气候变化的趋势(6篇)

气候变化的趋势篇1

关键词日照时数；变化特征；影响因子；山东高唐；1958—2010年

中图分类号P468文献标识码A文章编号1007-5739（2013）03-0298-02

日照时数既是一种重要的气候形成因素，也是反映气候变化的主要气象要素中的一种，它可以很清楚地反映太阳的辐射时间，密切关系着人类的生存活动与动植物的生长发育[1-2]。为此，笔者分析了高唐县气象站1958—2010年的气象观测资料，研究日照时数的变化趋势、特征及引起其变化的主要气象因子，可为当地气候变化的研究及发展生态农业生产提供科学依据。

1数据来源与研究方法

数据来自于高唐气象站1958—2010年的气象观测资料，选取逐月、逐年日照时数、平均总云量、低云量、相对湿度等资料序列作为研究对象。

采用线性趋势分析方法，建立一元回归方程，得出日照时数的气候趋势率；运用相关分析法，讨论日照时数与总/低云量、相对湿度等气象要素的关系[3]。

2日照时数时间变化趋势分析

2.1日照时数的年变化趋势

由图1可知，高唐县1958—2010年53年的年日照时数变化总趋势为显著减少，气候趋势率为-116.77h/10年，线性趋势系数为-0.667，通过了显著性水平0.01的检验。该县多年日照时数的平均值为2531.0h，其中年日照时数最多的年份为1978年，达到2900.0h；年日照时数最少的年份为2007年，仅1879.2h。从年代变化来看，20世纪60—80年代高唐县的年日照时数变化趋势不明显，20世纪90年代至21世纪初期年日照时数持续减少，大部分年份日照时数在平均值以下。

2.2日照时数的季节变化

由图2可知，1958—2010年高唐县春、夏、秋、冬季的日照时数的变化趋势与年日照时数变化趋势一致，均呈减少趋势，其中夏季减少最多，其倾向率为-46.09h/10年，秋、冬季次之，春季最少，其倾向率依次为-29.95h/10年、-25.51h/10年、-15.22h/10年。

1958—2010年高唐县季平均、最多、最少日照时数见表1。由表1可知，四季的日照时数最多均出现在20世纪60—70年代，最少（次少）出现在21世纪初，年代特征非常明显；平均日照时数春、夏季较大，占年平均日照时数56%，春季略大于夏季；秋、冬季较少，占全年平均日照时数的44%，冬季略小于秋季。

2.3月变化趋势

由表2可知，平均日照时数较多的是5月和6月，分别为271.4h和257.9h，较少的是12月和2月，分别为165.0h和170.4h。7月的日照时数比6月突然减少，这是因为6月干燥少雨，升温快，少系统性连阴雨天气，再加上昼长夜短，所以日照时数较多；7月高唐县进入雨季，多阴雨天气，虽然同为昼长夜短，但其日照时数明显变少。从气候倾向率来看，各月日照时数均呈现下降趋势，其中6月和8月减少趋势最为明显，气候倾向率分别为-15.85、-15.86h/10年，减少趋势最小月份为4月，气候倾向率为-2.03h/10年。

3结论

近53年来，高唐县年日照时数呈显著的减少趋势，20世纪60—80年代日照时数变化不大，20世纪90年代至21世纪初期日照时数持续减少。春、夏、秋、冬四季日照时数均呈减少趋势，其中夏季减少最多，秋、冬季次之，春季最少。5—6月的日照时数较多，12月日照时数最少。各月日照时数均为减少趋势，8月减少最为明显，4月减少最少。日照时数的变化与云量、相对湿度的变化呈负相关，并且与探测环境遭到破坏有关。

3.1云量与日照时数变化的关系

分析高唐县多年的日照时数与云量的关系，结果表明该县的日照时数与总云量、低云量的变化趋势呈负相关。总、低云量在20世纪60—80年代呈波动减少趋势，20世纪90年代至21世纪初呈波动增加趋势，与日照时数的年变化正好相反。

3.2相对湿度与日照时数的关系

相对湿度表征空气中的水汽含量和潮湿程度。经过统计分析，相对湿度与日照时数呈负相关，相关系数为-0.2956。近年来，相对湿度呈波动上升趋势，影响日照时数呈减少的趋势。

3.3探测环境与日照时数的关系

探测环境的好坏直接影响日照时数的观测。20世纪60—80年代，高唐县的气象探测环境较好，日照时数超过多年均值。随着时代的发展，台站周围障碍物逐渐增多，1/3范围内的障碍物影响到日照记录[4-7]。

