石薇 何為 廖洪敏 吳增宇



摘要 利用玉屏國家氣象觀測站1960—2019年的溫度資料,采用M-K突變檢驗、線性傾向估計以及異常分析等方法分析玉屏縣近60年溫度變化。結果表明:玉屏縣年平均氣溫呈波動升高趨勢,其氣候傾向率為0.129℃/10年;四季氣溫也均呈上升趨勢,其中春秋兩季平均氣溫上升最為明顯,秋季次之,夏季最為緩慢;玉屏縣近60年來有2年異常偏暖,有5年異常偏冷;1994年玉屏縣年平均氣溫出現突變,開始顯著性上升。
關鍵詞 氣溫變化;突變;氣候異常
中圖分類號:P458 文獻標識碼:B 文章編號:2095–3305(2021)07–0102–03
世界氣象組織發布的最新氣象報告中提出,2021—2025年間至少有1年全球平均氣溫可能比工業化前水平高出至少1℃(0.9℃~1.8℃),升溫達到1.5℃的可能性比2020年預測的翻了大約1倍,而我國氣候變暖速率高于全球平均速率[1-3]。氣候變暖使得地球上的生物以及自然環境受到嚴重影響,甚至開始影響人類的生產生活。擬研究玉屏縣近60 a氣溫變化特征,為改善生產生活條件提供有利依據。
1 數據來源
選取玉屏國家氣象觀測站1960—2019年的逐日平均氣溫資料,通過Excel分析、M-K檢驗以及異常分析等方法研究玉屏縣氣溫變化趨勢。
2 分析與結果
2.1 玉屏縣年平均氣溫總體變化趨勢
玉屏縣年平均氣溫呈波動升高趨勢,其氣候傾向率為0.129℃/10年(圖1)。1994年之前,只有1961年、1963年、1966年、1983年、1987年、1990年年平均氣溫為正距平,1975年、1978年、1979年、1994年與多年平均氣溫持平。到1994年之后,除了1996年、1997年、2000年、2012年為負距平外,其余均為正距平。以1994年為玉屏縣冷暖兩個階段的分界點,之前為冷期,之后為暖期。20世紀60~80年代,年代際平均氣溫有輕微下降趨勢。從20世紀90年代開始,年代際平均氣溫呈顯著上升趨勢,尤其是21世紀上升趨勢較為明顯,相比20世紀90年代升高了0.4℃。進入21世紀以后,年代際平均氣溫達到17℃以上,其中21世紀10年代最高,為17.1℃,是20世紀60年代以來最暖的10年,年代際平均氣溫比1960年高0.6℃。
2.2 四季氣溫變化
近59年,玉屏縣四季平均氣溫均呈上升趨勢,其中春秋兩季平均氣溫上升最為明顯,氣候趨勢系數均滿足0.01顯著性檢驗,秋季次之,氣候趨勢系數滿足0.05顯著性檢驗,夏季最為緩慢。四季的氣候傾向率分別為0.186℃/10年(春)、0.014℃/10年(夏)、0.143℃/10年(秋)、0.177℃/10年(冬),這表明玉屏縣平均氣溫在較冷的季節增溫更加明顯(表1)。春夏秋冬的平均氣溫分別為16.4℃、26.2℃、17.6℃、6.5℃,由四季的各年代氣溫分析可知,春夏秋冬四季的平均氣溫隨著年代際的變化而上升,其中春季和秋季在20世紀70年代、21世紀10年代略有下降,夏季在20世紀90年代和21世紀10年代略有下降,冬季在20世紀80年代和21世紀20年代略有下降,但都降幅不大。對于春、夏、秋三個季節,21世紀00年代增幅最大且之后均超過了多年平均值;對冬季而言,20世紀90年代增幅最大且之后均超過了多年平均值。
2.3 氣溫異常分析
1998年、2007年為異常偏暖年,年平均氣溫均為17.5℃,1967年、1970年、1976年、1984年、2012年為異常偏冷年,年平均氣溫除2012年為15.8℃外,其余為15.9℃,1960—2019年玉屏無顯著偏冷年,顯著偏暖有4年(1999年、2006年、2016年、2017年)(表2)。20世紀90年代后期(1993年以后)沒有出現偏冷、顯著偏冷、異常偏冷的情況(2012年除外),而偏暖、顯著偏暖、異常偏暖均出現在20世紀90年代以后(1963年除外),這也說明了氣溫在20世紀90年代后顯著升高。
2.4 氣溫突變分析
