聊城市茌平區(qū)近51年氣候趨勢變化分析

馮彩金

摘要 利用聊城市茌平區(qū)1971—2021年逐年氣溫、降水、日照數(shù)據(jù)資料，采用線性傾向評估方法、5 a滑動平均、Mann-Kendall（M-K）突變檢驗方法分析了茌平區(qū)氣候趨勢變化，結果表明：近51年來茌平區(qū)年平均氣溫以0.25℃/10 a的增溫幅度上升，在進入21世紀后增溫明顯，1994年發(fā)生增溫顯著性突變。年降水量以12.0 mm/10 a的速度遞增，無突變點。日照時數(shù)以-162 h/10 a的幅度下降，近51年中減少了826.2 h，無突變點。

關鍵詞 氣候趨勢變化;線性傾向評估;M-K突變性檢驗

中圖分類號：P467 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2022）04–0117–03

氣候變化是國際熱點話題之一。近年來，全球多地接連遭遇各種罕見極端天氣事件，造成重大的生命財產(chǎn)損失，國內(nèi)外的氣候工作者對此問題開展了許多研究[1]。2022年1月6日，山東省氣候中心召開新聞發(fā)布會，向媒體發(fā)布了2021年山東省十大天氣氣候事件，2021年全省平均氣溫14.5℃，較常年偏高1.1℃，為1951年以來次高;平均降水量為988.2 mm，較常年偏多53.2%，為1951年以來次多;平均日照時數(shù)為? 2 196.6 h，較常年偏少194.7 h。

茌平區(qū)位于山東省西部，聊城市東部[2]，介于115°54′E～116°24′E、36°

22′ N～36°45′N之間。處于暖溫帶季風氣候區(qū)，屬半干旱半濕潤大陸性氣候，雨熱同季，四季分明，年平均氣溫13.8℃。分析茌平區(qū)近51年氣候變化趨勢，為當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等提供氣候環(huán)境背景數(shù)據(jù)[3]。

1 資料來源與分析方法

選取茌平區(qū)1971—2021年年平均氣溫、降水、日照數(shù)據(jù)[4]。采用線性傾向評估方法分析氣候變化趨勢;利用5 a滑動平均在一定程度上消除要素不穩(wěn)定的波動[5]，使氣溫、降水和日照變化的趨勢性更加明顯;采用Mann-Kendall（M-K）方法對茌平區(qū)氣候進行突變分析。

2 氣候特征分析

2.1 氣溫

2.1.1 平均氣溫的變化趨勢 根據(jù)1971—2021年茌平區(qū)年平均氣溫資料統(tǒng)計分析，計算得出茌平區(qū)多年平均氣溫為13.5℃。由圖1可以看出，茌平區(qū)氣候變暖趨勢明顯，近51年的年平均氣溫以0.25℃/10 a的增溫幅度上升，在近51年中平均氣溫升高1.3℃。最高年平均氣溫14.5℃，出現(xiàn)在2006年和2007年;最低年平均氣溫12.2℃，出現(xiàn)在1984年，與最大值相差2.3℃。

由表1可知，1971—1990年年平均氣溫距平為負值，說明這期間年平均氣溫偏低，而自1991年后都為正值，且在進入21世紀后增溫明顯。

2.1.2 平均氣溫的突變性 利用Mann —Kendall檢驗法對茌平區(qū)1971—2021年年平均氣溫進行突變性檢驗，給定顯著性水平α=0.05。如圖2所示，茌平區(qū)在1971—1984年UF值>0，說明年均溫呈上升趨勢，但趨勢不明顯;1985—1988年UF值均<0，說明年均溫呈下降趨勢。在1989年后上升明顯，尤其是在1998年后通過了0.05（+1.96）顯著性檢驗，表明上升趨勢十分顯著。分析UF、UB的交點位置，發(fā)現(xiàn)在1994年出現(xiàn)交點，并且在置信區(qū)內(nèi)，故確定該年為氣溫突變時間點[6]。

