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摘要 利用新宾气象观测站1959—2013年气温、降水量、降水日数等资料，运用趋势分析和Mann-Kendall突变检验等方法对新宾站近55年气候变化特征行分析。结果表明：新宾站年平均气温呈显著上升趋势，其气候倾向率为0.26 ℃/10年；20世纪80年代后期年平均气温发生突变，1990年后平均气温上升趋势显著。新宾站的降水变化趋势不显著，但年降水量的波动性显著。降水日数呈显著下降趋势，其气候倾向率为-0.20 d/10年。
关键词 气候变化；趋势分析；Mann-Kendall突变检验；辽宁新宾；1959—2013年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0279-02
随着气候变化对人们的生活造成越来越多的影响，气候变化问题也逐渐成为各界关注的热点。日渐频繁的异常气候使得气象研究工作者对于气候变化的原因格外关注。气候变化的成因比较复杂，具有线性变化和非线性变化。其中线性变化是气候变化的主要组成，非线性变化则指气候的相对稳定性和突变现象等。因而研究分析气候变化的规律性及其成因，摸索气候变化趋势预测的途径和方法，评估气候变化对社会经济的影响意义深远。
由于气候变化具有较强的地域特征[1]，因此各地气候变化趋势与强度并不完全一致。新宾县位于辽宁省东部，抚顺市东南部，属于中低山区地带，暖温带季节性大陆气候。地跨北纬41°14′10″～41°58′50″，东经124°15′56″～125°27′46″，东与吉林省通化市、柳河县搭界，南与本溪市、桓仁县为邻，西与抚顺市相连，北与清原县接壤。本文利用新宾县气象观测站1959—2013年气温、降水量、降水日数的年平均值序列资料进行统计分析，找出新宾站近55年来气候变化特征，以期为新宾县辖区内气象决策与作物区划提供参考依据。
1 资料与方法
资料来源为新宾县气象局提供的新宾站1959—2013年逐日观测资料，包括气温、降水、降水日数等要素，测站资料具有较好的连续性。利用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验、变差系数等方法，对新宾县近55年的气候变化特征进行分析。
2 结果与分析
2.1 气温变化特征
2.1.1 年平均气温变化特征。由图1可见，近55年新宾站年平均气温呈波动上升趋势，新宾县气温的气候倾向率为0.26 ℃/10年，且通过了0.05显著性检验，其变化趋势与东北地区相一致[1-4]。近55年新宾站年平均气温为5.2 ℃，年际标准差为0.69 ℃；最低值出现在1969年，为3.8 ℃；最高值出现在1998年，为7.0 ℃。根据趋势分析方法，统计得出：1969和1971年为偏冷年，1990年、1994年、1998年、2002年、2004年、2007年为偏暖年。
由5年滑动平均值可见，新宾站的温度变化可分为3个阶段。一是1959—1988年的升温阶段。年平均气温由1959年的5.0 ℃升高到1988年的5.5 ℃，此阶段的平均气温为4.8 ℃，比多年平均气温偏低0.4 ℃，表明温度上升比较缓慢。二是1988—1998年的升温阶段。上升幅度为1.5 ℃，平均气温为5.9 ℃，比多年平均气温高0.7 ℃，表明在1988年之后温度迅速上升。三是1998—2013年的降温阶段。年平均气温由1998年的7.0 ℃下降到2013年的5.4 ℃，此阶段的平均气温为5.8 ℃，比多年平均气温高0.6 ℃，表明新宾县气温升温趋势十分明显。
新宾站20世纪60年代、70年代、80年代、90年代以及21世纪以来年平均气温变差系数分别为0.097、0.089、0.119、0.090、0.115，说明新宾县在20世纪70年代气温变化幅度不大，而80年代则是气温年际变化最大的时期[5-6]。
2.1.2 气温突变特征。图2是新宾站近55年平均气温序列的M-K突变检验图。由图2可见，新宾站平均气温UF与UB相交于临界线内，说明平均气温在1986年存在显著的突变特征，并于1990年后在置信线外零值上运行，说明1990年后，新宾站平均气温上升趋势增强，这与前文的结论基本一致。
2.2 降水变化特征
2.2.1 年降水量变化特征。由图3可见，近55年来新宾县区域降水量的年际变化波动性比较明显，年平均降水量为783.9 mm，最大雨量年出现在2010年，降水量为1 610.7 mm；最小雨量年出现在1978年，降水量为532.4 mm，多雨年份为1985年、1986年、1995年和2010年。总体上，年降水量的线性变化趋势不明显，未通过0.05显著性检验，降水量多年离散性较大。由6阶多项式拟合曲线可知，20世纪60年代至90年代降水量呈缓慢下降趋势，进入21世纪后，降水量呈显著上升趋势[7-8]。
