遜克縣近50 a溫度變化特征分析

吳春德，張曉芳，張春媚

（1.遜克縣氣象局，黑龍江 遜克 164400；2.伊春市氣象局，黑龍江 伊春 153000）

遜克縣近50 a溫度變化特征分析

吳春德1，張曉芳2，張春媚1

（1.遜克縣氣象局，黑龍江 遜克 164400；2.伊春市氣象局，黑龍江 伊春 153000）

本文利用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)遜克縣1961～2005年共45 a的氣候資料進(jìn)行了分析，探討出了遜克近45 a的溫度要素的變化規(guī)律，得到以下主要的結(jié)果：遜克縣自1961～2005年，45 a平均氣溫以0.387℃/10 a的趨勢(shì)變暖，年平均最高溫度和年平均最低氣溫也呈增暖的趨勢(shì)。一年四季中，夏季平均氣溫和平均最高氣溫、平均最低氣溫升高趨勢(shì)幅度略低于其他季節(jié)，春季、秋季和冬季的年平均氣溫、平均最高氣溫和平均最低氣溫都呈上升趨勢(shì)，其中冬季的變暖最為突出，平均溫度以0.608℃/10 a的變化率升高。

氣候變化；距平曲線；一元線性回歸

1 氣溫資料說明

首先將近 50 a內(nèi)遜克縣測(cè)站中1959～1960年不足全年或缺乏完整的資料剔除，然后對(duì)剩余資料的逐日月平均氣溫、最高、最低和平均溫度資料中的異常值進(jìn)行質(zhì)量控制，確保計(jì)算誤差盡量小。為了計(jì)算方便，本文使用的平均數(shù)為小數(shù)點(diǎn)后保留一位。

2 分析方法

2.1 趨勢(shì)計(jì)算

用Xi表示樣本量為 n的某一個(gè)氣候變量，用ti表示Xi所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，建立Xi和ti之間的一元線性回歸方程：

其中a為回歸常數(shù)，b為回歸系數(shù)。a和b可以用最小二乘法進(jìn)行估計(jì)。

2.2 距平曲線分析

距平是氣象上常用的量，它也即通常所說的異常，即對(duì)平均值的正常情況的偏差。資料中某個(gè)數(shù)值與平均值之差就是距平，用累積距平曲線可以做氣候階段性趨勢(shì)分析。

3 近50 a遜克氣溫變化規(guī)律

3.1 遜克氣候的基本特征

遜克縣屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。其特點(diǎn)是：冬季在極地大陸冷氣團(tuán)控制下，氣候寒冷、干燥；夏季受西太平洋副熱帶氣團(tuán)影響降水集中，氣候溫和、濕潤(rùn)。

遜克縣氣候有明顯的季節(jié)性變化：春季回暖快而多大風(fēng)，容易出現(xiàn)春旱；夏季短促而炎熱，雨水較多；秋季降溫急劇，容易出現(xiàn)早霜；冬季漫長(zhǎng)而寒冷。因隨著季節(jié)的變化異同，加之山區(qū)和沿江平原的分布不同，產(chǎn)生不同的天氣和天氣現(xiàn)象，因而形成了兩種不同的氣候特點(diǎn)：山區(qū)冷涼多雨，秋早霜；平原區(qū)溫暖少雨，易干旱。

3.2 氣溫特征

全縣年平均氣溫為3.9℃（山區(qū)3.1～3.6℃）,平原區(qū) （3.9～4.1℃）。1月份最冷，平均氣溫為-19.0℃，極端最低氣溫為-40℃（出現(xiàn)時(shí)間1970年1月4日）；7月份最熱，平均氣溫為22.8℃，極端最高氣溫為39.2℃（出現(xiàn)時(shí)間2001年4月6日）。平均年較差為41.8℃。歷年4月初（4月4日左右）日平均溫度可以穩(wěn)定通過0℃以上，年平均積溫在3 288.1℃；歷年最高積溫為3 639.6℃（1998年）。最低積溫年（1969年）為2 843.5℃。歷年平均≥10℃的積溫為2 841.2℃，最高≥10℃積溫為3193.0℃（1997年），最低≥10℃積溫為2 319.5℃（1981年）。

春季（3～5月）回暖快而多大風(fēng)，容易出現(xiàn)春旱。春季平均氣溫為5.8℃，一般3月末到4月初，氣溫開始逐步回暖；夏季（6～8月）短促而炎熱，是一年的高溫集中期。平均氣溫為21.3℃，極端最高氣溫為39.2℃，出現(xiàn)時(shí)間2001年4月6日，≥32.0℃平均日數(shù)為15 d；秋季（9～10月）：秋季多雨、降溫急劇，容易出現(xiàn)早霜，平均氣溫為10.0℃；平均初霜期在9月24日左右，平均終霜期在5月3日。

冬季（本年11月～次年2月）氣候干燥而寒冷。平均溫度為-13.7℃，極端最低溫度為-40.0℃，出現(xiàn)時(shí)間1970年1月4日。

3.3 近50 a遜克氣溫變化

3.3.1 氣溫特征量統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)遜克縣1961～2005年共45 a的氣候資料統(tǒng)計(jì)，遜克縣年平均溫度為3.9℃,最高為1998年的5.6℃，最低為1969年的1.9℃。一年之中最熱月為7月，平均溫度為22.8℃；最冷月為1月，平均溫度為-19.0℃（見表1）。

由表2可知,遜克縣年平均氣溫日較差為11.5℃，一年之中5月平均日較差最大，為13.4℃，最小為7月份的9.5℃。春、秋季節(jié)平均日較差大于夏、冬季，這是因?yàn)榇骸⑶锛竟?jié)冷暖空氣活動(dòng)頻繁，來去匆匆，天氣系統(tǒng)不穩(wěn)定，氣溫變化劇烈造成的。

