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[摘要]利用云南省昭通市昭阳区、鲁甸县气候观测站1960-2010年50年气温资料,分析了昭鲁坝近50年的气温趋势变化。结果表明:近50a来昭鲁坝年及四季平均气温均呈上升趋势,特别是近20a年增暖幅度更加明显。年及四季平均气温气候倾向率均呈上升趋势,其中冬季倾向率大于年倾向率;夏、秋季两季倾向率与年倾向率相等;春季倾向率小于年倾向率。
[关键词]昭鲁坝 气温 气候变化
[中图分类号] P468.0+21[ [文献码] B [文章编号]1000-405X(2014)-6-271-3
0引言
20世纪90年代以来,最引人注目和关切的问题之一就是气候的变化。气候变化影响着人类的生存和发展,影响着人类社会可持续发展,特别在21世纪已变成国际科学界的热点之一。20世纪和21世纪初期,在全球气温呈明显变化趋势的大背景下,我国有关气候变化科学研究表明[1-6]:中国气温在20世纪30年及80年代中后期至今分别有两次明显的增暖期,尤其是20世纪80年代以来显著变暖;在近50年中,东北地区年平均气温变暖显著;西藏东部、四川和云南的西部、青海南部变冷;除西南东部等少数地方外,我国大部分地区近60年来生长季节延长,有效积温增加。我国幅员辽阔,不同地区冷、暖、干、湿差异较大,因而对气温变化状况更多应该分区研究。本文利用昭鲁坝近50年温度资料进行统计分析,揭示昭鲁坝气温变化规律。
1昭鲁坝概况
本文选择云南省昭通市作为研究区域,昭通市属于川滇黔乌蒙山贫困地区,在全球气候变化的影响下,气温出现了较大的变化,其变化对本区的生态环境也造成了不同程度的影响。昭鲁坝是云南的第三大坝子,也是昭通市唯一的大坝子,位于昭通市中南部。境内坐标为103°28′-103°55′E,27°05′-27°39′N。昭鲁坝气候属南温带类型,年平均气温11.7℃,≥10℃活动积温3237.4℃,年降雨量741.6mm,年日照时数2818.9h。由此可见,坝区内气候温和,温、光、水都居于中等偏上,因而成为全市最主要的农业区域。气候不利因素主要表现为降雨集中于夏、秋季,冬春干旱;总积温略为偏低,致使大小春两熟矛盾30天左右;气候变辐较大,春秋两头常低温,多倒春寒,风、雹、伏旱、洪灾也间有危害。
2资料和方法
本文选用的气象数据是昭鲁坝中的昭阳区和鲁甸县两个气象观测站的历史气象资料1960-2010年逐月气温资料。冬季是用当年12月至次年2月,夏季是用6-8月的平均气温为代表。气候平均值是以1971-2000年30年的气象要素平均值表示。
本文主要用了气候倾向率[7-8],也就是用一次线性方程算出气候要素的趋势系数变化,求出气温要素随时间的变化状况。用xi表示样本量为n的气温变量,用ti表示xi所对应的时间,建立xi与ti之间的一元线性回归方程:xi=a+bti,i=1,2,…,n
用时用曼-肯德尔趋势分析[7],这是一种非参数统计检验的方法,为检验其趋势变化的显著性水平。
3平均气温变化特征
3.1平均气温的年代际变化
昭鲁坝区平均气温具有明显的年代际变化,60年代和80年代处于低温阶段,70年代气温有所上升,90年代以后气温上升趋势显著。每10年的对比分析可以看出:60年代11.53℃,70年代11.58℃,80年代11.52℃,90年代11.74℃,21世纪初12.07℃,每10年的增幅变化(表1.1)。1971-2000年平均气温与1961-1990年比较,上升了0.11℃。
表1.2给出了昭鲁坝近50年四季平均气温年代际变化及气候倾向率。显示四季平均气温年代际变化除70年代和80年代春季有所下降外,其它年代际平均气温变化均呈上升趋势,尤其冬季变化倾向显著。冬季气候倾向率大于年倾向率;秋夏季倾向率与年倾向率相等。冬季倾向率最大,为0.3℃.10a-1;春季倾向率最小,为0.05℃.10a-1。表明平均气温冬季增温幅度最大,春季增温幅度最小。对于80年代末期及以后的增暖,贡献最大的是冬季。
3.2平均气温的年代变化特征
为了分析气温变化趋势,采用5a滑动平均趋势分析和线性倾向分析,图1.1为近50a昭鲁坝年平均气温时间序列变化。图中粗点折线为实测值,粗实线为一元线性回归值,曲折线为5a滑动平均,细点实线为多年平均值,(下同)。可以看出,50a来昭鲁坝气温在波动中呈现出升高趋势。计算表明,年平均气温线性倾向变化通过了显著性检验,说明年平均气温线性上升趋势显著,气候倾向率为0.2℃.10a-1。
从5a滑动平均趋势线可以看到,昭鲁坝在90年代中期以前基本处于低温阶段,只是在1978-1979年、1990-1991年有短暂的升温现象,90年代中后期以来,一直处于偏暖阶段,目前仍处于偏暖气候背景时期。即昭鲁坝经历了冷暖两个时期,以1996年为界,前期偏冷,之后为偏暖期。偏冷期负距平频率为70%,且1976年为年平均气温最低点。自1996年起昭鲁坝气候急剧变暖,气温距平均为正值,且2003年達到近50年的最高值,1998年次之。
3.3平均气温的季节变化特征
