雙流區1961—2019年氣溫變化特征分析

李奇松 張建華

摘要 利用成都市雙流區1961—2019年的氣溫資料，采用線性傾向估計法、累積距平等統計學分析方法，對氣溫進行趨勢分析和突變檢測。結果顯示，近60 a來，雙流區氣溫呈上升趨勢，氣溫變化率是0.265℃/10 a。1961—2019年雙流區年季平均氣溫變為不同程度的上升趨勢，增溫率最大是冬季，其次為春、秋季，最小為夏季。月平均氣溫呈單峰型分布。年平均氣溫和夏季平均氣溫均在1993年發生突變、春季平均氣溫在1996年發生突變。

關鍵詞 雙流區;上升趨勢;突變

中圖分類號：P458.2 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）03–0112–03

1 雙流氣候的特點以及研究的原因

氣溫是影響氣候變化的重要因素，對于農業生產、資源開發、城市規劃起到決定性的作用。近年來，許多研究人員對中國氣溫變化趨勢特征進行了大量研究，通過對中國地區近50 a或60 a的氣溫變化研究顯示，我國氣溫呈明顯上升趨勢，全國平均氣溫的變化遞增率為0.25℃/10 a，平均升高約1.3℃[1-9]。在全球氣候變暖的大趨勢下，研究某一地區的氣候變化趨勢以及影響因素，對于氣候預測、氣候災害的預防，利用氣候資源作用于農業生產等方面具有重要的意義。

以雙流區1961—2019年的氣溫數據為基礎，分析氣溫變化趨勢，為雙流地區的農業發展、氣象資源運用提供科學依據。

2 資料與方法

2.1 資料來源與說明

資料來源于雙流國家氣象觀測站1961—2019年60 a的平均氣溫資料。按照氣候學上四季的劃分標準：3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—2月為冬季，對月資料進行求和，作為四季和年數據資料。

2.2 分析方法

2.2.1 線性傾向估計法 利用一元線性回歸方程表示氣溫的變化趨勢，即y=ax+b，式中a為回歸系數，b為回歸常數。回歸系數a的符號表示變量y的趨勢傾向。a>0，說明y呈上升趨勢;a<0，說明y呈下降趨勢。a值則反映了上升或下降的速率，r表示上升或下降的傾向度[10]。

2.2.2 累積距平 累計距平是一種由曲線直觀判斷變化趨勢常用的方法。累積距平曲線呈上升趨勢，表示距平值增加，呈下降趨勢則表示距平值減小。從曲線明顯的上下起伏，可以判斷其長期顯著的演變趨勢及持續性變化，甚至還可以診斷出發生突變的大致時間[11]。

3 雙流區氣溫變化特征分析

3.1 年平均氣溫的變化特征分析

從雙流區1961—2019年平均氣溫變化趨勢曲線圖中可以看出，雙流區近60年平均氣溫以0.265℃/10 a的增溫速率呈明顯的上升趨勢，與全國近50 a來的氣溫變化趨勢大體一致（圖1）。相關系數rn=0.587> r0.01=0.339，通過信度為0.01的顯著性水平檢驗，表明雙流區近60 a年平均氣溫在信度α=0.01的顯著性水平下，增溫趨勢顯著。

從雙流區1961—2019年平均氣溫累積距平圖可以得出，雙流區近60 a年平均氣溫的變化經歷了1次明顯的波動，20世紀90年代初之前是呈下降趨勢，90年代中期至2019年波動中呈明顯上升趨勢（圖2）。從60 a的平均值來看，在20世紀90年代初以前整體為負距平，氣溫處于為偏冷階段，90年代中期至2019年為正距平，處于為偏暖階段。

3.2 各月平均氣溫變化特征

從雙流區1961—2019年各月平均氣溫分布圖可以看出，月平均氣溫呈單峰型分布，自1月份開始，月平均氣溫呈上升趨勢，7月達到峰值25.1℃，8月開始呈下降的變化趨勢，12月達到次小值7.2℃。從4—10月，這7個月的平均氣溫超過月平均氣溫16.2℃（圖3）。

從雙流區1961—2019年各月月平均氣溫趨勢系數和氣候傾向率表可以看出，年內12個月氣溫均呈上升的變化趨勢（表1）。其中，2月、4月、9月、11月的氣候傾向率分別為0.361、0.293、0.162、0.223℃/10 a，并且通過了信度α=0.01的顯著性水平檢驗，說明在這4個月平均氣溫的上升趨勢顯著;5月、6月、7月和8月是升溫速率最微弱的月份，因此在另一個角度說明，夏季是升溫最小的季節，其余各月相關系數在0.105～0.321之間，均未通過α=0.01的顯著性檢驗，說明其余各月上升趨勢不明顯。

