大連地區(qū)氣溫和降水時(shí)空變化特征

侯彥澤 王秀萍

摘要：

利用大連地區(qū)7個(gè)氣象站1971—2017年氣溫和降水資料，采用氣候趨勢系數(shù)、滑動t 檢驗(yàn)和Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)法，分析了該地區(qū)近47 a來氣溫和降水的時(shí)空變化趨勢及突變特征。結(jié)果表明：近47 a，大連地區(qū)年、季平均氣溫整體均呈顯著上升趨勢，增溫率南部高于其余地區(qū)、春季最高，年平均氣溫在1973年發(fā)生增溫突變，夏季突變早于秋冬季節(jié)，南部突變早于其余地區(qū)。大連地區(qū)年、生長季降水量均呈不顯著的減少趨勢，且減少速率東部高于其余地區(qū)，非生長季降水量增加趨勢也不顯著；全區(qū)及其各地區(qū)年降水量未發(fā)生突變，生長季降水在1998年發(fā)生突變，非生長季降水在2007年前后發(fā)生突變，且南部突變略早于其余地區(qū)。

關(guān)鍵詞：

大連地區(qū)；氣候變化；趨勢分析；突變特征

中圖分類號：P426.6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190330085

1資料和方法

11資料來源

選取大連地區(qū)具有代表性且資料完整、序列一致的大連、旅順、金州、長海、瓦房店、普蘭店和莊河7個(gè)氣象臺站1971年1月至2018年2月的月平均氣溫、月降水量資料。

12方法

采用線性趨勢法對1971[CD1]2017年氣溫和降水進(jìn)行趨勢分析；同時(shí)采用滑動t 檢驗(yàn)與Mann-Kendall 方法對氣溫和降水的時(shí)間序列進(jìn)行對比突變檢測，以期客觀確定突變發(fā)生的特征。

氣象部門通常根據(jù)陽歷劃分四季，即春季（3[CD1]5月），夏季（6[CD1]8月），秋季（9[CD1]11月），冬季（12月[CD1]次年2月）。大連地區(qū)生長季為5[CD1]9月，非生長季為10月[CD1]次年4月，據(jù)此對氣溫和降水資料進(jìn)行季節(jié)處理。氣候平均值采用1981[CD1]2010年30a的平均值。

2氣溫和降水空間分布

大連地區(qū)氣溫和降水的時(shí)空分布差異較大。1971[CD1]2017年各地平均氣溫的變化范圍在92～111℃之間，呈西南部高、東北部低的分布趨勢。北部的瓦房店市和普蘭店區(qū)年平均氣溫均為98℃；東部的莊河市年平均氣溫為92℃；南部的大連市區(qū)年平均氣溫為111℃，金普新區(qū)和旅順年平均氣溫均為109℃；海島站長?？h年平均氣溫為109℃。大連各地年平均氣溫總體上由西南向東北方向遞減，隨緯度的升高而降低。四季氣溫分布情況與年均值分布基本一致。

大連各地年降水量在5712～7471mm之間，東北部莊河市年平均降水量為7471mm； 北部的瓦房店市和普蘭店區(qū)年平均降水量分別為6217mm和6252mm；南部的金普新區(qū)最小為5712mm，大連市區(qū)和旅順年平均降水量分別為6051mm和5767mm，海島站長?？h年平均降水量為6072mm。年降水量高值中心位于東北部的莊河市，金普新區(qū)以南降水量較少，呈現(xiàn)北多南少的特點(diǎn)。

3氣溫變化特征

31氣溫的年代際變化

大連地區(qū)年、季平均氣溫在20世紀(jì)70—80年代均為負(fù)距平，20世紀(jì)90年代以后均為正距平（1990年秋季和2011[CD1]2017年冬季除外） ，年、春季平均氣溫距平呈逐年代持續(xù)升高趨勢； 夏季平均氣溫距平1990年以前持續(xù)升高，而后波動變化；秋季和冬季平均氣溫距平表現(xiàn)出先持續(xù)上升后下降的特征，秋季拐點(diǎn)在2000年，冬季拐點(diǎn)在1990年。

32氣溫的年際變化

近47 a來， 大連地區(qū)年平均氣溫最大值出現(xiàn)在2007年，為115℃，最小值出現(xiàn)在1980年和1985年，均為91℃，年較差為24℃。其中1971[CD1]1988年氣溫偏低，1985年氣溫最低，之后開始波動緩慢上升，1990年代中后期氣溫明顯上升，1997[CD1]2009年明顯偏高，2007年氣溫達(dá)到最大值，至2009年之后有所下降，2010[CD1]2013年氣溫偏低，但仍高于1990年以前，2013年以后氣溫又開始上升。

