遼寧朝陽地區氣溫變化特征分析

張鳳鳴　宗英飛

摘 要：為充分利用熱量資源，采用1953-2012年氣候資料，運用氣候診斷分析方法分析了遼寧朝陽地區氣溫變化和特征。結果表明：朝陽地區氣溫升高趨勢明顯，年平均氣溫及四季平均氣溫氣候變化率分別為0.307℃/10a、0.397℃/10a、0.116℃/10a、0.260℃/10a和0.467℃/10a。較寒冷春冬季節氣溫升高趨勢更加明顯，較溫暖的夏秋季節氣溫升高趨勢相對較弱。年平均氣溫及秋季、冬季暖突變在1968-1988年，春季暖突變出現較早，在1981年，夏季出現較晚，在1990年。氣溫升高導致熱量資源增加，對大田農業、設施農業生產及發展具有推動改善作用。分析結果可為農業產業結構調整提供決策參考。

關鍵詞：氣溫；特征；熱量資源；突變；朝陽市

中圖分類號 S423 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）10-150-04

Abstract：In order to fully utilize the heat resource，through 1953-2012 Climate data，using diagnostic analysis to analyze climate change and the temperature characteristics of Chaoyang district. The results showed that：warming trend evident in Chaoyang District，the average temperature and average temperature change rate of the four seasons climate was 0.307℃/10a，0.397℃/10a，0.116℃/10a，0.260℃/10a and 0.467℃/10a. Colder spring and winter temperatures more obvious trend，warmer temperatures in summer and autumn trend is relatively weak. The annual average temperature and the fall，winter warm mutation in 1968-1988，the spring warm mutation appeared earlier in 1981，appeared later in the summer of 1990. Higher temperatures increase the heat resources，field of agriculture，agricultural production and the development of facilities to promote improvement. The results can provide a reference for the adjustment of agricultural structure.

Key words：Temperature；Characteristic；Heat resources；Mutation；Chaoyang City

IPCC第4次氣候評估報告預計21世紀末地球地表的平均溫度增溫在1.1～6.4℃[1-2]，從近年來對不同區域氣溫年際變化的研究結果看，我國各地區升溫速率差異較大[3-4]，如沈陽地區年平均氣溫增溫速率為0.20℃/10a[5]，唐山地區為0.38℃/10a[6]，黑龍江省為0.39℃/10a[7]，張家口地區為0.40℃/10a[8]，陜西漢江上游為0.11℃/10a[9]。在氣溫升高的同時熱量資源增加[10-12]，而熱量資源是農作物生長的必然條件，如何開發利用所增加的熱量資源是當前需要研究的問題。為此，筆者選用朝陽縣氣象局1953-2012年氣候資料，并運用氣候診斷分析方法，研究了朝陽地區熱量資源變化特征，探索熱量資源開發利用途徑，為農業產業結構調整提供決策參考。

1 材料與方法

1.1 資料來源 資料來自朝陽縣氣象局檔案室。采用的資料為日平均氣溫，分別運用氣候統計方法分別計算月平均氣溫，春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月至翌年2月）的季平均氣溫和年平均氣溫。

1.2 分析方法 應用線性趨勢分析氣溫變化，應用Mann-Kendall檢驗分析氣溫突變狀況，應用標準偏差方法分析氣溫變化異常年[13-14]。計算分析在Excel程序支持下完成運算。

2 結果與分析

2.1 年平均氣溫 朝陽地區年平均氣溫為9.0℃，最高值出現在2004年，為10.6℃，最低值出現在1969年，為7.0℃。在1953-2012年的60a間，年平均氣溫標準偏差為0.8℃，正常氣溫在8.2～9.8℃，異常偏高有9a，概率為15.0%，分別是1994、1997、1998、1999、2002、2003、2004、2007和2008年；異常偏低有8a，概率為13.3%，分別是1953、1954、1956、1957、1969、1974、1976和1985年。圖1顯示年平均氣溫年際變化呈上升趨勢，氣候變化速率為0.307℃/10a，序列相關系數為0.612 9（P<0.01），達到極顯著水平；通過M-K突變檢驗（見圖2），年平均氣溫年際變化在1987年出現暖突變，突變前1953-1986年累年平均值為8.4℃，突變后1988-2012年累年平均值為9.6℃，氣候突變前后年平均氣溫升高1.2℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢，各個年代平均值分別為：20世紀50年代8.3℃，20世紀60年代8.4℃，20世紀70年代8.4℃，20世紀80年代8.9℃，20世紀90年代9.8℃，21世紀00年代9.8℃，年代最大相差1.5℃。

2.2 春季平均氣溫 朝陽地區春季平均氣溫為10.5℃，最高值出現在2002年，為13.3℃，最低值出現在1954年，為8.1℃。在1953-2012年的60a間，春季平均氣溫標準偏差為1.4℃，正常氣溫在9.3～11.8℃，異常偏高有9a，概率為15.0%，分別是1989、1997、1998、2001、2002、2003、2004、2008和2009年；異常偏低有10a，概率為16.7%，分別是1953、1954、1955、1956、1957、1969、1970、1971、1974和2010年。圖3顯示春季平均氣溫年際變化呈上升趨勢，氣候變化速率為0.397℃/10a，序列相關系數為0.549 5（P<0.01），達到極顯著水平；通過M-K突變檢驗（見圖4），春季平均氣溫年際變化在1981年出現暖突變，突變前1953-1980年累年平均值為9.8℃，突變后1981-2012年累年平均值為11.1℃，氣候突變前后春季平均氣溫升高1.3℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢，各個年代春季平均值分別為：20世紀50年代9.2℃，20世紀60年代10.1℃，20世紀70年代10.0℃，20世紀80年代10.8℃，20世紀90年代11.2℃，21世紀00年代11.5℃，年代最大相差1.5℃。