4参考文献

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气候变化的趋势篇2

（天水市气象局，甘肃天水741000）

摘要：为研究气候变暖对天水极端温度的影响，利用天水观测站1951—2013年逐年极端温度资料，运用气候倾向率、趋势系数、百分位法、滑动T检验等统计方法，分析极端温度对气候变暖的响应特征。结果表明：天水年极端最高（低）温度均呈显著性升高趋势，极端最高气温上升0.2℃/10a，极端最低气温上升0.3℃/10a，都通过了α=0.01的显著性检验；通过百分位法定义了极端温度的阈值，分析发现，极端最高气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步增大，极端最低气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步减少，对极端最高温度和极端最低温度利用滑动T检验法进行突变检验，在α=0.01显著性水平下，极端最低温度没有发生突变，而极端最高温度在1983年和1993年发生了2次十分明显的突变。

关键词：极端温度；阈值；百分位法；滑动T检验

中图分类号：P468.0+2文献标志码：A论文编号：2014-0407

ExtremeTemperatureVariabilityinTianshuioverthePast63YearsYaoYanfeng,ZhuEnchao,AnJing,LiYue,WangHongbin

(TianshuiMeteorologicalBureau,Tianshui741000,Gansu,China)

Abstract:EvaluationofextremetemperaturechangesinTianshuiunderglobalwarmingisstudiedbasedonannualextremetemperaturedatafrom1951to2013.Tobetterunderstandthevariabilityandlong-termtrendofextremetemperature,variousmathematicalstatisticsmethods,includingtheclimatetendencyrate,climatetendencycoefficient,percentilethresholdvaluemethodandslidingT-testmethod,havebeenused.Resultsindicatethatannualextremetemperatureshowedasignificantincreasetrendoverthepast63years.Theextremehigh-temperaturerateofincreaseisestimatedas0.2℃/10a,whiletheextremelow-temperatureincreasedby0.3℃/10a,whichareallstatisticallysignificantat99%confidencelevel.Thethresholdvaluesoftemperatureextremeshavebeendeterminedusingthepercentilethresholdvaluemethod,wefindthatthedifferencebetweentheextremehigh-temperature(extremelow-temperature)andthecorrespondingthresholdvalueincreased(decreased)withthelengthoftimeseries.Thetemporalcharacteristicsofextremehightemperatureandextremelow-temperaturetrendsareanalyzedbyusingslidingT-testmethod.Thereisnosignificantabruptchangeinextremelow-temperatureat99%confidencelevel.Incontrast,theextremehightemperaturechangesabruptlyin1983and1993.

Keywords:ExtremeTemperature;Threshold;PercentileThresholdValueMethod;SlidingT-testMethod

0引言

气候变暖已成为不争的事实。大量研究表明，在全球气候变暖的情况下，极端气候事件所造成的经济损失以及给社会带来的影响非常巨大，政府间气候变化专门委员会(IPCC)第4次评估报告指出，1906—2005年全球平均气温升高(0.74±0.18)℃，且各区域对全球变化存在不同程度的区域响应[1-10]。许多研究[11-14]指出，中国热日和暖夜的频数显著增加，冷日和冷夜的日数明显减少，由此引起的极端气候事件的频率和强度在增加[15-19]，造成的灾害损失也在日益加剧，因此研究极端温度的变化[18-20]十分必要。近年来，一些学者对天水降水、气温等变化特征已经有了一些分析[21]，但是围绕极端温度对气候变暖的响应研究甚少，笔者以极端温度作为研究对象，利用逐日最高、最低温度资料，探讨气候变暖对极端温度的影响及变化趋势[22]，为进一步认识气候变暖提供科学依据。

1资料与方法

1.1研究区概况

天水地处西北地区东南部，处于中国地形和气候过渡带，气候复杂，该地区四季分明，冬冷干燥，雨雪稀少；夏热无酷暑，雨热同季，降水集中；春季升温快，冷暖多变；秋季降温迅速，常出现连阴雨天气。极端最高温度出现在1997年7月21日，达38.2℃，极端最低气温为-19.2℃，出现在1955年1月10日。

1.2资料来源及说明

本研究使用的极端最高温度和极端最低温度资料来源于天水市国家气象观测站1951—2013年的观测数据。查阅历史资料发现，天水观测站曾于1952、1954、2004年出现过3次迁站，对比搬迁的位置，温度资料不影响代表性和对比性。

1.3研究方法

1.3.1线性倾向估计一般来讲，降水的气候趋势用一次直线方程或二次曲线方程就能满足，本研究采用一次直线方程来评价降水的变化趋势：

y(t)为第t年的观测值，t为时间序列，b=dy(t)/dt，把b×10作为降水每10年的气候倾向率，单位为mm/10a和d/10a，回归系数b和常数a可用最小二乘法或经验正交多项式来确定，其中b表征了降水的变化趋势，b＞0，表示随时间t的增加呈上升趋势，b＜0，表示随时间t的增加呈下降趋势。1.3.2趋势系数趋势系数r表征t与y之间线性相关的密切程度：