表1为新宾县年降水量分年代统计结果。可知20世纪60—90年代平均年降水量相差不大，但进入21世纪后，平均年降水量明显增加。变差系数方面，21世纪变差系数最大，20世纪60年代最小，20世纪80年代后变差系数都较大，达到0.20以上，表明20世纪80年代开始新宾县年降水量变化明显、波动较大，与5年滑动平均所得结论相对应。各年代变差系数呈逐年上升趋势，表明降水波动逐年代变大且稳定性变差。
2.2.2 降水量突变特征。图4为新宾站近55年来降水序列的M-K突变检验曲线。可见UF曲线和UB曲线在临界线内有多个交点，说明年降水量的突变现象亦不明显。20世纪60年代前期和2010年后为突变发生比较频繁的时期。UF曲线和UB曲线在1961年和1964年存在明显的交点，说明新宾县近55年来降水量波动性显著。
2.2.3 降水日数变化。图5为新宾站近55年来年降水日数（日降水量≥0.1 mm）时间序列变化图。由图5可知，年总降水日数呈显著减少趋势，倾向率为-0.20 d/10年，且通过0.05显著性水平检验。近55年新宾站平均年总降水日数为113 d；其中最少日数出现在2001年，为81 d；最多天数出现在2010年，为137 d。由5年滑动平均值可见，新宾站的年总降水日数变化可分为2个阶段，分别为1959—2004年的缓慢下降阶段和2004年至今的明显升高阶段。
3 结论与讨论
新宾站的年平均气温上升趋势明显，其气候倾向率为0.26 ℃/10年，近55年的温度变化可分为3个阶段：1959—1988年的升温阶段，1988—1998年的升温阶段，1998—2013年的降温阶段。新宾站的平均气温在1986年存在显著的突变特征，并于1990年后平均气温上升趋势增强。近55年来新宾县区域降水量的年际变化波动性比较明显，年平均降水量为783.9 mm，最大雨量为1 610.7 mm，最小雨量为532.4 mm。年降水量的线性变化趋势不明显。新宾县近55年来降水量的突变现象不显著。新宾县的年总降水日数呈现显著的减少趋势，倾向率为-0.20 d/10年。
4 参考文献
[1] 李辑，龚强.东北地区夏季气温变化特征分析[J].气象与环境学报，2006，22（1）：6-10.
[2] 何平，贺明慧，韩颖，等.20世纪60～90年代辽东地区气候年代际变化特征分析[J].气象与环境学报，2006，22（3）：24-27.
[3] 董满宇，吴正方.近50年来东北地区气温变化时空特征分析[J].资源科学，2008，30（7）：1093-1099.
[4] 张凯，娄德君，潘静，等.1957～2000年沈阳地区气温和降水变化特征分析[J].气象与环境学报，2006，22（6）：37-42.
[5] 张晶晶，陈爽，赵昕奕.近50年中国气温变化的区域差异及其与全球气候变化的联系[J].干旱区资源与环境，2006（4）：3-8.
[6] 何雨，杨月，贾铁飞.20世纪后期呼和浩特地区气温变化特点及其环境效应[J].内蒙古师范大学学报：自然科学汉文版，2002（4）：35-41.
[7] 王小瑞，刘喜迎.安阳市近58a气温及降水量的变化趋势分析[J].气象与环境科学，2009（S1）：221-224.
[8] 朱莱茵，许映军，崔维佳，等.渤海湾西部沿岸地区气温特征的观测研究[J].气象科学，2009（5）：130-135.
关键词 气候变化；趋势分析；Mann-Kendall突变检验；辽宁新宾；1959—2013年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0279-02
随着气候变化对人们的生活造成越来越多的影响，气候变化问题也逐渐成为各界关注的热点。日渐频繁的异常气候使得气象研究工作者对于气候变化的原因格外关注。气候变化的成因比较复杂，具有线性变化和非线性变化。其中线性变化是气候变化的主要组成，非线性变化则指气候的相对稳定性和突变现象等。因而研究分析气候变化的规律性及其成因，摸索气候变化趋势预测的途径和方法，评估气候变化对社会经济的影响意义深远。
由于气候变化具有较强的地域特征[1]，因此各地气候变化趋势与强度并不完全一致。新宾县位于辽宁省东部，抚顺市东南部，属于中低山区地带，暖温带季节性大陆气候。地跨北纬41°14′10″～41°58′50″，东经124°15′56″～125°27′46″，东与吉林省通化市、柳河县搭界，南与本溪市、桓仁县为邻，西与抚顺市相连，北与清原县接壤。本文利用新宾县气象观测站1959—2013年气温、降水量、降水日数的年平均值序列资料进行统计分析，找出新宾站近55年来气候变化特征，以期为新宾县辖区内气象决策与作物区划提供参考依据。
1 资料与方法
资料来源为新宾县气象局提供的新宾站1959—2013年逐日观测资料，包括气温、降水、降水日数等要素，测站资料具有较好的连续性。利用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验、变差系数等方法，对新宾县近55年的气候变化特征进行分析。