2.4.1 玉屏縣1960—2019年平均氣溫的突變情況 由圖2可以看出,1960—1963年UF>0,年平均氣溫呈上升趨勢;1964—1986年UF<0(1966年和1983年除外),年平均氣溫呈下降趨勢,1971年UF等于0.05顯著性水平臨界線,說明當年下降趨勢較明顯,其余年份下降不明顯(圖2)。自1986年起,UF>0,年平均氣溫呈上升趨勢,在2001年之后超過了0.05顯著性水平臨界線,說明上升趨勢顯著;UF與UB的交點于1994年,且在0.05顯著性區間內,說明1994年年平均氣溫出現突變,開始顯著性上升。由此可見,1994年為玉屏冷暖時段的分界線。
2.4.2 玉屏縣四季平均氣溫的突變情況 由圖3可看出,玉屏縣春季UF在1998年后均>0,平均氣溫呈上升趨勢,2006年UF超過0.05顯著性水平線,氣溫上升明顯;秋季1983年后UF>0,平均氣溫呈上升趨勢,2005年后超過0.05顯著性水平線呈顯著上升趨勢;冬季UF 1990年后>0,平均氣溫呈上升趨勢,1999年有顯著上升趨勢。春季、秋季和冬季平均氣溫均發生了突變,突變時間點分別為1997年、1994年和1990年。玉屏縣夏季的M-K檢驗曲線中UF與UB存在多個交點,說明玉屏縣夏季的平均氣溫沒有發生明顯的突變。
3 結論
(1)玉屏縣1960—2019年平均氣溫呈波動上升趨勢,在21世紀后上升明顯,其中21世紀10年代是1960年以來最暖的10年。四季平均氣溫也呈上升趨勢,其中春秋季最為明顯,秋季次之,夏季最緩慢。21世紀00年代,春、夏、秋三個季節增幅最大且超過了多年平均值。
(2)近60年間,玉屏共出現2年異常偏暖年和5年異常偏冷年,1990年后再沒出現偏冷、顯著偏冷、異常偏冷的情況(2012年除外)。
(3)玉屏縣1960—2019年年平均氣溫在1986年后均呈上升趨勢,2001年超過0.05顯著性水平臨界線上升趨勢明顯,1994年發生突變,年平均氣溫開始顯著上升。春季、秋季和冬季UF曲線均超過了0.05顯著性水平靈界限,呈現明顯上升趨勢,而夏季平均氣溫變化不明顯。
參考文獻
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責任編輯:黃艷飛
Analysis on the Charac-teristics of Temperature Changes in Yuping During 1960—2019
SHI Wei et al(Meteorological Bureau, Yuping, Guizhou 554000)
Abstract Based on the temperature data of Yuping National Meteorological Observatory from 1960 to 2019, the temperature changes in Yuping County in recent 60 years are analyzed by means of m-k mutation test, linear tendency estimation and anomaly analysis. The results show that the annual average temperature in Yuping county fluctuates and increases, and its climate tendency rate is 0.129℃ / 10 years; The average temperature in spring and autumn is the most obvious, followed by autumn and the slowest in summer; Yuping county has been unusually warm for 2 years and unusually cold for 5 years in the past 60 years; In 1994, the annual average temperature in Yuping County suddenly changed and began to rise significantly.
Key words Temperature change; Mutation; Abnormal climate