σy和σt为降水序列和自然序列的均方差，r与b的符号相同，|r|越趋近于1，表示t与y之间线性相关越大，|r|越趋近于0，表示t与y之间线性相关越小。1.3.3百分位法极端温度阈值采用普遍使用的百分位定义法，将n个变量值从小到大排列，X（j）表示此数列中第j个数。设（n+1）P%=j+g，j为整数部分，g为小数部分，当g=0时：P百分位数=X（j）；

当g≠0时：P百分位数=g×X（j+1）+（1-g）×X（j）=X（j）+g×[X（j+1）-X（j）]。

1.3.4滑动T检验法利用10年滑动T检验法对极端最高温度和极端最低温度进行突变分析，设置显著性水平为0.01。

2结果与分析

2.1年极端气温的变化趋势

研究表明，极端最高温度的升高将带来热浪、高温等灾害性天气，同时对城市运行、电力运行、野外作业等造成重大的影响，极端最低气温的升高将出现暖冬，对越冬作物、病虫害等有不利影响。分析1951—2013年逐年的极端最高（最低）气温变化趋势发现（图1和图2，虚线为平均值），极端最高气温和极端最低气温都呈上升趋势，极端最高气温上升0.2℃/10a，趋势系数r为0.306，极端最低气温上升0.3℃/10a，趋势系数r为0.332，都通过了α=0.01的显著性检验，极端最低气温的上升趋势较极端最高气温的上升趋势明显，进一步说明，在全球气候变暖的情况下，天水地区出现高温的频率在日益增加，出现冷事件的概率日益减小。

以10年为单位分析平均极端最高气温和最低气温发现，极端最高气温呈现波动上升趋势，回归系数b为0.25，趋势系数r为0.61，通过了α=0.01的显著性检验，20世纪50年代至21世纪00年代，呈现“下降—上升—下降—上升—上升”，特别是20世纪80年代开始上升趋势非常明显，90年代比80年代平均极端最高气温上升了近2℃；极端最低气温呈现上升趋势，回归系数b为0.42，趋势系数r为0.92，通过了α=0.01的显著性检验，几乎是呈直线上升态势，21世纪00年代比20世纪50年代平均极端最低气温上升了近2℃，进一步证明了在气候变暖的情况下，极端最高、极端最低气温呈显著性上升。

2.2极端最高（低）气温阈值的分析

为进一步研究气候变暖对温度的影响，采用普遍使用的百分位定义法来研究极端温度阈值，首先将1951—2013年逐年的极端最高（低）温度资料按照降序排列，将第5(95)个百分位值定义为该站的极端最高（低）气温的阈值。然后分析逐年的极端最高（低）气温与阈值的差值（图略），分析其差值与实践序列的关系，计算得知极端最高温度的阈值为32.53℃，极端最低气温的阈值为-9.91℃，分析极端最高温度与阈值的差值发现，只有1989年(-0.83)、1992年(-0.13)、1993年(-0.23)为负值，其他年份全部为正值，正值最大在1997年(5.67)，差值随时间序列为上升趋势，分析极端最低温度与阈值的差值发现，只有1985年(0.31)、1999年(0.51)、2000年(0.91)为正值，其他年份全部为负值，负值最大在1955年(-9.29)，差值随时间序列为上升趋势，上升趋势(b=0.03)较极端最高温度的差值上升趋势(b=0.02)明显。说明，极端最高气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步增大，极端最低气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步减少。

2.3极端温度突变检验

对天水市1951—2013年的极端最高温度和极端最低温度利用滑动T检验法进行突变检验（图3和图4）发现，在α=0.01显著性水平下，极端最低温度没有发生突变，而极端最高温度在1983年和1993年发生了2次十分明显的突变。分别计算1983年之前、1983—1993年、1993年之后共3个时段的极端最高温度平均值、线性倾向系数后发现，3个时段的平均值分别为：34.4、33.3和35.6℃，第2时段比第1时段减少1.1℃，第3时段比第2时段增加2.3℃，3个时段的回归系数分别为0.06、-0.08、0.17，趋势系数分别为0.49、-0.25、0.35，都通过了99%的显著性检验，3个时段内的变化趋势分别为：增加、减少和增加，1993年以来的增加趋势较为明显。

3结论

通过对天水极端最高温度的分析得知，天水极端最高温度、极端最低温度呈显著性升高趋势，上升幅度分别为0.2和0.3℃/10a，极端最低温度的上升趋势较极端最高温度上升明显。