2 结果与分析
2.1 气温变化特征
2.1.1 年平均气温变化特征。由图1可见，近55年新宾站年平均气温呈波动上升趋势，新宾县气温的气候倾向率为0.26 ℃/10年，且通过了0.05显著性检验，其变化趋势与东北地区相一致[1-4]。近55年新宾站年平均气温为5.2 ℃，年际标准差为0.69 ℃；最低值出现在1969年，为3.8 ℃；最高值出现在1998年，为7.0 ℃。根据趋势分析方法，统计得出：1969和1971年为偏冷年，1990年、1994年、1998年、2002年、2004年、2007年为偏暖年。
由5年滑动平均值可见，新宾站的温度变化可分为3个阶段。一是1959—1988年的升温阶段。年平均气温由1959年的5.0 ℃升高到1988年的5.5 ℃，此阶段的平均气温为4.8 ℃，比多年平均气温偏低0.4 ℃，表明温度上升比较缓慢。二是1988—1998年的升温阶段。上升幅度为1.5 ℃，平均气温为5.9 ℃，比多年平均气温高0.7 ℃，表明在1988年之后温度迅速上升。三是1998—2013年的降温阶段。年平均气温由1998年的7.0 ℃下降到2013年的5.4 ℃，此阶段的平均气温为5.8 ℃，比多年平均气温高0.6 ℃，表明新宾县气温升温趋势十分明显。
新宾站20世纪60年代、70年代、80年代、90年代以及21世纪以来年平均气温变差系数分别为0.097、0.089、0.119、0.090、0.115，说明新宾县在20世纪70年代气温变化幅度不大，而80年代则是气温年际变化最大的时期[5-6]。
2.1.2 气温突变特征。图2是新宾站近55年平均气温序列的M-K突变检验图。由图2可见，新宾站平均气温UF与UB相交于临界线内，说明平均气温在1986年存在显著的突变特征，并于1990年后在置信线外零值上运行，说明1990年后，新宾站平均气温上升趋势增强，这与前文的结论基本一致。
2.2 降水变化特征
2.2.1 年降水量变化特征。由图3可见，近55年来新宾县区域降水量的年际变化波动性比较明显，年平均降水量为783.9 mm，最大雨量年出现在2010年，降水量为1 610.7 mm；最小雨量年出现在1978年，降水量为532.4 mm，多雨年份为1985年、1986年、1995年和2010年。总体上，年降水量的线性变化趋势不明显，未通过0.05显著性检验，降水量多年离散性较大。由6阶多项式拟合曲线可知，20世纪60年代至90年代降水量呈缓慢下降趋势，进入21世纪后，降水量呈显著上升趋势[7-8]。
表1为新宾县年降水量分年代统计结果。可知20世纪60—90年代平均年降水量相差不大，但进入21世纪后，平均年降水量明显增加。变差系数方面，21世纪变差系数最大，20世纪60年代最小，20世纪80年代后变差系数都较大，达到0.20以上，表明20世纪80年代开始新宾县年降水量变化明显、波动较大，与5年滑动平均所得结论相对应。各年代变差系数呈逐年上升趋势，表明降水波动逐年代变大且稳定性变差。
2.2.2 降水量突变特征。图4为新宾站近55年来降水序列的M-K突变检验曲线。可见UF曲线和UB曲线在临界线内有多个交点，说明年降水量的突变现象亦不明显。20世纪60年代前期和2010年后为突变发生比较频繁的时期。UF曲线和UB曲线在1961年和1964年存在明显的交点，说明新宾县近55年来降水量波动性显著。
2.2.3 降水日数变化。图5为新宾站近55年来年降水日数（日降水量≥0.1 mm）时间序列变化图。由图5可知，年总降水日数呈显著减少趋势，倾向率为-0.20 d/10年，且通过0.05显著性水平检验。近55年新宾站平均年总降水日数为113 d；其中最少日数出现在2001年，为81 d；最多天数出现在2010年，为137 d。由5年滑动平均值可见，新宾站的年总降水日数变化可分为2个阶段，分别为1959—2004年的缓慢下降阶段和2004年至今的明显升高阶段。
3 结论与讨论
新宾站的年平均气温上升趋势明显，其气候倾向率为0.26 ℃/10年，近55年的温度变化可分为3个阶段：1959—1988年的升温阶段，1988—1998年的升温阶段，1998—2013年的降温阶段。新宾站的平均气温在1986年存在显著的突变特征，并于1990年后平均气温上升趋势增强。近55年来新宾县区域降水量的年际变化波动性比较明显，年平均降水量为783.9 mm，最大雨量为1 610.7 mm，最小雨量为532.4 mm。年降水量的线性变化趋势不明显。新宾县近55年来降水量的突变现象不显著。新宾县的年总降水日数呈现显著的减少趋势，倾向率为-0.20 d/10年。
4 参考文献
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[8] 朱莱茵，许映军，崔维佳，等.渤海湾西部沿岸地区气温特征的观测研究[J].气象科学，2009（5）：130-135.