1965—2016年侯馬市氣溫變化趨勢分析

王建敏 白俊豪 任玉歡 王星星

摘要 運用趨勢分析法、滑動平均分析法和小波分析法探究1965—2016年侯馬市氣溫年、季變化趨勢及周期特征。結果表明，近52年侯馬市年平均氣溫、年平均最高和最低氣溫均呈明顯上升趨勢，增溫率分別為0.26、0.24、0.39 ℃/10年；最低氣溫四季增溫率均大于最高氣溫和平均氣溫；平均氣溫變化有明顯周期性，以25～30年和18～22年尺度周期為主，且周期變化貫穿整個研究時段，氣溫變化經歷“冷—暖—冷”交替。

關鍵詞 氣溫；變化趨勢；特征；山西侯馬；1965—2016年

中圖分類號 P467 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0202-01

近50年以來全球變暖趨勢為0.13 ℃/10年，幾乎是近100年的2倍。由于氣溫變化區域性特征明顯，1958—2008年山西省氣溫增暖趨勢遠高于全國同期平均增溫速率，而晉西南臨汾市是增溫幅度最大區域[1-2]。侯馬市位于山西臨汾盆地與運城盆地，屬晉南盆地的一部分，全市有大面積葡萄、玉米、小麥等農作物種植區。本研究基于1965—2016年侯馬市氣溫資料，分析侯馬市氣溫變化特征及周期性規律，為侯馬市氣象為農服務提供理論參考。

1 資料來源與方法

采用侯馬市國家基準氣候站1965—2016年逐月平均氣溫及平均最高、最低氣溫資料，以春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至翌年2月）為季節劃分標準。運用趨勢分析法及滑動平均法探討侯馬市氣溫變化特征，并利用Morlet小波分析及小波方差驗證并反映侯馬市氣溫變化周期規律。

2 結果與分析

2.1 平均氣溫變化特征

2.1.1 平均氣溫年代變化。分析侯馬市近52年平均氣溫和四季平均氣溫距平，20世紀60—80年代年平均氣溫均為負值，90年代至今均為正值；四季平均氣溫距平也與這一規律基本吻合。說明侯馬市氣溫在20世紀60—80年代低于歷年平均值，最冷期在80年代，90年代氣溫顯著回升，春季和冬季氣溫21世紀初期較高，夏季和秋季氣溫在2010年后較高。四季平均氣溫距平都是20世紀80—90年代差值最大，其值分別為0.3、0.9、0.4、0.7 ℃，說明氣溫上升趨勢越來越顯著，20世紀90年代后最明顯。

2.1.2 平均氣溫年際變化。1965—2016年侯馬市平均氣溫為12.9 ℃，近52年氣溫總體呈上升趨勢，氣候傾向率為0.26 ℃/10年（圖1），略高于中國近50年的增溫速率（0.25 ℃/10年）。從5年滑動平均可知，氣溫年際變化分為2個時段：1965—1984年平均氣溫波動降低；1984—2016年平均氣溫波動上升，2013年達最大值，為14.2 ℃。52年平均氣溫高于歷年平均氣溫的年份有26年，其中平均氣溫高于歷年值的有21年，占81%。可見，近30年是侯馬市增暖的主要時段。

2.1.3 平均氣溫季節變化。近52年侯馬市四季平均氣溫均表現為增溫趨勢，春、夏、秋、冬季平均氣溫氣候傾向率分別為0.42、0.04、024、0.38 ℃/10年。其中，春、冬季增幅最明顯，夏季增溫率最小。近30年和近20年四季均有明顯增溫，近30年（自1987年以來）是冬季快速增溫時段；近20年（自1997年以來）是春、夏、秋季快速增溫時段。近52年冬季快速增溫轉折點在20世紀80年代中期，而春、夏、秋季快速增溫轉折點在20世紀90年代中后期。

2.2 平均最高、最低氣溫變化

年、季平均氣溫及平均最高、最低氣溫均呈增溫趨勢，年平均最高、最低氣溫氣候傾向率分別為0.24、0.39 ℃/10年。最低氣溫四季增溫率均大于最高氣溫和平均氣溫，最大為最高氣溫的2.4倍，日較差減小，說明最低氣溫增暖更突出，直接影響氣溫上升[3-4]。

2.3 氣溫年際變化小波分析

分析平均氣溫Morlet小波變化，1965—2016年侯馬市年平均氣溫變化有明顯年代際尺度周期性，以25～30年和18～22年尺度周期為主，且周期變化貫穿整個研究時段，氣溫變化經歷“冷—暖—冷”交替變化過程。據侯馬市1965—2016年平均氣溫小波方差分析，反映出侯馬市氣溫變化共3個周期：第1個波峰處能量最大，對應周期為26～28年，為第一主周期；第2個波峰處對應周期為20～22年，為第二主周期；第3個波峰處能量非常弱，對應周期為8～12年，為第三主周期。可見侯馬市氣溫有明顯周期性，二者分析得出的年平均氣溫變化周期一致。

3 結論

（1）1965—2016年侯馬市年平均氣溫、年平均最高和最

低氣溫均呈明顯上升趨勢，其增溫率分別是0.26、0.24、0.39 ℃/10年。冬季快速增溫轉折點在20世紀80年代中期，春、夏、秋季快速增溫轉折點在90年代中后期；最低氣溫四季增溫率均大于最高和平均氣溫，說明最低氣溫增暖突出。

（2）侯馬市近52年氣溫變化存在明顯年代際尺度周期性。第一周期為25～30年，第二周期為18～22年，第三周期為8～12年。周期變化貫穿整個研究時段，氣溫變化經歷“冷—暖—冷”交替變化過程。

4 參考文獻

[1] 苗愛梅，武捷，賈利冬.1958—2008年山西氣溫變化的特征及趨勢研究[J].地球科學進展，2010，25（3）：264-272.

[2] 韓翠華，郝志新，鄭景云.1951—2010年中國氣溫變化分區及其區域特征[J].地理科學進展，2013，32（6）：887-896.

[3] 王澄海，李健，許曉光.中國近50年氣溫變化準3年周期的普遍性及氣溫未來的可能變化趨勢[J].高原氣象，2012，31（1）：126-136.

[4] 賀偉，布仁倉，熊在平，等.1961—2005年東北地區氣溫和降水變化趨勢[J].生態學報，2013，33（2）：519-531.