采用百分位定义得到天水地区极端温度的阈值分别为32.53℃和-9.91℃，分析极端温度与阈值的差值发现，极端最高气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步增大，极端最低气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步减少。

极端最高温度在1983年和1993年发生了2次十分明显的突变，1983年之前、1983—1993年、1993年之后3个时段变化趋势分别为增加、减少和增加，1993年以来的增加趋势较为明显；极端最低温度没有发生突变。

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气候变化的趋势篇3

关键词日照；变化规律；山东莒县；1960—2009年

中图分类号P422.11文献标识码A文章编号1007-5739（2013）15-0271-01

随着人类活动的加剧，越来越多的学者密切关注其对天气气候变化的影响[1-2]。莒县气象站为国家基准气候站，也是鲁东南地区唯一的国家基准气候站，其位于暖温带亚湿润气候区，探测环境保护较好，资料序列时间长，对研究该地区的气候变化具有很好的代表性。为了给莒县当地农业生产的健康发展提供气象科技支持，研究1960—2009年莒县日照时数变化规律，揭示莒县气候变化特征，探讨其对农作物生长情况的影响。现将研究结果总结如下。

1资料来源及研究方法

研究所用的资料为1960年1月至2009年12月莒县国家基准气候站各月的日照时数等数据。利用日照数据分析其各个季节的变化规律特征[3-5]，其中季节划分如下：冬季（12月至翌年2月）、春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）。采用线性倾向的最小二乘法对日照时数的季节变化和年变化进行趋势倾向模拟。由于世界气象组织将日照时数定义为在一定时间太阳直接辐照度达到或超过120W/m2的那段时间的总和[6]。本文依据莒县太阳总辐射资料，分析了该地区太阳总辐射、各季度总辐射的变化趋势。

2结果与分析

2.1日照时数变化特征

2.1.1年日照时数变化。采用最小二乘法对年日照时数的气候变化趋势进行估算，并建立如下线性倾向方程：

f（t）=at+b（1）

式（1）中，f（t）为日照时数逐年变化值；a为年日照时数的线性趋势（a0表示年日照时数呈上升趋势）；t为变化年数。

将各月日照时数数据进行计算，模拟年日照时数的变化趋势，求得其气候倾向方程如下：

f（t）=-13.9t+2726.5（t=0，1，2，3，…，49）（2）

计算结果表明：近50年来，莒县的年日照时数呈明显下降趋势，该时间段内年平均日照时数达2385.9h，年平均递减13.9h，降幅近0.6%。1998年以来年日照时数在明显的波动中呈下降趋势，1960年的日照时数为近50年最多年份（2827.8h），较平均值偏多441.9h，而2008年的日照时数为近50年最少年份（1864.3h），较平均值偏少521.6h。从5年日照时数滑动曲线（图1）可以看出，1960—1985年莒县年日照时数均高于50年平均值，而1986—2009年的年日照时数均低于50年平均值。

近年来，日照时数的减少不但受天气变化的影响，还受到大气垂直能见度降低的影响。尤其是生产中大量排放工业粉尘污染物，增加了大气浑浊度，直接影响光照强度的变化。日照时数的骤减必定影响到农作物的生长发育，导致农作物贪青现象的发生，甚至影响到农业种植结构的调整。

2.1.2各季度日照时数变化。通过各月日照时数求得各季度日照，再用线性倾向的最小二乘法模拟各季度日照时数的变化趋势，分别求得各季度日照时数气候倾向方程如下：

f（t春）=-2.31t+738.9（3）

f（t夏）=-5.02t+739.9（4）

f（t秋）=-2.95t+644.9（5）

f（t冬）=-3.28t+585.9（6）

式（3）～（6）中，f（t春）、f（t夏）、f（t秋）、f（t冬）分别表示春、夏、秋、冬日照时数季节变化值，t=0，1，2，3，…，49。比较各季度日照的变化可知：日照季节线性倾向变率在春、夏、秋、冬季4个季节均为负值，即春、夏、秋、冬季4个季节的平均日照时数均呈连续递减规律变化。其中夏季日照年变化率最大为-5.02h，春季日照年变化率最小为-2.31h，这说明春、夏、秋、冬季4个季度日照时数都有不同程度的减少趋势，尤其夏季年日照时数减少最明显。从莒县近50年各月平均日照时数的变化（图2）中可以看出，春季日照时数明显多于其他季节，夏季7月的日照明显少于其他2个月，这主要与春季降水少、7月是当地主汛期有关。