对不同季节的平均气温变化,首先采用线性倾向分析,并检验倾向趋势是否显著,(图1.2)。计算结果表明,一年四季的气温变化除春季外均通过了显著性检验,且b﹥0,这说明夏、秋、冬三季的气温变化均呈线性上升趋势,春季显著性不明显,但进入21世纪后气温也出现明显的上升趋势。
春季平均气温变化线性倾向不太显著,平均每10a升高0.05℃.10a-1。5a滑动平均曲线变化趋势幅度较大,表现为近50a经历了暖-冷-暖的变化,60年代和70年代处于气温偏暖阶段, 80年代到90年代中期以前是一个偏冷时期, 90年代中期以后又进入一个暖和时期,目前仍处于一个偏暖的气候背景下。1963年春季平均气温是有气象记录以来的最高值,1998年次之。 夏秋季平均气温变化线性倾向显著,与年平均上升趋势一致,平均每10a升高都为0.2℃.10a-1。夏季气温以1978年为界,以前处于气温偏冷时期,负距平频率为90%,1978年以后处于偏暖时期,正距平频率为80%,2006年夏季平均气温达到目前最高值。秋季气温以1980年为界,以前基本趋于正常变化,以后气温开始上升,目前仍处于一个偏暖的气候背景下,2006达到有气象记录以来的最高点。
冬季平均气温变化曲线线性倾向显著,平均每10a升高0.3℃.10a-1。5a滑动平均曲线变化趋势幅度可以看出,昭鲁坝近50a冬季气温一直处于上升趋势,到2003年达到最高记录。
近20a有11a冬季气温比气候平均高,2003年高出气候平均温度2℃;春季气温在近20年来也有10年高于气候平均,1998年高出气候平均温度2℃;夏秋季气温在近20年分别有9、6年高于气候平均。近20年不仅冬季平均气温升高,春、夏、秋三季也出现增暖趋势,导致年平均气温急剧变暖。由此可见,昭鲁坝气温的时间变化规律与全国及西南地区平均情况大体一致,即呈增暖趋势,但气温变化幅度存在一定差异。
4小结
经过对昭鲁坝区气温变化规律的分析,可得出以下结论:
(1)近50a来昭鲁坝年及四季平均气温均呈上升趋势,特别是近20a年增暖幅度更加明显。近20a年平均气温较60年代升高了0.5℃,各季气温变化趋势除春季外,其它各季与年变化一致,但夏、秋、冬季增温幅度差异较大,对于80年代末期及以后的变暖贡献最大的是冬季。
(2)昭鲁坝年及四季平均气温气候倾向率均呈上升趋势,其中冬季倾向率大于年倾向率;夏、秋季两季倾向率与年倾向率相等;春季倾向率小于年倾向率。冬季倾向率最大,为0.30℃.10a-1;春季倾向率最小,0.05℃.10a-1。表明平均气温冬季增温幅度最大,春季增温幅度最小。
By analysis of the 50 years' temperature the Zhao-Lu Flatland's
Liu Yan, Wang Yiqiu
(School of Management, College of Zhaotong,
Yunnan Zhaotong, 657000)
Abstract: By analysis of the 50 years' temperature data from 1960 to 2010 provided by Zhaoyang District Meteorological Observation Station and Ludian County Meteorological Observation Station of Yunnan province, it is shown that in recent 50 years Zhao-Lu Flatland's annual and average temperature of the four seasons are on the rise, which is much more obvious in the last 20 years. Annual and seasonal temperature climate tendency rate are on the rise, of which winter's tendency rate is greater than the year's, summer and autumn's are equal to the year's, and spring's is less than the year's.
Keywords: Zhao-Lu Flatland's temperature climate change
参考文献
[1]黄荣辉,张人禾,严帮良. 关于东亚气候系统年代际变化研究进展及其需要进一步研究的问题[J]. 中国基础科学,2004, (1):66-75.
[2]王绍武,叶瑾琳. 近百年全球气候变暖的分析[J]. 大气科学,2005,19 (5):545-553.
[3]王绍武.近百年我国及全球气温变化趋势[J]. 气象,2003,17(2):15-15.
[4] 章基嘉,高學杰.1891-1990年期间北半球大气环流和中国气候的变化[J]. 应用气象学报,2004,5(1):1-9.
[5]王绍武.近百年气候变化与变率的诊断分析研究[J]. 气象学报,2006,52(2):261-273.