3.3 季平均氣溫變化特征分析

從圖4可以看出，春、夏、秋、冬四個季節氣溫都呈現出上升趨勢，其中夏季以0.126℃/10 a的速率增溫，故夏季是增溫最為微弱的季節;冬季以0.268℃/10 a的速率升溫，增溫率最大，春季次之，增溫速率為0.223℃/10 a，故雙流區年平均氣溫升溫中冬春季為其主要貢獻者。取信度α=0.01，查相關系數表得顯著性水平r0.01=0.333，用方程計算得到各季的相關系數rc=0.369、rx=0.339、rq=0.481、rd=0.514，其中，春夏秋冬四季的趨勢變化幅度均能通過α=0.01的顯著性檢驗表明，在雙流區近60 a四季平均氣溫的升溫趨勢中，四季的升溫趨勢都是顯著的;此外，近60 a春夏秋冬各季平均氣溫分別為16.8、24.9、17.1、7.0℃。

從各季節的平均氣溫累積距平曲線圖可以看出：春夏季平均氣溫的變化經歷了兩次波動異常（圖5）。20世紀60年代初至70年代初呈上升趨勢，70年代中期至90年代初呈下降趨勢，90年代中期至2019年呈波動上升趨勢。春夏季平均氣溫在20世紀70年代初之前和90年代中期至2019年為正距平，處于偏暖階段，70年代中期至90年代初，春夏季平均處于偏冷階段。總的來說夏季氣溫主要經歷了偏暖—偏冷—偏暖3個階段。

秋冬季平均氣溫經歷了一次波動異常。在90年中期前呈下降趨勢，90年代中后期至2019年呈波動上升趨勢。從近60 a的平均值來看，秋冬季平均氣溫90年代中期前為負距平，氣溫處在變冷階段;90年代中后期至2019年為正距平，氣溫處在增暖的階段。秋冬季平均氣溫經歷了偏冷-偏暖兩個階段。

4 結論

（1）1961—2019年近60 a以來，雙流區的年平均氣溫呈現出顯著的波動上升趨勢，氣溫的變化傾向率是0.265℃/10 a，能通過信度0.01的顯著性檢驗，升溫趨勢顯著。

（2）雙流區近60 a，各月平均氣溫呈單峰型分布，年內12個月氣溫均呈上升的變化趨勢，其中2月、4月、9月、11月呈上升趨勢顯著并且通過信度α=0.01的顯著性水平檢驗;

（3）春夏秋冬四季氣溫都呈現出波動上升的變化趨勢，氣溫變暖明顯。其中以冬季的增溫速率最大，氣溫升溫幅度為0.268℃/10 a，春季次之，升溫幅度為0.223℃/10 a，表明冬春季對雙流區的年平均氣溫上升貢獻是最大的;春夏秋冬季平均氣溫的趨勢變化幅度均能通過α=0.01的顯著性檢驗，表明升溫趨勢顯著。

參考文獻

[1] 任國玉，郭軍，徐銘志，等.近50年來中國地面氣候變化的基本特征[J].氣象學報，2005，63（6）：942-956.

[2] 尹云鶴，吳紹洪，陳剛.1961—2006年我國氣候變化趨勢與突變的區域差異[J].自然資源學報，2009，12（24）：2147-2157.

[3] 候光良，方修琦，中國全新世氣溫變化特征[J].地理科學進展，2011，30（9）： 1075-1080.

[4] 葛全勝，鄭景云，郝志新，等.過去2000年中國氣候變化研究的新進展[J].地理學報，2014，69（9）：1248-1258.

[5] 孫嫻，林振山.經驗模態分解下中國氣溫變化趨勢的區域特征[J].地理學報，2007，62（11）：1132-1141.

[6] 任國玉，初子瑩，周雅清，等.中國氣溫變化研究最新進展[J].氣候與環境研究，2005，10（4）：701-716.

[7] 丁一匯，王會軍.近百年中國氣候變化科學問題的新認識[J].科學通報，2016，61（10）：1029-1041.

[8] 李雙雙，延軍平，萬佳.全球氣候變化下秦嶺南北氣溫變化特征[J].地理科學，2012，32（7）：853-858.

[9] 張麗華，延軍平，陳利民.近52a山西氣溫變化特征[J].干旱區研究，2014，31 （6）：1068-1072.

[10] 王志杰，蘇嫄.1951—2010年漢中市氣溫變化特征分析[J].水土保持研究，2016，23（1）：169-174.

[11] 董飛，楊佳，吳福杰，等.熊岳地區日照時數變化趨勢分析[J].遼寧農業職業技術學院學報，2013，15（1）：34-35，38.

責任編輯：黃艷飛