2.2太阳辐射变化分析

在水平面上，天空2π立体角范围内接收到的太阳直接辐射和散射辐射之和称为太阳总辐射。近年来莒县的年平均曝辐量达到5051.92MJ/m2，太阳总辐射线性变率为-19.74MJ/m2（年平均递减19.74MJ/m2，降幅达到近0.4%）；从各季度辐射量的变化来看，夏季呈明显的下滑趋势，年变化率最大为-16.26MJ/m2，这与年日照时数的变化趋势相同，同时也排除了人为因素的影响，如日照纸质量对日照迹线的影响。

3结论与讨论

分析结果表明，1960—2009年近50年来，莒县年日照时数呈现明显下降趋势，尤其是20年代80年代中、后期以来，年日照时数在明显的波动中呈下降趋势，年平均递减13.9h，降幅近0.6%。从日照时数的季节性变化来看，春、夏、秋、冬4个季节的日照时数均呈连续递减规律变化，尤其夏季年日照时数的递减最明显。日照时数的骤变必然会影响农作物的生长，导致部分农作物“贪青”现象的发生，甚至影响到农业生产种植结构的调整。总辐射年变化趋势与日照时数的变化趋势相同，也呈明显的下降趋势。

4参考文献

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气候变化的趋势篇4

关键词气候变化；农业生产；累积距平；滑动t-检验法；四川昭觉

中图分类号S162.5文献标识码A文章编号1007-5739（2016）04-0240-01

1气候变化特征分析

1.1气温变化特征

昭觉县44年的年平均气温呈逐渐上升趋势（相关系数r=0.4943>r0.01=0.3843），年气温变化倾向率为0.18℃/10年，多年平均气温11.1℃，最大年平均气温（12.0℃）与最小年平均气温（10.1℃）相差1.9℃，前30年（1971―2000年）平均气温（10.9℃）比后30年（1981―2010年）平均气温（11.4℃）偏低0.5℃。最大极端最高气温33.1℃出现在1991年，最小极端最高气温28.2℃出现在1978年，2002年以后极端最高气温均在30.0℃以上；最小极端最低气温-20.6℃出现在1977年，最大极端最低气温-4.8℃出现在1995年，二者相差15.8℃。

1.2降水量变化特征

昭觉县44年降水量的线性变化并不明显（相关系数r=0.0219

1.3日照时数变化特征

由昭觉县44年日照时数3项多项式拟合趋势线可以看出，年日照时数线性增多趋势明显（r=0.44497>r0.01=0.38434，通过0.01显著性检验）。20世纪90年代中后期以来上升趋势明显。44年平均日照时数1890.0h，大于多年平均值的有28年，占64%；小于多年平均值的有16年，占36%。冬、春季日照时数线性变化不明显，夏季线性变化相对明显，秋季最为明显，秋季日照时数在20世纪90年开始有明显的增多趋势，春、夏、冬季变化平缓。

2气候变化对农作物的影响

由于冬、春季降水量减少，土壤墒情较差，大春作物播种、出苗期延迟，而收获期的秋季气温较高，作物生育期缩短，对农作物产量和品质都有较大影响。随着气温的升高、无霜期增长，作物复种指数有所增加，冬闲农田得到充分利用。气候变暖使农业的不稳定性增加，气候变化对农业生产的影响利弊并存[1-2]。

3应对气候变化的农业措施

一是综合考虑气候变化特点，确定适宜栽培季节，尽可能避开农作物生长关键期和对产量、品质形成影响较大时期可能出现的灾害性天气。二是根据光、温、水资源匹配情况及农业气象灾害、病虫害特点，调整作物、品种种植结构，达到趋利避害的目的。三是在选择作物种植品种时，不仅要考虑产量和品质，还应根据气候变化特点综合考虑栽培作物品种对农业气象灾害和病虫害的抗逆性。四是完善灌溉和排水等农业基础设施，提高农业生产对气候变化不利影响的抵御能力，增强农业抗灾能力，最大限度地减少损失[3-4]。

4结论

（1）年平均气温呈逐渐上升趋势，年气温变化倾向率为0.18℃/10年，年际标准差0.49℃。20世纪70年代年平均气温变化最为明显，70年代至90年代中期气温呈下降趋势，90年代后期以来气温持续上升，在90年代出现气温突变，1997年是突变点。四季分析结果表明，春、秋2季升温趋势最为明显，夏、冬2季变化趋势平缓。

（2）年降水量线性变化并不明显，降水日数呈减少趋势，但强降水日数增多，2000―2014年年降水量变差系数最大，年降水量变化最明显，年际间差异最大。20世纪90年代出现降水量突变，1996年为突变点。进入20世纪90年代以来，冬、春季年降水量呈减少趋势，而夏、秋季呈增多趋势。

