1957—2015年遷安市氣候變化特征分析

陳震++王丹++王冠

摘要 利用遷安市氣象觀測站1957—2015年氣溫和降水資料，對遷安市近59年氣候變化特征進行分析。結果表明，遷安市氣溫總體呈上升趨勢，上升速率約0.3 ℃/10年。氣溫變化過程分為2個階段，1978年之前氣溫緩慢下降，之后快速上升，尤其是1992年后。滑動T檢驗表明1987年左右氣溫發生一次由暖轉冷的突變。遷安市降水則以5.30 mm/年的速率逐年下降并以“升—降—升”的特征平穩波動。降水滑動T檢驗表明，近59年降水發生3次突變，突變時間分別為1960年、1979年和1983年。

關鍵詞 氣溫；降水；變化特征；河北遷安；1957—2015年

中圖分類號 P467 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）17-0201-02

Abstract The climatic characteristics were analyzed by using air temperature and rainfall data from 1957 to 2015 in Qian′an city.The results showed that air temperature increased at a rate of about 0.3 ℃ per decade.The air temperature dropped slowly before 1978 and then increased rapidly，especially after 1992.MTT indicated that there had a sudden change in 1987.Unlike air temperature，rainfall declined at a rate of about 5.30 mm per year.MTT indicated that there had three sudden changes in 1960、1979 and 1983 respectively.

Key words air temperature；rainfall；change features；Qian′an Hebei；1957-2015

隨著工業與城市化的快速發展，氣候變化越來越被人們所重視。姜永見等[1]認為青藏高原內部氣溫總體升高，1998年以來增溫最為明顯；柴達木盆地增濕明顯，除藏東等地外，其他地區氣候條件均由暖干突變為暖濕。閆冠華等[2]研究了北方農牧帶氣候變化特征，指出20世紀90年代農牧帶氣溫變化平穩，1987年之后持續偏暖；結合SRES A2模式預測未來30年農牧帶氣溫增幅達0.3 ℃。李 琰等[3]結合BP神經網絡對榆林市氣候變化特征進行分析，研究表明，氣溫在波動中上升，除個別點外，各地氣溫增溫明顯；神經網絡預測法誤差較小，可用于氣候預測。何云玲等[4]研究了昆明市氣溫變化，得到昆明氣溫上升率為0.24 ℃/10年，降水量下降率為3.89 mm/10年；旱季增溫強，雨季降水下降明顯；氣溫和降水均存在10～15年的變化周期。杜華明等[5]認為近52年四川全省暖干化趨勢加強，川西南和川東地區氣候暖干化直接導致了旱災頻率增加，干旱化趨勢明顯。蘭玉坤[6]指出近50年內蒙古氣溫上升了2～3 ℃，冬季增溫最為明顯；東部降水逐年減少，中西部逐年增加，區域差異性明顯。顧潤源等[7]分析了額爾古納河流域氣候變化特征，研究指出該流域蒸發量逐年減少，春夏兩季最為明顯；上游蒸發多于下游；氣溫和降水變化局地性明顯。

1 資料與方法

本文所用資料來源于河北省氣象信息共享平臺，資料時間范圍為1957—2015年。氣候數據包含氣溫和降水資料。研究方法為趨勢分析法和滑動T檢驗法（MTT）。

2 結果與分析

2.1 降水趨勢分析與突變檢驗

從降水距平來看，遷安市年降水波動變化明顯。年降水量平均值為653.24 mm，其中雨量偏多年數份有30年，偏少年份有29年。偏多年與偏少年基本持平。近59年年降水量總體下降，氣候傾斜率約-5.30 mm/年。由降水變化過程可知，自20世紀50年代中期年降水量逐年下降，至70年代初期達到波谷，波谷點年降水量約419.5 mm，此后逐漸回升，至1981年達到峰點，而后再次下降，于90年代末期到達波谷，進入20世紀后降水緩慢上升。總體而言，年降水量先大幅度下降，再以“升—降—升”的特點波動變化（圖1）。

MTT是一種突變檢驗法，此法首先設置基準點，將時間序列分為2個子序列并把2個子序列視為獨立的樣本。檢驗時不斷變化基準點對序列進行檢驗，超過臨界值的點變化是顯著的，該點也就是突變點。本文滑動步長取5年。由圖2可知，近59年降水量經歷3次突變，超過臨界值的點分別為1960年、1979年和1983年，1960年和1979年降水量由偏少突變至偏多，1983年由偏多突變至偏少。

2.2 氣溫趨勢分析與突變檢驗

近59年遷安市平均氣溫呈逐年升高趨勢，回升速率約0.3 ℃/10年。從氣溫距平來看，距平負值年數為31，距平正值年數為28，氣溫偏低與偏高年數基本一致。從多項式擬合曲線可知平均氣溫有著明顯的階段性。自1957年起，氣溫逐年下降，大約在1978年氣溫下降停止，而后轉為逐年增加。大致以1978年為界，前20年氣溫是下降的，下降速率約0.2 ℃/10年。之后的30余年氣溫明顯上升，上升速率在0.6 ℃/10年左右。20世紀90年代初至今，氣溫上升最為明顯。從氣溫轉換來看，1987年前以氣溫負距平為主，之后則以正距平為主（圖3）。

結合MTT對平均氣溫進行檢驗，分析遷安市近50年平均氣溫是否發生突變。MTT曲線顯示在滑動步長取5年的約束條件下，僅1987年一處超越臨界線，表明平均氣溫確實發生一次由暖轉冷的突變且變化是顯著的（圖4）。

3 結論

以遷安市氣象觀測站1957—2015年氣溫和降水資料為基礎，對遷安市近59年氣候變化特征進行分析，所得結論如下：

（1）遷安市降水以5.30 mm/年的速率下降，降水變化過程性較為顯著。降水首先大幅下降，而后以“升—降—升”的特征平穩波動。

（2）降水滑動T檢驗表明，遷安市降水發生3次突變。降水首先由偏少突變至偏多，分別發生在1960年、1979年。之后由偏多突變至偏少，突變發生在1983年。

（3）與降水變化不同，氣溫呈逐年上升的趨勢，氣候傾斜率約為0.3 ℃/10年。1978年前氣溫呈下降趨勢，之后呈上升趨勢。20世紀90年代后氣溫顯著上升。

（4）氣溫滑動T檢驗表明，在1987年左右氣溫發生一次由暖轉冷的突變。

4 參考文獻

[1] 姜永見，李世杰，沈德福，等.青藏高原近40年來氣候變化特征及湖泊環境響應[J].地理科學，2012（12）：1503-1512.

[2] 閆冠華，李巧萍，呂冬紅.中國北方農牧交錯帶氣候變化特征及未來趨勢[J].南京氣象學院學報，2008（5）：671-678.

[3] 李琰，劉曉瓊，趙昕奕.陜西省榆林市氣候變化特征分析[J].干旱區資源與環境，2011（1）：157-161.

[4] 何云玲，魯枝海.近60年昆明市氣候變化特征分析[J].地理科學，2012（9）：1119-1124.

[5] 杜華明，延軍平.四川省氣候變化特征與旱澇區域響應[J].資源科學，2013（12）：2491-2500.

[6] 蘭玉坤.內蒙古地區近50年氣候變化特征研究[D].北京：中國農業科學院，2007.

[7] 顧潤源，趙慧穎，李翀，等.1960—2008年額爾古納河流域氣候變化特征[J].冰川凍土，2011（6）：1310-1315.