大連地區氣溫和降水時空變化特征

侯彥澤 王秀萍

摘要：

利用大連地區7個氣象站1971—2017年氣溫和降水資料，采用氣候趨勢系數、滑動t 檢驗和Mann-Kendall 突變檢驗法，分析了該地區近47 a來氣溫和降水的時空變化趨勢及突變特征。結果表明：近47 a，大連地區年、季平均氣溫整體均呈顯著上升趨勢，增溫率南部高于其余地區、春季最高，年平均氣溫在1973年發生增溫突變，夏季突變早于秋冬季節，南部突變早于其余地區。大連地區年、生長季降水量均呈不顯著的減少趨勢，且減少速率東部高于其余地區，非生長季降水量增加趨勢也不顯著；全區及其各地區年降水量未發生突變，生長季降水在1998年發生突變，非生長季降水在2007年前后發生突變，且南部突變略早于其余地區。

關鍵詞：

大連地區；氣候變化；趨勢分析；突變特征

中圖分類號：P426.6

文獻標識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190330085

1資料和方法

11資料來源

選取大連地區具有代表性且資料完整、序列一致的大連、旅順、金州、長海、瓦房店、普蘭店和莊河7個氣象臺站1971年1月至2018年2月的月平均氣溫、月降水量資料。

12方法

采用線性趨勢法對1971[CD1]2017年氣溫和降水進行趨勢分析；同時采用滑動t 檢驗與Mann-Kendall 方法對氣溫和降水的時間序列進行對比突變檢測，以期客觀確定突變發生的特征。

氣象部門通常根據陽歷劃分四季，即春季（3[CD1]5月），夏季（6[CD1]8月），秋季（9[CD1]11月），冬季（12月[CD1]次年2月）。大連地區生長季為5[CD1]9月，非生長季為10月[CD1]次年4月，據此對氣溫和降水資料進行季節處理。氣候平均值采用1981[CD1]2010年30a的平均值。

2氣溫和降水空間分布

大連地區氣溫和降水的時空分布差異較大。1971[CD1]2017年各地平均氣溫的變化范圍在92～111℃之間，呈西南部高、東北部低的分布趨勢。北部的瓦房店市和普蘭店區年平均氣溫均為98℃；東部的莊河市年平均氣溫為92℃；南部的大連市區年平均氣溫為111℃，金普新區和旅順年平均氣溫均為109℃；海島站長?？h年平均氣溫為109℃。大連各地年平均氣溫總體上由西南向東北方向遞減，隨緯度的升高而降低。四季氣溫分布情況與年均值分布基本一致。

大連各地年降水量在5712～7471mm之間，東北部莊河市年平均降水量為7471mm； 北部的瓦房店市和普蘭店區年平均降水量分別為6217mm和6252mm；南部的金普新區最小為5712mm，大連市區和旅順年平均降水量分別為6051mm和5767mm，海島站長?？h年平均降水量為6072mm。年降水量高值中心位于東北部的莊河市，金普新區以南降水量較少，呈現北多南少的特點。

3氣溫變化特征

31氣溫的年代際變化

大連地區年、季平均氣溫在20世紀70—80年代均為負距平，20世紀90年代以后均為正距平（1990年秋季和2011[CD1]2017年冬季除外） ，年、春季平均氣溫距平呈逐年代持續升高趨勢； 夏季平均氣溫距平1990年以前持續升高，而后波動變化；秋季和冬季平均氣溫距平表現出先持續上升后下降的特征，秋季拐點在2000年，冬季拐點在1990年。

32氣溫的年際變化

近47 a來， 大連地區年平均氣溫最大值出現在2007年，為115℃，最小值出現在1980年和1985年，均為91℃，年較差為24℃。其中1971[CD1]1988年氣溫偏低，1985年氣溫最低，之后開始波動緩慢上升，1990年代中后期氣溫明顯上升，1997[CD1]2009年明顯偏高，2007年氣溫達到最大值，至2009年之后有所下降，2010[CD1]2013年氣溫偏低，但仍高于1990年以前，2013年以后氣溫又開始上升。