（3）年日照时数线性增多趋势明显，20世纪90年代年日照时数变差系数最大，变化最明显，年际间差异最大。20世纪90年代日照时数出现突变，1998年是突变点。20世纪90年代中后期以来上升趋势明显，其中秋季日照时数呈增多趋势，而春、夏、冬季变化平缓。

（4）无霜期呈增多趋势，20世纪80年代无霜期变差系数是最大的，无霜期变化最明显，年际间差异最大。2000―2014年变差系数最小，表明该时段无霜期变化平稳，年际间差异最小。

5参考文献

[1]王馥棠.气候变化对我国农业影响的研究[M].北京：气象出版社，1996.

[2]冯秀藻，陶炳炎.农业气象学原理[M].北京：气象出版社，1991.

气候变化的趋势篇5

关键词气温；降水；日照时数；气候倾向率；变化特征；甘肃镇原

中图分类号S162.2文献标识码A文章编号1007-5739（2016）14-0226-02

自20世纪90年代以来，全球气候变暖幅度明显加速[1]。中国近百年来温度变化与全球平均情况基本相似[2-3]。采用线性回归的数理统计分析方法，对温度、降水和日照资料进行分析，总结气候变化特征及规律，对充分利用气候潜力，趋利弊害，指导农业生产，发展当地经济具有重要的现实意义。

镇原县位于甘肃省东部，地处黄河中游黄土高原沟壑区，是陇东黄土高原的重要组成部分，属北温带大陆性气候，四季分明，日照充足，雨热同季，温差大，降水季节分布不均。干旱、洪涝、冰雹、霜冻等灾害性天气频发，是全县农业生产和经济发展的重要影响因素。本文对镇原县近55年气候变化特征进行分析，总结气候变化规律，旨在为指导当地农业生产提供科学依据。

1资料来源和分析方法

选取1961―2015年镇原县气温、降水量资料，分年、月、季绘制三线图（平均、线性趋势、5年滑动），同时计算出线性趋势函数y=ax+b（系数a，b由最小二乘法求得）。通过曲线特点及倾向率来分析镇原县气候年际、年代变化特征[4]。

2气温变化特征

2.1平均气温变化特征

对镇原县1961―2015年历年平均气温线性变化趋势分析（图1），结果表明：镇原55年平均气温呈极显著上升趋势，气候倾向率为0.39℃/10年。55年平均气温为9.7℃，最高气温11.1℃，分别出现在2006年和2013年，最低气温7.3℃，出现在1967年。55年来镇原县气温在缓慢上升过程中有3个明显的时段：20世纪60年代前期，1961―1967年是一个低温阶段，年平均气温最高为1966年的9.0℃，最低点为1967年的7.3℃；1968―1993年，年平均气温稳定上升到了9.0℃以上，仅有2年（1976年8.8℃、1984年8.6℃）低于9.0℃，最高点达到1987年的10.4℃；1994―2015年，年平均气温急剧上升到10.0℃以上，最高点在2006年和2013年，均达到11.1℃。在1997年之前，年平均气温低于55年平均值，呈负距平，自1998年以后，气温明显上升，呈正距平，高于55年平均值。

用3―5月、6―8月、9―11月、12月至次年2月分别代表春、夏、秋、冬季，分析近55年来镇原县各个季节气温变化的趋势。由表1可以看出，四季温度均持续上升，春季气温上升趋势更为明显。近5年平均气温与20世纪60年代相比，春季增温最大，平均气温升幅达2.2℃，气候倾向率为0.50℃/10年，其他3季升温幅度分别为1.6、1.8、1.3℃，气候倾向率分别为0.34、0.35、0.34℃/10年，冬季气温上升幅度最小。20世纪90年代以前，四季气温均呈负距平，60年代的低温特点极为明显，距平值达-1.1℃；70年代与60年代相比，年代间四季气温均上升1.0℃以上，上升幅度最大；90年代与80年代相比气温上升趋势较为缓慢，不同年份变化波动较大；自90年代以后，四季气温均为正距平，气候逐年变暖趋势极为明显。

2.2气温极值的变化特征

由表2可以看出，55年来高温极值上升幅度较大，年平均最高气温和年极端最高气温的气候倾向率分别为0.61、0.49℃/10年，而低温极值上升幅度较小，年平均最低气温和年极端最低气温的气候倾向率分别为0.28、0.29℃/10年。年极端最高气温的极值达38.3℃，出现在1997年。年极端最低气温的极植为-23.3℃，出现在1991年。

