肇慶地區(qū)近60年氣溫變化特征分析

史成， 楊守懋， 李厚偉， 鄭仕友， 楊越峰

(1.四會(huì)市氣象局，廣東肇慶　526200；2.肇慶市氣象局，廣東肇慶　526000；3.中國人民解放軍91395部隊(duì)，北京　102443)

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肇慶地區(qū)近60年氣溫變化特征分析

史成1， 楊守懋1， 李厚偉2， 鄭仕友1， 楊越峰3

(1.四會(huì)市氣象局，廣東肇慶526200；2.肇慶市氣象局，廣東肇慶526000；3.中國人民解放軍91395部隊(duì)，北京102443)

摘要：利用肇慶站1954—2010年氣溫資料，通過滑動(dòng)平均、線性傾向估計(jì)、Mann-Kendal檢驗(yàn)、小波周期分析法等對(duì)該地區(qū)氣溫變化的區(qū)域差異和突變特征進(jìn)行分析，結(jié)果表明：肇慶地區(qū)各月氣溫的變化屬于標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布，4季溫度均有升溫趨勢(shì)，年均溫度以每10年0.18 ℃的速率增長，根據(jù)不同的時(shí)間段，肇慶地區(qū)的年平均氣溫有7、9以及15年的周期變化趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：氣候?qū)W； 氣溫變化特征； Mann-Kendal檢驗(yàn)； 小波周期分析； 肇慶

肇慶地區(qū)位于廣東的中西部，屬于熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，春季有低溫陰雨，初夏有強(qiáng)對(duì)流天氣，4—9月為暴雨季節(jié)，7—9月為臺(tái)風(fēng)活動(dòng)時(shí)期，冬季有低溫寒害和霜凍危害，春旱、秋旱嚴(yán)重，屬于嚴(yán)重的氣候脆弱區(qū)之一。頻繁的氣象災(zāi)害嚴(yán)重影響了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活，給經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。分析肇慶地區(qū)氣候變化特征和趨勢(shì)，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)的區(qū)劃和布局提供參考并為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)。當(dāng)前對(duì)于地區(qū)氣溫變化特征的研究非常多，林建華[1]分析研究了梅縣58年來冬季氣溫特征；蘇超群[2]研究了近51年新興縣氣溫變化趨勢(shì)；羅桂森等[3]利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS和小波變換等工具，分析了佛岡縣1957—2007年氣溫的統(tǒng)計(jì)特征及變化趨勢(shì)；鐘美英等[4]利用五華縣1957—2008年氣溫資料，分析了五華縣近52年氣溫變化特征，M-K突變檢驗(yàn)顯示除夏季外年和各季都在20世紀(jì)90年代后期發(fā)生了增溫性突變；陸杰英等[5]小波分析、Mann-Kendal檢驗(yàn)等分析了增城市近50年年平均氣溫、月平均氣溫、月極端最高氣溫及月極端最低氣溫的變化特征，發(fā)現(xiàn)近50年來增城年平均氣溫呈增溫趨勢(shì)，傾向率為每10年上升0.12℃。劉鑄飄等[6]根據(jù)始興縣國家氣象觀測(cè)站1965—2010年逐日的氣溫觀測(cè)資料，采用趨勢(shì)分析和滑動(dòng)平均等方法分析了始興縣氣溫的變化特征。本研究采用趨勢(shì)滑動(dòng)平均、線性傾向估計(jì)、小波分析等方法來分析肇慶地區(qū)近60年來氣溫的變化特征，以期能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)的區(qū)劃和布局提供參考并為后續(xù)研究打好基礎(chǔ)。

1資料來源及研究方法

本研究使用資料為廣東省高要區(qū)國家基本氣象站(59278)1954—2010年逐日氣溫資料，基于此，計(jì)算出月平均、季平均、年平均氣溫序列，其中季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12月—翌年2月為冬季。采用趨勢(shì)滑動(dòng)平均、線性傾向估計(jì)、小波分析等方法來分析氣溫的變化特征，并采用Mann-Kendall(M-K)法進(jìn)行突變檢驗(yàn)。具體統(tǒng)計(jì)公式參看文獻(xiàn)[7]。

2肇慶地區(qū)氣溫變化特征

2.1月平均氣溫分布

由圖1可知，肇慶地區(qū)各月氣溫的變化屬于正態(tài)分布。1月氣溫最低，為13.8 ℃，7月氣溫最高，為28.8 ℃，月溫差達(dá)15.1 ℃。冬季為14.7 ℃，夏季為28.4 ℃，季節(jié)溫差13.7 ℃。

圖1　1954—2010年肇慶市逐月平均氣溫

2.2季節(jié)平均氣溫的年際變化

由圖2a可以看出肇慶地區(qū)春季氣溫的變化呈現(xiàn)較為緩慢的升溫趨勢(shì)，其中1954—1974年溫度波動(dòng)不大，為緩慢升溫趨勢(shì)；1974—2010年后升溫較為明顯，年際波動(dòng)較大。夏季氣溫升溫趨勢(shì)明顯(圖2b)，并且?guī)缀踟灤┱麄€(gè)研究時(shí)間序列，其中1989年到2010年年際波動(dòng)非常明顯。秋季(圖2c)和冬季(圖2d)氣溫升溫趨勢(shì)同樣明顯，其中20世紀(jì)90年代以來秋季氣溫年際波動(dòng)幅度增大。