表1 遜克縣逐月平均氣溫統(tǒng)計(jì)（單位：℃）

表2 遜克縣逐月平均氣溫日較差統(tǒng)計(jì)（單位：℃）

3.3.2 氣溫距平曲線分析

用距平曲線可以作氣候趨勢(shì)分析。對(duì)一距平值序列xdt（t=1,2,3,,n）,在樣本中某一時(shí)刻t的距平值表示為：

把I(t)隨時(shí)間變化繪成曲線成為累積距平曲線。在距平曲線變化中上升段定為偏暖階段,下降段定為偏冷階段，曲線上的微小變化所反映的是要素短期變化趨勢(shì)，而長(zhǎng)期的變化趨勢(shì)則可反映要素長(zhǎng)期演變趨勢(shì)。

利用距平曲線分析遜克縣年平均氣溫(見圖1)。由圖1可以看出，1961～1963年遜克縣氣溫基本正常，1964年～1987年偏冷，1988年～2005年偏暖。

3.3.3 氣溫的趨勢(shì)分析

Y(t)為某氣溫序列,其一元線性回歸方程為：y(t)=a+bt，其中b為某氣溫序列的趨勢(shì)變化率,也稱變暖率,b＞0表示氣溫呈上升趨勢(shì),b＜0表示氣溫呈下降趨勢(shì),b值絕對(duì)值的大小可以衡量其趨勢(shì)上升、下降的幅度。b的值可由最小二乘法計(jì)算得到。

（1）氣溫的平均溫度、平均最高溫度和平均最低溫度的趨勢(shì)分析分析。由表3可知，遜克縣年平均溫度自1961年以來呈0.387℃/10 a的趨勢(shì)變暖，年平均最高溫度和年平均最低溫度也呈增暖的趨勢(shì)。一年四季中，夏季平均氣溫和平均最高氣溫、平均最低氣溫升高趨勢(shì)幅度略低于其他季節(jié)，夏季、秋季平均最低氣溫上升變化明顯低于春季、冬季。冬季的變暖最為突出，平均溫度以0.608℃/10 a的變化率變暖。平均最低氣溫的變暖比平均最高氣溫明顯。

表3 氣溫的趨勢(shì)變化率 (單位：℃/10 a)

（2）年平均氣溫日較差、高溫日數(shù)、低溫日數(shù)、極端溫度的線性趨勢(shì)分析。由表4可知，自1961年以來，本區(qū)年平均溫度日較差以0.308℃/10 a的微弱趨勢(shì)減少，日最高氣溫≥30℃的日數(shù)以0.136天/10 a的趨勢(shì)增加，近50 a增加0.612 d；日最低氣溫≤-30℃的日數(shù)以1.8 d/10 a的趨勢(shì)明顯減少45 a來減少8.1 d。極端最高溫度以0.288℃/10 a的變化率緩慢增長(zhǎng)，相反極端最低則以1.058℃/10 a的速率快速增長(zhǎng)。

表4 年平均氣溫日較差、高溫日數(shù)、低溫日數(shù)的趨勢(shì)變化率

（3）1月氣溫變化規(guī)律。冬季1月的平均氣溫明顯變暖趨勢(shì)，在45 a中，1月份最冷時(shí)期出現(xiàn)在1961～1970年，最暖期出現(xiàn)在1988～2003年，氣溫呈明顯變暖趨勢(shì)，1月平均氣溫的年變化率為0.0464℃/1 a，氣候變暖明顯。冬季1月最高平均氣溫呈現(xiàn)顯著的周期變化，45 a氣溫距平呈正→負(fù) →正→負(fù)的變化，同期距平值的變化還有一個(gè)特點(diǎn)：正距平呈減小趨勢(shì)，負(fù)距平震幅增大，即1月最高平均氣溫呈下降的趨勢(shì)，而1月最低平均氣溫呈前低后高的階梯變化，因此1月最高、最低平均氣溫變化趨勢(shì)相反，說明冬季的溫差減小了。

1月份最高平均氣溫趨勢(shì)

1月份最低平均氣溫趨勢(shì)

（4）7月氣溫變化規(guī)律。遜克7月平均氣溫最高期為1984～2002年，1976～1983年這8 a是夏季降溫較明顯時(shí)期。7月最高、最低平均氣溫變化不同，最高平均氣溫呈緩慢增長(zhǎng)的勢(shì)頭；在1972～1982年11 a間最高平均氣溫比距平值偏高0.8～0.9℃后，1983～1993年最高平均氣溫比距平值偏低0.9～1.0℃，最低平均氣溫呈緩慢上升的趨勢(shì)，溫差也隨著變化變小。

7月份最高平均氣溫趨勢(shì)

7月份最低平均氣溫趨勢(shì)

4 小結(jié)

通過對(duì)遜克縣氣候資料的統(tǒng)計(jì)分析，可以得出以下結(jié)論：遜克縣年平均溫度自1961年以來以0.387℃/10 a的趨勢(shì)變暖，春季、秋季和冬季的年平均氣溫都呈上升趨勢(shì)，其中冬季的變暖最為突出，夏季氣溫變化不明顯。平均最低氣溫的變暖比平均最高氣溫明顯。

從年平均氣溫距平曲線分析，1961～1964年遜克縣氣溫基本正常，1965～1987年偏冷，1988～2005年偏暖。

P457.3

A

1002-252X(2010)03-0012-02

2010-6-6

吳春德（1977-），男，黑龍江省德都縣人，成都信息工程大學(xué)，本科生，工程師.