3降水量变化特征

3.1年降水量变化特征

镇原县55年平均年降水量为501.2mm，年平均降水量最多为865.1mm（1964年），最少为323.5mm（1997年）。由图2可以看出，55年来降水量在波动中减少，线性趋势变化率为-23.6mm/10年。20世纪60年代为一个多雨时段，其后，在70、80年代，降水缓慢减少，在90年代出现了一个集中少雨阶段，1991―2001年，仅有2年降水量偏多，为正距平，其余年份连续多年为负距平，降水量极为偏少。2004―2009年，再次出现降水量连年偏少的情况。镇原县降水量最多年份比最少年份多出541.6mm，55年降水正距平的年份共23年，平均正距平量较大，为113.8mm；负距平的年份共有32年，平均负距平量为-81.7mm。

3.2降水季节变化特征

由表3可以看出，降水时空分布不均是镇原县降水的一个显著特征，年降水量主要集中在夏季的7―9月，夏季降水量占全年降水量的57%以上。1961―2015年，镇原县春、夏、秋3季降水量均呈下降趋势，气候倾向率分别为-5.87、-10.70、-7.80mm/10年，夏季降水量减少最显著，是导致年降水减少的主要原因。冬季降水呈上升趋势，气候倾向率为7.26mm/10年。冬季降水量的增加，使春季旱情得以减缓，近几年镇原县的春季干旱比20世纪90年代有减轻。

4结论

55年来，镇原县平均气温以0.39℃/10年的趋势变化率上升，春季气温和高温极值的升幅最为显著，是导致气候变暖的主要因素，其他季节和低温极值的变化率相对较小；年降水量以-23.6mm/10年的趋势减少，其中夏季降水量的减少是主要原因。

5参考文献

[1]何云玲，鲁枝海.近60年昆明市气候变化特征分析[J].地理科学，2012，9（9）：1119-1124.

[2]王绍武，龚道溢.对气候变暖问题争议的分析[J].地理研究，2001（2）：153-160.

气候变化的趋势篇6

关键词降水量；变化特征；突变分析；山东夏津

中图分类号S161.6文献标识码A文章编号1007-5739（2013）22-0227-02

AnalysisonVariationCharacteristicsofPrecipitationinXiajinCounty

MENGFan-huiYAODeng-guang

（XiajinMeteorologicalBureauinShandongProvince，XiajinShandong253200）

AbstractBasedonthemeteorologicalbureauartificialrainfallobservationdatasofXiajinCountyfrom1961to2010，thevariationcharacteristicsoftheprecipitationamountoftheyear，season，monthandsuddenchangewereanalyzed.Theresultsshowedthattherewasadecreasingtrendoftheprecipitationinnearly50years.Thevariationoftheprecipitationwasunstable，decreaseratewas-2.3mm/a.ThemostobvioustrendofdecreasingappearedinJulyandAugust.Theannualprecipitationamountmutationanalysiswascarriedoutbasedoncumulativeanomalycurve.Theresultsshowedthattheannualprecipitationsuddenlychangedin1977.

Keywordsprecipitation；changecharacteristics；mutationanalysis；XiajinShandong

夏津地处山东省西部平原、鲁冀两省交界处，属暖温带半湿润大陆性季风气候。光照资源丰富，降水偏少，干湿冷热明显，年内四季分明。大部分属农区，是全国优质棉生产基地，农业生产对气候尤其是降水的依赖性较强。该文以夏津县气象局50年观测数据为依据，分析夏津县降水变化特征。

1资料与方法

1.1资料来源

利用夏津县气象局1961—2010年逐月人工观测降水量资料。季节划分为春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至次年2月）。

1.2分析方法

降水量距平变化；线性趋势倾向系数由最小二乘法求得；突变分析；多元回归分析。

2降水量变化特征

2.1降水量的年际变化

图1为夏津县1961—2010年降水量的逐年变化曲线、多年变化趋势线及6阶多项式拟合曲线。夏津50年降水量年平均值为531.4mm；年降水量最多为977.2mm，出现在1964年；年降水量最少为313.4mm，出现在1972年；降水量最大的1964年与降水量最小的1972年差值多达663.8mm。50年来夏津县的降水量呈现减少趋势，这与一些省市的变化趋势一致，其变化的气候倾斜率为-2.3mm/a。从6阶多项式拟合的年降水量曲线看出，1961—2010年夏津县的年降水量具有波动性增减的变化，1961—1977年为2～3年周期波动性增减变化；1978—1992年为持续偏少年份；1993—2010年为2～3年波动性增减变化。从降水量年代变化看，降水量在20世纪70、80年代持续偏少，大部分年份降水量都在平均值以下，20世纪60年代降水量偏多，自21世纪初，降水量又开始波动增加，有进入降水偏多期的趋势。