圖2　肇慶地區(qū)春季(a)、夏季(b)、秋季(c)、冬季(d)氣溫的逐年變化

由不同季節(jié)的年際變化圖中，可以得知肇慶地區(qū)各個(gè)季度的氣溫上升趨勢(shì)均比較明顯。其中秋季氣溫變化是4季中變化最明顯的，夏季和冬季次之，春季有升溫趨勢(shì)但是變化較為緩慢。

2.3年平均氣溫的年際變化

肇慶地區(qū)1954—2010年的年平均氣溫變化主要可以分2個(gè)時(shí)段：1954—1994年，溫度在21.4～22.6 ℃波動(dòng)，溫差幅度為1.2℃；1994—2010年，溫度在22.0～23.3 ℃波動(dòng)，溫差幅度為1.3 ℃，絕大部分年份的氣溫均處在21.5 ℃以上，升幅較為明顯(圖3)。從年平均氣溫的一元線性回歸方程可以看出，年均溫度以每10年升高0.18 ℃的速度增長。

圖3　1954—2010年肇慶地區(qū)年平均氣溫的逐年演變

應(yīng)用小波分析對(duì)年平均氣溫進(jìn)行周期(圖4)分析，可知，肇慶地區(qū)57年年平均氣溫有一個(gè)“低-高-低-高-低-高”的7年、“低-高-低-高-低-高”的9年以及“低-高-低-高”的15年的周期變化趨勢(shì)。其中，1954—1980年的15年周期為第1主周期，其次是1954—1983年的7年周期第2主周期，最后是1985—2005年的準(zhǔn)9年周期。圖4中也驗(yàn)證了肇慶的年平均氣溫有升高的趨勢(shì)。

圖4　肇慶地區(qū)年平均氣溫小波分析圖

從M-K突變檢驗(yàn)圖(圖5)可以看出，UF和UB兩條曲線在1985年前后交叉，并且交叉點(diǎn)在±0.05顯著水平線之內(nèi)，說明肇慶地區(qū)年平均氣溫發(fā)生了突變，突變年份在1985年附近。另外，UF線在1985年之后呈顯著的上升趨勢(shì)，說明該年之后年平均氣溫增溫顯著。

圖5　肇慶地區(qū)年平均氣溫M-K突變檢驗(yàn)分析

3結(jié)論

1)肇慶地區(qū)各月氣溫的變化屬于標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布。1月氣溫最低，為13.7℃，7月氣溫最高，為28.8℃，月溫差達(dá)15.1℃。

2)4個(gè)季節(jié)的氣溫上升均比較明顯。秋季溫度變化最明顯，夏季和冬季次之，春季有升溫趨勢(shì)但趨勢(shì)較為緩慢。年均溫度以每10年增加0.18 ℃的速度增長。

3)肇慶地區(qū)57年年平均氣溫有一個(gè)“低-

高-低-高-低-高”的7年、“低-高-低-高-低-高”的9年以及“低-高-低-高”的15年的周期變化。其中，1954—1980年的15年周期為第1主周期、1954—1983年的7年周期第2主周期以及1985—2005年的準(zhǔn)9年周期。

4)肇慶地區(qū)年平均氣溫在1985年前后發(fā)生突變，1985年之后增溫顯著。

參考文獻(xiàn):

[1]林建華.近60年來梅縣冬季氣溫變化特征[J].廣東氣象，2011，33(2)：32-34.

[2]蘇超群.近51年新興縣的氣溫變化特征[J].廣東氣象，2010，32(6)：36-40.

[3]羅桂森，林楊海，吳乃庚，等.佛岡縣近50年來氣溫統(tǒng)計(jì)特征及變化趨勢(shì)[J].廣東氣象，2009，31(5)：25-27.

[4]鐘美英，魏偉良，劉競雄.五華縣近52年氣溫變化特征分析[J].廣東氣象，2012，34(2)：41-44.

[5]陸杰英，蔡蕊，趙旸旸，等.增城市近50年來氣溫變化特征[J].廣東氣象，2011，33(6)：31-33.

[6]劉鑄飄，王飛鳳，涂家建，等.始興縣1965～2010年氣溫變化特征[J].廣東氣象，2012，34(2)：38-40.

[7]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，1999.

收稿日期：2015-07-10

作者簡介：史成(1979年生)，男，本科，主要從事應(yīng)用氣象和業(yè)務(wù)管理等工作。E-mail：103380243@qq.com

中圖分類號(hào)：P46

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.3969/j.issn.1007-6190.2016.02.008

Analysis of the Characteristics of Temperature Variationsover the Past 60 Years in Zhaoqing Area

SHICheng1,YANGShou-mao1,LIHou-wei2,ZHENGShi-you1,YANGYue-feng3

(1. Meteorological Bureau of Sihui City, Zhaoqing 526200; 2. Meteorological Bureau of Zhaoqing City,Zhaoqing 526000; 3. Army Unit No.91395 of PLA, Beijing 102443)

Abstract：Using the data of air temperature from 1954 to 2010 at the station of Zhaoqing, we studied its regional difference and abrupt changes using the methods of running average, linear tendency, Mann-Kendal test and wavelet periods. The result is shown as follows. In the Zhaoqing area, monthly temperature varies in a standard normalized distribution, with a trend of increasing in all of the four seasons; its annual mean temperature grows at a rate of 0.18°C every 10 years. For different sections of time, the annual mean temperature varies with periodic variations of 7, 9 and 15 years.

Key words：climatology temperature variation characteristics; Mann-Kendall test; wavelet period analysis; Zhaoqing

史成， 楊守懋， 李厚偉， 等.肇慶地區(qū)近60年氣溫變化特征分析[J].廣東氣象，2016,38(2)：34-36.