大連地區的春季、冬季氣溫與年平均氣溫變化大體一致，夏季和秋季氣溫與年平均氣溫變化差別較大。春季，在1980年末之前氣溫偏低，之后顯著上升，至2009年以后有所下降；2014年開始又大幅上升； 夏季，在經歷1990年之前降溫趨勢之后波動升溫，1991年代增溫迅速，2002[CD1]2012年變化不明顯，2013年開始持續升溫；秋季，在1990年之前氣溫偏低，之后在波動變化中升溫；冬季，在1980年中后期以前偏低，1980年末期至2008年左右偏高，2009[CD1]2012年持續偏低，2013年又開始偏高。

33氣溫的突變檢驗

采用M-K檢驗法和滑動t 檢驗對大連地區及47 a年平均氣溫進行突變檢驗，給定顯著性水平α= 005，臨界值為±196。結果顯示： 就年平均氣溫而言，大連地區及其各地區突變時間均出現在1973年。就季節而言，不同季節氣溫突變時間差異較大，春季只有南部地區在1992年前后發生突變；夏、秋、冬季氣溫突變時間分別出現在1993年前后、2002年前后、2003年前后；夏季突變時間比秋季和冬季突變時間早，進一步分析發現，南部地區氣溫突變現象早于其余地區，二者相差1～2a。

4降水量變化特征

41降水量的年代際變化

大連全區年和非生長季降水量在1971[CD1]1980年代均為正距平，之后以負距平為主，2001年以來又均為正距平，表明1970年之前降水量偏多，之后偏少，然后又偏多，表明降水整體呈增加趨勢。其中生長季降水量自1970年代持續減少，而非生長季則呈波動式的增加趨勢。大連年、（非）生長季各地區降水量年代際表現有所不同，年降水量1980年之前各地差別較大，1990年以后南部和北部與全區降水量年代際變化一致；生長季降水南部、東部與全區降水量表現一致。

42降水的年際變化

由圖1 可知，近47 a大連全區降水量總體呈下降趨勢，下降速率為475mm·（10 a）-1，降水量最大值出現在1985年，為8923mm，最小值出現在1999年，為3339mm，極差為5584mm。東部和南部地區降水量的減少速率分別為167mm·（10 a） -1和78mm·（10 a） -1 （圖1c、圖1d）。東部降水量最大值出現在1971年，為11157mm，最小值出現在2000年，為4417mm，極差為6740mm（圖1c）；南部地區降水量明顯小于東部，其最大值出現在1985年，為8571mm，最小值出現在1999年，為2746mm，極差為5825mm（圖1d）；北部地區降水量基本持平，無變化趨勢（圖1b），其最大值出現在1994年，為9559mm，最小值出現在1989年，為3453mm，極差為6106mm（圖1b）；長海縣降水量的增加速率為91mm·（10 a） -1，其降水量最大值出現在2007年，為9496mm，最小值出現在1999年，為2644mm，極差為6852mm。各地區和大連全區降水量傾向率均未通過005信度檢驗，表明降水變化趨勢不明顯，但有明顯起伏的特征。

43降水的突變檢驗

利用M-K法和滑動t 檢驗對大連地區1971[CD1]2017年降水量進行突變檢驗，給定顯著性水平α=005，臨界值為±196。結果顯示，大連年降水量全區、北部和南部沒有明顯的突變現象發生，只有東部地區、長海分別在1990年前后、1988年發生突變；生長季降水量除莊河在1988年發生突變，其余各地均在1998年發生突變；而非生長季降水量突變大多發生在2007年前后，北部地區降水量突變時間發生偏早，在2003年，南部地區降水量突變時間發生偏晚，在2009年。

參考文獻

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陳凱奇，張馨月，李佳蕓，等.1951-2014年丹東地區氣候變化特征[J].氣象與環境學報，2016， 32（3）：61-70.

[2] 王秀萍，金巍.1964-2013年大連地區暴雨氣候特征及變化規律[J].氣象與環境學報，2015， 31（3）：75-80.

作者簡介：

侯彥澤（1988-）男，天津薊州人，碩士，工程師，從事氣象工作。