大連地區(qū)的春季、冬季氣溫與年平均氣溫變化大體一致，夏季和秋季氣溫與年平均氣溫變化差別較大。春季，在1980年末之前氣溫偏低，之后顯著上升，至2009年以后有所下降；2014年開始又大幅上升； 夏季，在經(jīng)歷1990年之前降溫趨勢之后波動升溫，1991年代增溫迅速，2002[CD1]2012年變化不明顯，2013年開始持續(xù)升溫；秋季，在1990年之前氣溫偏低，之后在波動變化中升溫；冬季，在1980年中后期以前偏低，1980年末期至2008年左右偏高，2009[CD1]2012年持續(xù)偏低，2013年又開始偏高。

33氣溫的突變檢驗(yàn)

采用M-K檢驗(yàn)法和滑動t 檢驗(yàn)對大連地區(qū)及47 a年平均氣溫進(jìn)行突變檢驗(yàn)，給定顯著性水平α= 005，臨界值為±196。結(jié)果顯示： 就年平均氣溫而言，大連地區(qū)及其各地區(qū)突變時(shí)間均出現(xiàn)在1973年。就季節(jié)而言，不同季節(jié)氣溫突變時(shí)間差異較大，春季只有南部地區(qū)在1992年前后發(fā)生突變；夏、秋、冬季氣溫突變時(shí)間分別出現(xiàn)在1993年前后、2002年前后、2003年前后；夏季突變時(shí)間比秋季和冬季突變時(shí)間早，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，南部地區(qū)氣溫突變現(xiàn)象早于其余地區(qū)，二者相差1～2a。

4降水量變化特征

41降水量的年代際變化

大連全區(qū)年和非生長季降水量在1971[CD1]1980年代均為正距平，之后以負(fù)距平為主，2001年以來又均為正距平，表明1970年之前降水量偏多，之后偏少，然后又偏多，表明降水整體呈增加趨勢。其中生長季降水量自1970年代持續(xù)減少，而非生長季則呈波動式的增加趨勢。大連年、（非）生長季各地區(qū)降水量年代際表現(xiàn)有所不同，年降水量1980年之前各地差別較大，1990年以后南部和北部與全區(qū)降水量年代際變化一致；生長季降水南部、東部與全區(qū)降水量表現(xiàn)一致。

42降水的年際變化

由圖1 可知，近47 a大連全區(qū)降水量總體呈下降趨勢，下降速率為475mm·（10 a）-1，降水量最大值出現(xiàn)在1985年，為8923mm，最小值出現(xiàn)在1999年，為3339mm，極差為5584mm。東部和南部地區(qū)降水量的減少速率分別為167mm·（10 a） -1和78mm·（10 a） -1 （圖1c、圖1d）。東部降水量最大值出現(xiàn)在1971年，為11157mm，最小值出現(xiàn)在2000年，為4417mm，極差為6740mm（圖1c）；南部地區(qū)降水量明顯小于東部，其最大值出現(xiàn)在1985年，為8571mm，最小值出現(xiàn)在1999年，為2746mm，極差為5825mm（圖1d）；北部地區(qū)降水量基本持平，無變化趨勢（圖1b），其最大值出現(xiàn)在1994年，為9559mm，最小值出現(xiàn)在1989年，為3453mm，極差為6106mm（圖1b）；長?？h降水量的增加速率為91mm·（10 a） -1，其降水量最大值出現(xiàn)在2007年，為9496mm，最小值出現(xiàn)在1999年，為2644mm，極差為6852mm。各地區(qū)和大連全區(qū)降水量傾向率均未通過005信度檢驗(yàn)，表明降水變化趨勢不明顯，但有明顯起伏的特征。

43降水的突變檢驗(yàn)

利用M-K法和滑動t 檢驗(yàn)對大連地區(qū)1971[CD1]2017年降水量進(jìn)行突變檢驗(yàn)，給定顯著性水平α=005，臨界值為±196。結(jié)果顯示，大連年降水量全區(qū)、北部和南部沒有明顯的突變現(xiàn)象發(fā)生，只有東部地區(qū)、長海分別在1990年前后、1988年發(fā)生突變；生長季降水量除莊河在1988年發(fā)生突變，其余各地均在1998年發(fā)生突變；而非生長季降水量突變大多發(fā)生在2007年前后，北部地區(qū)降水量突變時(shí)間發(fā)生偏早，在2003年，南部地區(qū)降水量突變時(shí)間發(fā)生偏晚，在2009年。

參考文獻(xiàn)

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陳凱奇，張馨月，李佳蕓，等.1951-2014年丹東地區(qū)氣候變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2016， 32（3）：61-70.

[2] 王秀萍，金巍.1964-2013年大連地區(qū)暴雨氣候特征及變化規(guī)律[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015， 31（3）：75-80.

作者簡介：

侯彥澤（1988-）男，天津薊州人，碩士，工程師，從事氣象工作。