阿巴嘎旗氣溫異常分析

孫姍姍 李春蘭 銀 山

(內(nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022)

1.研究區(qū)概況

阿巴嘎旗地處內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟中北部，東與東烏旗、錫林浩特市接壤，西與蘇尼特左旗毗連，南與正藍(lán)旗為鄰，北與蒙古國(guó)交界，地跨 E113°27'—116°11'，N43°04'—45°26'，屬于中溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫是1.3℃，降水量少，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季溫涼短促，春秋兩季多寒潮大風(fēng)，春季還易引發(fā)沙塵暴天氣，日氣溫晝夜溫差大，冷暖變化明顯。

2.資料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

文中引用的阿巴嘎旗1953－2009年氣溫?cái)?shù)據(jù)資料，均來自于阿巴嘎旗氣象站 (53192)的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

2.2.1 七級(jí)分級(jí)法

表1 氣溫分級(jí)

計(jì)算氣溫分級(jí)，見表1:T—年平均氣溫，Ts—多年平均值，S—?dú)鉁氐臉?biāo)準(zhǔn)差。

2.2.2 信噪比法

信噪比指數(shù)公式表示如下:

其中AI:信噪比指數(shù)，j:某一年，X1－X2、S1+S2:某一年前、后m年均值差和均方差和。若∣AIj∣≥1.0時(shí)，j點(diǎn)為突變點(diǎn)，若AIj＞1.0視為存在氣溫突變，若AIj＞2.0則視為強(qiáng)突變。

3.結(jié)果

3.1 年代氣溫變化特征

從表2可以分析出，阿巴嘎旗的年代平均氣溫呈持續(xù)上升的變化趨勢(shì)，年代平均氣溫最低值出現(xiàn)在1953—1959年 (－0.3℃)，最高值出現(xiàn)在21世紀(jì)初期 (3.6℃)，各相鄰年代平均氣溫的增幅均大于或等于0℃。從平均氣溫距平數(shù)據(jù)分析得出，年代平均氣溫具有明顯的階段性，存在一個(gè)冷期和一個(gè)暖期:冷期出現(xiàn)在80年代末期以前，年代平均氣溫負(fù)距平占100%;暖期出現(xiàn)在80年代末期以后，年代平均氣溫正距平占100%。通過表1同樣可以看出，平均最高氣溫、平均最低氣溫的年代際變化均呈上升的變化趨勢(shì)，平均最高氣溫的上升率＜平均最低氣溫的上升率，其最低值均出現(xiàn)在1953—1959年，分別為7.5℃、－6.9℃;最高值均出現(xiàn)在20世紀(jì)初期，分別為9.8℃、 －3.5℃，相應(yīng)的振幅分別為2.3℃、3.4℃。

表2 氣溫年代際變化/℃

3.2 年平均氣溫變化特征

從圖1可以分析出，阿巴嘎旗的年平均氣溫呈波動(dòng)上升的變化趨勢(shì):線性傾向率為0.5℃/10a，氣溫最低值出現(xiàn)在1956年 (－1.4℃);氣溫最高值出現(xiàn)在2007年 (3.6℃)，最大振幅約為5.0℃。具體分析氣溫情況:20世紀(jì)60年代中期以前年平均氣溫呈上升的變化趨勢(shì)，60年代中期—70年代初期年平均氣溫呈變化幅度約為1.5℃的下降趨勢(shì)，70年代初期—21世紀(jì)初期年平均氣溫呈明顯上升的變化趨勢(shì)。

圖1 年平均氣溫變化曲線

由圖2可以看出，阿巴嘎旗年平均氣溫總體呈上升的變化趨勢(shì)且階段性明顯。本研究冷暖期的劃分標(biāo)準(zhǔn):以0℃為界，小于0℃的時(shí)期為冷期，大于0℃的時(shí)期為暖期。年平均氣溫的冷暖期以1988年為界:1953—1988年的年平均氣溫主要為負(fù)距平，正距平年份僅有6年，表明這個(gè)時(shí)段阿巴嘎旗處于冷期;1988—2009年的年平均氣溫主要為正距平，負(fù)距平年份僅有2年，表明從1988年開始年平均氣溫明顯升高，進(jìn)入暖期。

圖2 氣溫距平變化曲線

3.3 氣溫突變與氣溫異常分析

3.3.1 氣溫突變分析

由累積距平曲線 (圖3)可以看出阿巴嘎旗年平均氣溫變化趨勢(shì)十分明顯，大致呈“下降—上升—略有下降—上升”的變化趨勢(shì)，在1988年以前曲線呈下降趨勢(shì)，1988年以后上升，1991年開始略有下降，1993年以后則呈直線上升趨勢(shì)，該曲線存在兩個(gè)明顯的極小值點(diǎn)，分析得出1988年、1993年為氣溫變化轉(zhuǎn)折年，可能出現(xiàn)發(fā)生突變。檢驗(yàn)結(jié)果表明，研究區(qū)年平均氣溫在1988年的信噪比指數(shù)AIj=1.1＞1，超過α顯著性水平，表明1988年發(fā)生了氣溫突變;1993年的信噪比指數(shù)AIj=0.1＜1，不能通過顯著性檢驗(yàn)，表明1993年為氣溫轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并未發(fā)生氣溫突變。

圖3 氣溫累積距平變化曲線

3.3.2 氣溫異常分析

從表3可以得出，阿巴嘎旗年平均氣溫沒有出現(xiàn)過異常偏暖的年份，顯著偏暖年出現(xiàn)4次 (1998年、2002年、2004年、2007年)，偏暖年出現(xiàn)6次 (1997年、1999年、2001年、2006年、2008年、2009年)，即從1997年開始雖出現(xiàn)過級(jí)別為正常的年份，但絕大多數(shù)的年份屬于偏暖及以上級(jí)別;異常偏冷年出現(xiàn)3次 (1953年、1956年、1957年)，顯著偏冷年只出現(xiàn)一次 (1954年)，偏冷年出現(xiàn)3次 (1969年、1970年、1985年)，即偏冷及以下級(jí)別的年份絕大多數(shù)集中在1953—1970年。綜上所述，阿巴嘎旗20世紀(jì)80年代中期以前氣溫處于相對(duì)偏冷階段，80年代中期之后—90年代中末期氣溫基本處于正常階段，而90年代末期以后，氣溫呈顯著變暖趨勢(shì)。

表3 氣溫分級(jí)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

4.結(jié)論

年代際氣溫總體呈上升的變化趨勢(shì)，在1988年發(fā)生突變，20世紀(jì)80年代中期以前氣溫基本處于相對(duì)偏冷階段，80年代中期以后—90年代中末期基本處于正常階段，90年代末期以后呈顯著變暖趨勢(shì)。

［1］周長(zhǎng)進(jìn)，吳志華.柴達(dá)木盆地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件及潛力分析、資源科學(xué) ［ J］.2000，22(5):33－36.

［2］郭志梅，繆啟龍，李雄.中國(guó)北方地區(qū)近50年來氣溫變化特征及其突變性 ［ J］.干旱區(qū)地理，2005，28(2):177－181.