2.2降水量的季节变化

从夏津县四季降水量变化柱状图（图2）可知，1961—2010年夏津夏、秋、冬3季降水量变化趋势与年变化趋势一致，均呈减少趋势，春季降水量呈增加趋势。各季变化倾向率分别为0.3、-2.3、-0.3、-0.03mm/a，夏季降水量变化趋势与年度变化较为一致。夏季降水表现出了显著的年代际变化趋势[1]。夏季干旱有发展趋势，春、冬2季有变湿趋势。

从表1可以看出，降水量夏季较大，占年降水量的64.2%；春、秋季较小，占年降水量的33.2%；冬季降水量最小，不足年降水量的3%。各个季节降水量最大值，春、夏季出现在20世纪60年代，秋季出现在21世纪初，冬季出现在20世纪80年代。

2.3降水量的月变化

1961—2010年各月平均降水量和线性倾向如表2所示，可以看出，50年来各月平均降水量最多的月份出现在7月，为152.3mm，最少的月份出现在1月，为3.3mm，1—7月逐月增加，8月后逐月下降，为明显的单峰型。7月降水量相比6月显著增多，9月降水量急剧减少，这是由于西太平洋副热带高压在7月北上，有充沛的暖湿空气到达华北，中高纬度有冷空气南下，与副热带高压带来的暖湿空气在华北相遇，形成雨季降水。各月降水量变化趋势不一致，7、8月降水量减少趋势最为明显，倾向率分别为-1.65、-0.98mm/a。5、6月降水量呈明显增加趋势，倾向率分别为0.58mm/a和0.37mm/a。

3降水量的突变分析

3.1突变检验

气候突变现象是气候系统的非线性反应，气候突变的气候变化过程中存在的某种不连续现象，因此常用气候要素累计距平来确定它，指标如下：

C（t）=■（xi-x）（1）

式中，xi为第i年的降水量，x为1961—2010年的平均年降水量。若指标绝对值达最大值时，则所对应的t为突变年份。

为了检验转折是否达到气候突变的标准，可计算转折年份的信噪比[2]，信噪比的定义是：

S/N=■（2）

式中，Xa、Xb和Sa、Sb分别为转折年份前、后2阶段要素的平均值和标准差，规定S/N>1时，可认为该要素在这个年份存在气候突变，否则突变不显著。

3.2年降水量的突变分析

年降水量的累计距平曲线如图3所示，可以看出，最大值在1977年，降水量由这次转折从偏多期转为偏少期，至今仍在持续。为了检验上述转折是否达到气候突变的标准，计算了1977年降水量的信噪比，1977年前后两阶段的平均值为608.6、492.8，标准差为188.7、139.4，根据公式（2）计算得到1977年降水量转折的信噪比为2.3。1977年降水量的信噪比值大于1，可以认为是气候突变年。因此，可以把多年降水量分为1961—1977年和1978—2010年2个时段，对这2个时段年降水量分别作出平均值：前一时段的平均值为608.6mm，后一时段的平均值为492.8mm，前后平均值的差值为115.8mm[3]。

4结论与讨论

4.1结论

利用夏津县气象局1961—2010年的降水量资料，通过回归、突变分析等统计方法进行了全面的分析，得出以下结论。

（1）夏津县过去50年的年降水量呈现波动减少趋势，倾向率-2.3mm/a，减少趋势主要表现在夏季、秋季，冬季基本无变化，春季降水量有增多趋势。

（2）年降水量在1977年附近存在突变现象，表现为1977年以后降水量减少。

4.2讨论

20世纪80年代以来，许多气候学家对华北地区降水量变化进行了研究，以探讨华北地区加剧干旱的原因。过去50年来华北地区降水量普遍呈波动减少趋势[4]，夏津地处华北平原东部，与华北其他各地区的趋势是一致的。陈烈庭[5]的研究指出华北地区近40多年发生过2次变干过程：一次是在60年代中期，另一次是在70年代末期。可以看出夏津在1977年降水量有一次突然减少的趋势，但60年代中期突变不明显。夏津位于鲁西北的冀鲁交界处，独特的地理条件决定了影响其降水量变化的因子可能会有所不同，有待进一步探讨。

5参考文献

[1]张庆云，吕俊梅，杨莲梅，等.夏季中国降水型的年代际变化与大气内部动力过程及外强迫因子关系[J].大气科学，2007，31（7）：102-105.

[2]皇嘉佑.气候状态变化趋势与突变分析[J].气象，1996，21（5）：56-57.

[3]高延青，王荣波，孟凡辉.乐陵市蒸发量变化特征分析[J].山东农业大学学报：自然科学版，2012（4）：20.