2.3 夏季平均氣溫 朝陽地區夏季平均氣溫為23.6℃，最高值出現在2000年，為26.3℃，最低值出現在1976年，為21.6℃。在1953-2012年的60a間，夏季平均氣溫標準偏差為0.8℃，正常氣溫在22.8～24.4℃，異常偏高有10a，概率為16.7%，分別是1958、1961、1963、1981、1994、1997、1999、2000、2001和2007年；異常偏低有6a，概率為10.0%，分別是1954、1969、1974、1976、1979和1986年。圖5顯示夏季平均氣溫年際變化呈上升趨勢，氣候變化速率為0.116℃/10a，序列相關系數為0.236 6（P<0.10），顯著性較差；通過M-K突變檢驗（見圖6），夏季平均氣溫UB、UF值出現2個交點1960年和1990年，即夏季氣溫出現2次突變，第1個交點為冷突變，1960-1989年平均氣溫為23.3℃；第2個交點為暖突變，1990-2012年平均氣溫為23.9℃。從年代際平均值變化看，20世紀70年代氣溫最低，從20世紀90年代氣溫迅速升高，各個年代夏季平均值分別為：20世紀50年代23.5℃，20世紀60年代23.4℃，20世紀70年代23.0℃，20世紀80年代23.5℃，20世紀90年代24.2℃，21世紀00年代24.0℃，年代最大相差1.2℃。

2.4 秋季平均氣溫 朝陽地區秋季平均氣溫為9.4℃，最高值出現在2004年，為11.3℃，最低值出現在1986年，為7.7℃。在1953-2012年的60a間，秋季平均氣溫標準偏差為0.9℃，正常氣溫在8.5～10.3℃，異常偏高有11a，概率為18.3%，分別是1990、1994、1995、1998、1999、2001、2004、2005、2006、2007和2008年；異常偏低有6a，概率為10.0%，分別是1956、1962、1969、1976、1981和1986年。圖7顯示秋季平均氣溫年際變化呈上升趨勢，氣候變化速率為0.260℃/10a，序列相關系數為0.506 3（P<0.01），達到極顯著水平；通過M-K突變檢驗（見圖8），秋季平均氣溫年際變化在1988年出現暖突變，突變前1953-1987年累年平均值為9.0℃，突變后1988-2012年累年平均值為10.0℃，氣候突變前后秋季平均氣溫升高1.0℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢，各個年代秋季平均值分別為：20世紀50年代8.9℃，20世紀60年代9.0℃，20世紀70年代9.0℃，20世紀80年代9.3℃，20世紀90年代9.9℃，21世紀00年代10.3℃，年代最大相差1.4℃。

2.5 冬季平均氣溫 朝陽地區冬季平均氣溫為-7.7℃，最高值出現在2002年，為-4.3℃，最低值出現在1969年，為-11.2℃。在1953-2012年的60a間，冬季平均氣溫標準偏差為1.3℃，正常氣溫在-9.5～-5.9℃，異常偏高有11a，概率為18.3%，分別是1989、1992、1995、1996、1997、1998、1999、2002、2003、2004和2007年；異常偏低有9a，概率為15.0%，分別是1953、1956、1964、1969、1977、1980、1984、1985和2012年。圖9顯示冬季平均氣溫年際變化呈上升趨勢，氣候變化速率為0.467℃/10a，序列相關系數為0.612 9（P<0.01），達到極顯著水平；通過M-K突變檢驗（見圖10），冬季平均氣溫年際變化在1986年出現暖突變，突變前1953-1985年累年平均值為-8.7℃，突變后1986-2012年累年平均值為-6.6℃，氣候突變前后冬季平均氣溫升高2.1℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢，各個年代冬季平均值分別為：20世紀50年代-8.5℃，20世紀60年代-9.0℃，20世紀70年代-8.3℃，20世紀80年代-8.0℃，20世紀90年代-6.1℃，21世紀00年代-6.5℃，年代最大相差2.5℃。

3 結論與討論

（1）通過分析朝陽地區1953-2012年近60a氣溫資料，結果顯示，年平均氣溫及春、夏、秋、冬四季平均氣溫升高趨勢明顯，氣候傾向率分別為0.307℃/10a、0.397℃/10a、0.116℃/10a、0.260℃/10a和0.467℃/10a。春夏秋冬四季平均氣溫升高的速率存在較大的差異，冬春季節大于夏秋季節，說明冬春季節對年氣溫升高的貢獻最大。

（2）年平均氣溫在1987年發生明顯的暖突變，突變后氣溫升高1.2℃；春季在1981年出現暖突變，突變后平均氣溫升高1.3℃；夏季在1990年出現暖突變，突變后氣溫升高0.6℃；秋季在1988年出現暖突變，突變后氣溫升高1.0℃；冬季在1986年出現暖突變，突變后氣溫升高2.1℃。

（3）氣溫的升高導致熱量資源增加，因此，在大田農作物調整中可以選擇生育期較長作物品種，以充分利用熱量資源，提高農作物的產量和質量；在霜期農業生產中可大力發展設施農業，增加日光溫室面積，提高單位面積更大收益。

（4）在氣候變暖的環境下，熱量資源的增加對促進區域農業經濟發展作用十分顯著，但也應注意的是，溫度的升高亦會導致土壤水分蒸發加劇，農業干旱易發和病蟲害加重的負面效應。

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