安義縣近三十年氣候變化特征分析

龍佳明 張錦程 吳丹玲

摘 要： 本文利用安義與南昌氣象站1986-2015年降水、氣溫資料，采用一元線性傾向率法，累積距平法，Mann-Kendall法等方法，對安義縣近30年來的氣候變化特征進行了研究。結果表明：1986-2015年安義縣年均溫呈顯著上升趨勢，氣候傾向率0.17℃/10a。年平均氣溫累積距平經過了下降-上升的過程，年平均氣溫在2000—2001年發生了由低溫到高溫的突變。安義縣增溫幅度春季>秋季>夏季，冬季平均氣溫呈下降趨勢，夏季增溫幅度和冬季降溫幅度較小，且均不顯著，安義縣春季和秋季增溫對全年平均氣溫增加貢獻較大。1986-2015年安義縣年降水量變化趨勢不明顯，整體呈現減少趨勢，氣候傾向率為-20.1mm/10a。年降水量累積距平經過了下降—上升—下降的過程，年降水量在2003—2004年發生了降水量由多到少的突變。春季降水、夏季降水量和冬季降水量呈現減少的趨勢，秋季降水呈現增多的趨勢，降水量減少幅度春季>夏季>冬季。南昌市區與安義縣年平均氣溫、年降水量差距逐年顯著上升，年平均氣溫差值以0.28℃/10a（P<0.05）的速率顯著上升，年降水量差值以76.5mm/10a的速率顯著上升（P<0.05）。

關鍵詞： 變化特征;氣溫;降水;突變;安義

【中圖分類號】P425 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）21-0290-03

氣候變化及其影響研究是當今全球廣泛關注的課題。IPCC第五次評估報告進一步證實了全球變暖的結論，并預估在本世紀末升溫幅度有可能達到0.3～ 4.8℃[1-2]。氣溫和降水對于氣候變化是非常重要的要素，大量研究表明[3-5]明我國氣候變化變化與全球趨勢大致相似，但也呈現出較大的地域性差異，局地氣候變化逐漸成為研究的熱點問題。

安義縣地處南昌西北，為亞熱帶季風濕潤氣候，雨量充沛，光照充足。近年來隨著全球氣候變暖，安義縣氣候也出現較大變化，極端天氣頻繁發生，給當地農業生產及經濟發展造成了嚴重影響。本文利用安義縣1986-2015年的降水、氣溫資料，研究其年際及季節變化特征，并對安義縣與南昌市區的溫度降水差異進行了系統的討論。研究安義縣氣候變化特征及與南昌市區的氣候差異，能為安義縣農業生產和經濟建設的發展提供決策依據，也有利于安義對南昌市區的預報進行本地化訂正，對于安義縣災害預防也有極其重要的作用。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文選取安義與南昌氣象站1986-2015年降水、氣溫資料。季節采用氣象劃分方法，即3-5月為春季，6-8月為夏季，9-11月為秋季，12月至次年2月為冬季。

1.2 統計方法

本文采用一元線性趨勢分析、距平分析和顯著性檢驗對資料序列進行變化趨勢分析。采用Mann-Kendall檢驗方法[6]和累計距平法[7]對氣候要素序列進行氣候突變檢測，判斷突變年份與氣候要素變化趨勢。M-K方法的優點在于不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數異常值的干擾，更適合于氣象非正態分布的數據。該方法還能明確變量的演變趨勢和是否存在突變現象以及突變開始的時間，并能指出突變區域。

2 結果與分析

2.1 特征分析

2.1.1 氣溫年際變化

1986-2015年安義縣年平均氣溫為17.3℃，春、夏、秋、冬平均氣溫分別為16.8℃、27.2℃、18.5℃、6.4℃。從線性擬合趨勢線來看，年平均氣溫呈顯著上升趨勢，氣候傾向率0.17℃/10a（通過0.05顯著性水平檢驗）（圖1a）。安義縣春季、夏季和秋季平均氣溫呈現上升趨勢，冬季平均氣溫呈現下降趨勢。其中春季平均氣溫呈顯著上升趨勢，氣候傾向率為0.45/10a（通過0.05顯著性水平檢驗）（圖1b），增溫幅度最大;夏季平均氣溫呈不顯著上升趨勢，氣候傾向率為0.072/10a（未通過0.05顯著性水平檢驗）（圖1c），增溫幅度最小;秋季平均氣溫呈顯著上升趨勢，氣候傾向率為0.30/10a（通過0.05顯著性水平檢驗）（圖1d）;冬季平均氣溫呈不顯著下降趨勢，氣候傾向率為-0.15/10a（未通過0.05顯著性水平檢驗）（圖1e）。安義縣增溫幅度春季>秋季>夏季，夏季增溫幅度和冬季降溫幅度較小，且均不顯著，由此可見安義縣春季和秋季增溫對全年平均氣溫增加貢獻較大。

