來(lái)30年農(nóng)牧帶氣溫增幅達(dá)0.3 ℃。李 琰等[3]結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)榆林市氣候變化特征進(jìn)行分析，研究表明，氣溫在波動(dòng)中上升，除個(gè)別點(diǎn)外，各地氣溫增溫明顯；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法誤差較小，可用于氣候預(yù)測(cè)。何云玲等[4]研究了昆明市氣溫變化，得到昆明氣溫上升率為0.24 ℃/10年，降水量下降率為3.89 mm/10年；旱季增溫強(qiáng)，雨季降水下降明顯；氣溫和降水均存在10～15年的變化周期。杜華明等[5]認(rèn)為近52年四川全省暖干化趨勢(shì)加強(qiáng)，川西南和川東地區(qū)氣候暖干化直接導(dǎo)致了旱災(zāi)頻率增加，干旱化趨勢(shì)明顯。蘭玉坤[6]指出近50年內(nèi)蒙古氣溫上升了2～3 ℃，冬季增溫最為明顯；東部降水逐年減少，中西部逐年增加，區(qū)域差異性明顯。顧潤(rùn)源等[7]分析了額爾古納河流域氣候變化特征，研究指出該流域蒸發(fā)量逐年減少，春夏兩季最為明顯；上游蒸發(fā)多于下游；氣溫和降水變化局地性明顯。

1 資料與方法

本文所用資料來(lái)源于河北省氣象信息共享平臺(tái)，資料時(shí)間范圍為1957—2015年。氣候數(shù)據(jù)包含氣溫和降水資料。研究方法為趨勢(shì)分析法和滑動(dòng)T檢驗(yàn)法（MTT）。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水趨勢(shì)分析與突變檢驗(yàn)

從降水距平來(lái)看，遷安市年降水波動(dòng)變化明顯。年降水量平均值為653.24 mm，其中雨量偏多年數(shù)份有30年，偏少年份有29年。偏多年與偏少年基本持平。近59年年降水量總體下降，氣候傾斜率約-5.30 mm/年。由降水變化過(guò)程可知，自20世紀(jì)50年代中期年降水量逐年下降，至70年代初期達(dá)到波谷，波谷點(diǎn)年降水量約419.5 mm，此后逐漸回升，至1981年達(dá)到峰點(diǎn)，而后再次下降，于90年代末期到達(dá)波谷，進(jìn)入20世紀(jì)后降水緩慢上升。總體而言，年降水量先大幅度下降，再以“升—降—升”的特點(diǎn)波動(dòng)變化（圖1）。

MTT是一種突變檢驗(yàn)法，此法首先設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，將時(shí)間序列分為2個(gè)子序列并把2個(gè)子序列視為獨(dú)立的樣本。檢驗(yàn)時(shí)不斷變化基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)序列進(jìn)行檢驗(yàn)，超過(guò)臨界值的點(diǎn)變化是顯著的，該點(diǎn)也就是突變點(diǎn)。本文滑動(dòng)步長(zhǎng)取5年。由圖2可知，近59年降水量經(jīng)歷3次突變，超過(guò)臨界值的點(diǎn)分別為1960年、1979年和1983年，1960年和1979年降水量由偏少突變至偏多，1983年由偏多突變至偏少。

2.2 氣溫趨勢(shì)分析與突變檢驗(yàn)

近59年遷安市平均氣溫呈逐年升高趨勢(shì)，回升速率約0.3 ℃/10年。從氣溫距平來(lái)看，距平負(fù)值年數(shù)為31，距平正值年數(shù)為28，氣溫偏低與偏高年數(shù)基本一致。從多項(xiàng)式擬合曲線可知平均氣溫有著明顯的階段性。自1957年起，氣溫逐年下降，大約在1978年氣溫下降停止，而后轉(zhuǎn)為逐年增加。大致以1978年為界，前20年氣溫是下降的，下降速率約0.2 ℃/10年。之后的30余年氣溫明顯上升，上升速率在0.6 ℃/10年左右。20世紀(jì)90年代初至今，氣溫上升最為明顯。從氣溫轉(zhuǎn)換來(lái)看，1987年前以氣溫負(fù)距平為主，之后則以正距平為主（圖3）。

結(jié)合MTT對(duì)平均氣溫進(jìn)行檢驗(yàn)，分析遷安市近50年平均氣溫是否發(fā)生突變。MTT曲線顯示在滑動(dòng)步長(zhǎng)取5年的約束條件下，僅1987年一處超越臨界線，表明平均氣溫確實(shí)發(fā)生一次由暖轉(zhuǎn)冷的突變且變化是顯著的（圖4）。

3 結(jié)論

以遷安市氣象觀測(cè)站1957—2015年氣溫和降水資料為基礎(chǔ)，對(duì)遷安市近59年氣候變化特征進(jìn)行分析，所得結(jié)論如下：

（1）遷安市降水以5.30 mm/年的速率下降，降水變化過(guò)程性較為顯著。降水首先大幅下降，而后以“升—降—升”的特征平穩(wěn)波動(dòng)。

（2）降水滑動(dòng)T檢驗(yàn)表明，遷安市降水發(fā)生3次突變。降水首先由偏少突變至偏多，分別發(fā)生在1960年、1979年。之后由偏多突變至偏少，突變發(fā)生在1983年。

（3）與降水變化不同，氣溫呈逐年上升的趨勢(shì)，氣候傾斜率約為0.3 ℃/10年。1978年前氣溫呈下降趨勢(shì)，之后呈上升趨勢(shì)。20世紀(jì)90年代后氣溫顯著上升。

（4）氣溫滑動(dòng)T檢驗(yàn)表明，在1987年左右氣溫發(fā)生一次由暖轉(zhuǎn)冷的突變。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 姜永見(jiàn)，李世杰，沈德福，等.青藏高原近40年來(lái)氣候變化特征及湖泊環(huán)境響應(yīng)[J].地理科學(xué)，2012（12）：1503-1512.

[2] 閆冠華，李巧萍，呂冬紅.中國(guó)北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶氣候變化特征及未來(lái)趨勢(shì)[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（5）：671-678.

[3] 李琰，劉曉瓊，趙昕奕.陜西省榆林市氣候變化特征分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011（1）：157-161.

[4] 何云玲，魯枝海.近60年昆明市氣候變化特征分析[J].地理科學(xué)，2012（9）：1119-1124.

[5] 杜華明，延軍平.四川省氣候變化特征與旱澇區(qū)域響應(yīng)[J].資源科學(xué)，2013（12）：2491-2500.

[6] 蘭玉坤.內(nèi)蒙古地區(qū)近50年氣候變化特征研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2007.

[7] 顧潤(rùn)源，趙慧穎，李翀，等.1960—2008年額爾古納河流域氣候變化特征[J].冰川凍土，2011（6）：1310-1315.