2.2 降水

2.2.1 降水的變化趨勢 通過茌平區(qū)近51年的年降水量進行分析，歷年均值591.6 mm，最高值為1 034.3 mm，出現(xiàn)在2021年，較歷年均值偏多442.7 mm。最低值308.5 mm，出現(xiàn)在1989年，與最大值相差725.8 mm，較歷年均值偏少283.1 mm。由圖3可知，茌平區(qū)1971—2021年年降水量呈不明顯上升趨勢，以12.0 mm/10 a的速度遞增。在近51年降水量增加61.2 mm。由表2可知，1971—1980年和2011—2021年年降水距平為正值，說明均為降水量偏多階段，而2011—2021年是近51年來降水量最多的階段，1981—1990年是降水量最少的階段。

2.2.2 降水的突變性 利用Mann—Kendall檢驗法對茌平區(qū)1971—2021年年降水量進行突變性檢驗，給定顯著性水平α=0.05。如圖4所示，茌平區(qū)降水量在1971—1989年UF值<0，說明降水呈下降趨勢，尤其是在1983—1984年、1986—1990年、1992年均通過了0.05（-1.96）顯著性檢驗，下降趨勢明顯。直至2017年后UF值>0，緩慢上升，在2021年出現(xiàn)交點，且在置信區(qū)內(nèi)，但由于此交點位于數(shù)據(jù)的一端，暫不作考慮[3]。

2.3 日照

2.3.1 日照變化趨勢 通過分析1971—2021年茌平區(qū)日照時數(shù)年際變化趨勢[7]可知，茌平區(qū)年日照時數(shù)在近51年中呈下降趨勢，其中最大值為2 973.1 h，出現(xiàn)在1982年，較歷年平均偏多548.2 h;最小值? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 871.4 h，出現(xiàn)在2003年，較歷年平均偏少553.5 h（圖5）。年日照時數(shù)最多值與最少值相差1 101.7 h。日照時數(shù)以-162 h/10 a的幅度下降，近51年中減少了826.2 h。

由表3可知，1971—1990年為正距平，自1991年后為負距平，在進入90年代后大幅下降。

2.3.2 日照的突變性 從圖6可以看出，茌平區(qū)年日照時數(shù)在1971—1974年呈下降趨勢，在1975—1982年呈上升趨勢，UF在1981年通過了0.05（+1.96）顯著性檢驗，在1982年后的年份日照時數(shù)持續(xù)下降，在1991年超過了0.05（-1.96）臨界線，說明下降趨勢十分顯著。UF和UK的交點位置在1992年，但不在置信區(qū)內(nèi)，所以不判定為突變年份[8]。

3 結論

1971—2021年聊城市茌平區(qū)年平均氣溫的歷年均值為13.5℃，年平均氣溫以0.25℃/10 a的增溫幅度上升，在近51年中年平均氣溫升高1.3℃，在進入21世紀后增溫明顯[9]。1994年為增溫突變時間點。年降水量均值591.6 mm，上升趨勢不明顯，以12.0 mm/10 a的速度遞增，無突變點。日照時數(shù)下降趨勢明顯[10]，日照時數(shù)以-162 h/10 a的幅度下降，近51年中減少了826.2 h，無突變點。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛

Analysis of Climate Change Trend in Chiping District of Liaocheng City in Recent 51 Years

FENG Caijin （Meteorological Bureau of Chiping District， Liaocheng， Shandong 252100）

Abstract Based on the data of temperature， precipitation and sunshine in Chiping District of Liaocheng city from 1971 to 2021， the climate trend change in Chiping district was analyzed by using linear tendency evaluation method， 5 years moving average and Mann Kendall （M-K） catastrophe test method， The results showed that in recent 51 years， The annual average temperature in the area increased by 0.25℃/10 a， which increased significantly after entering the 21st century， and a significant mutation occurred in 1994. The annual precipitation increases at the rate of 12.0 mm/10 a， and there was no sudden change point. The range of sunshine hours -162 h/10 a decreased， 826.2 h decreased in recent 51 years， and there was no mutation point.

Key words Climate change trend; Linear tendency assessment; M-K mutation test