2.1.2 降水年際變化

1986-2015年安義縣年平均降水量為1594.5mm，春、夏、秋、冬平均降水量分別為594.6mm、584.4mm、203.3mm、214.1mm。年降水量呈不顯著下降趨勢，氣候傾向率為-20.1mm/10a（圖1f）。其中春季、夏季、冬季降水量呈不顯著下降趨勢，秋季呈不顯著上升趨勢（均未通過0.05顯著性水平檢驗）。其中春季降水減少幅度最大，為-22.0mm/10a（圖1g）;夏季降水減少幅度次之，為-8.9mm/10a（圖1h）;冬季降水減少幅度最小，為-5.1mm/10a（圖1j）;秋季降水增加幅度為8.1mm/10a（圖1i）。

2.1.3 突變分析

通過M—K方法對1986-2015年年平均氣溫和年降水量進行突變分析，取置信水平α= 0.05，Z1-α/2 =±1.96。

如年平均氣溫M-K突變判別曲線（圖2）所示，UF線在1996年前波動下降，之后呈現波動上升趨勢，且均未超過顯著性水平0.05的置信水平。UF線和UB線在置信區間有多個交點（2000-2001年間、2005-2006年間、2010-2014年間），從1999年開始UF值>0。如圖4所示，平均氣溫累計距平呈現先下降后上升的“V”字形趨勢，1986-1996年呈波動下降趨勢，1996-2015年呈波動上升趨勢，且2001年、2006年、2012年前均有小幅度下降趨勢。結合2種分析方法的結果，可判斷安義縣年平均氣溫在2000-2001年間發生了由低溫到高溫的突變。

年降水量的 M-K檢驗結果顯示（圖3），UF線1986-1992和1996-1998年間波動上升，1998年后呈波動下降趨勢，且均未超過顯著性水平0.05的置信水平。UF、UB線在置信區間內有1個交點（2003-2004年間）。累計距平分析表明（圖5），年降水量1986-1992年間呈波動中緩慢下降趨勢，1992-2005年呈增加趨勢，2006-2015年波動下降趨勢，2014年累計降水為最小，2005年累計降水達到最大，由此可以推斷2004年可能是降水發生突變的年份。結合2種分析方法的結果，可判斷安義縣年降水量在2003-2004年間發生了降水量由多到少的突變。

2.2 差異分析

如圖6所示，1986年-2015年南昌市區與安義縣年平均氣溫差值的平均值為0.9℃（正值代表南昌市區氣溫高于安義縣氣溫）。南昌市區與安義縣氣溫差值以0.28℃/10a的幅度顯著上升（已通過0.05顯著性水平檢驗），最大差值為1.4℃，出現在2007年和2009-2011年;最小差值為0.5℃，出現在1989年。

如圖7所示，1986年-2015年南昌市區與安義縣年降水量差值的平均值為51.1mm（正值代表南昌市區降水量高于安義縣降水量）。降水量差值最大為467.9mm，出現在2014年;最小差值為-237.8mm，出現在2004年。南昌市區與安義縣降水量差值以76.5mm/10a的幅度顯著上升（已通過0.05顯著性水平檢驗）。

3 結論

通過對安義縣1986—2015年氣溫和降水量的變化特征分析，以及對南昌市區和安義縣氣候差異分析，1986—2015年安義縣氣溫呈現顯著上升趨勢，降水量呈現下降趨勢。南昌市區與安義縣氣溫、降水量差距逐年顯著上升。

（1）安義縣年平均氣溫上升趨勢顯著，年平均氣溫以0.17/10a（P<0.05）的速率上升，年平均氣溫累積距平經過了下降-上升的過程，年平均氣溫在2000—2001年發生了由低溫到高溫的突變。春季、夏季、秋季平均氣溫均呈現增高的趨勢，冬季平均氣溫呈現降低的趨勢，春季增溫幅度最大，秋季次之，夏季最小。安義縣春季和秋季對全年平均氣溫增加貢獻較大。

（2）安義縣年降水量變化不明顯，整體呈現減少趨勢，氣候傾向率為-20.1 mm /10 a（ P>0.05）。年降水量累積距平經過了下降—上升—下降的過程，年降水量在2003—2004年發生了降水量由多到少的突變。春季降水、夏季降水量和冬季降水量呈現減少的趨勢，秋季降水呈現增多的趨勢，春季降水量減少幅度最大，夏季次之，冬季最小。

（3）南昌市區與安義縣年平均氣溫、年降水量差距逐年顯著上升，年平均氣溫差值以0.28℃/10a（P<0.05）的速率顯著上升，年降水量差值以76.5mm/10a的速率顯著上升（P<0.05）。

參考文獻

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