[6]屠其璞,邓自旺,周晓兰.中国近117 年平均气温变化的区域特征研究[J]. 应用气象学报,2006,10 (增刊):34-42.
[7]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,1999:69-72.
[8]曾燕,邱新法,刘吕明,等.1960-2000年我国蒸发皿蒸发量的气候变化特征.水科学进展,2007,18(3):311- 318.
[关键词]昭鲁坝 气温 气候变化
[中图分类号] P468.0+21[ [文献码] B [文章编号]1000-405X(2014)-6-271-3
0引言
20世纪90年代以来,最引人注目和关切的问题之一就是气候的变化。气候变化影响着人类的生存和发展,影响着人类社会可持续发展,特别在21世纪已变成国际科学界的热点之一。20世纪和21世纪初期,在全球气温呈明显变化趋势的大背景下,我国有关气候变化科学研究表明[1-6]:中国气温在20世纪30年及80年代中后期至今分别有两次明显的增暖期,尤其是20世纪80年代以来显著变暖;在近50年中,东北地区年平均气温变暖显著;西藏东部、四川和云南的西部、青海南部变冷;除西南东部等少数地方外,我国大部分地区近60年来生长季节延长,有效积温增加。我国幅员辽阔,不同地区冷、暖、干、湿差异较大,因而对气温变化状况更多应该分区研究。本文利用昭鲁坝近50年温度资料进行统计分析,揭示昭鲁坝气温变化规律。
1昭鲁坝概况
本文选择云南省昭通市作为研究区域,昭通市属于川滇黔乌蒙山贫困地区,在全球气候变化的影响下,气温出现了较大的变化,其变化对本区的生态环境也造成了不同程度的影响。昭鲁坝是云南的第三大坝子,也是昭通市唯一的大坝子,位于昭通市中南部。境内坐标为103°28′-103°55′E,27°05′-27°39′N。昭鲁坝气候属南温带类型,年平均气温11.7℃,≥10℃活动积温3237.4℃,年降雨量741.6mm,年日照时数2818.9h。由此可见,坝区内气候温和,温、光、水都居于中等偏上,因而成为全市最主要的农业区域。气候不利因素主要表现为降雨集中于夏、秋季,冬春干旱;总积温略为偏低,致使大小春两熟矛盾30天左右;气候变辐较大,春秋两头常低温,多倒春寒,风、雹、伏旱、洪灾也间有危害。
2资料和方法
本文选用的气象数据是昭鲁坝中的昭阳区和鲁甸县两个气象观测站的历史气象资料1960-2010年逐月气温资料。冬季是用当年12月至次年2月,夏季是用6-8月的平均气温为代表。气候平均值是以1971-2000年30年的气象要素平均值表示。
本文主要用了气候倾向率[7-8],也就是用一次线性方程算出气候要素的趋势系数变化,求出气温要素随时间的变化状况。用xi表示样本量为n的气温变量,用ti表示xi所对应的时间,建立xi与ti之间的一元线性回归方程:xi=a+bti,i=1,2,…,n
用时用曼-肯德尔趋势分析[7],这是一种非参数统计检验的方法,为检验其趋势变化的显著性水平。
3平均气温变化特征
3.1平均气温的年代际变化
昭鲁坝区平均气温具有明显的年代际变化,60年代和80年代处于低温阶段,70年代气温有所上升,90年代以后气温上升趋势显著。每10年的对比分析可以看出:60年代11.53℃,70年代11.58℃,80年代11.52℃,90年代11.74℃,21世纪初12.07℃,每10年的增幅变化(表1.1)。1971-2000年平均气温与1961-1990年比较,上升了0.11℃。
表1.2给出了昭鲁坝近50年四季平均气温年代际变化及气候倾向率。显示四季平均气温年代际变化除70年代和80年代春季有所下降外,其它年代际平均气温变化均呈上升趋势,尤其冬季变化倾向显著。冬季气候倾向率大于年倾向率;秋夏季倾向率与年倾向率相等。冬季倾向率最大,为0.3℃.10a-1;春季倾向率最小,为0.05℃.10a-1。表明平均气温冬季增温幅度最大,春季增温幅度最小。对于80年代末期及以后的增暖,贡献最大的是冬季。
3.2平均气温的年代变化特征
为了分析气温变化趋势,采用5a滑动平均趋势分析和线性倾向分析,图1.1为近50a昭鲁坝年平均气温时间序列变化。图中粗点折线为实测值,粗实线为一元线性回归值,曲折线为5a滑动平均,细点实线为多年平均值,(下同)。可以看出,50a来昭鲁坝气温在波动中呈现出升高趋势。计算表明,年平均气温线性倾向变化通过了显著性检验,说明年平均气温线性上升趋势显著,气候倾向率为0.2℃.10a-1。
从5a滑动平均趋势线可以看到,昭鲁坝在90年代中期以前基本处于低温阶段,只是在1978-1979年、1990-1991年有短暂的升温现象,90年代中后期以来,一直处于偏暖阶段,目前仍处于偏暖气候背景时期。即昭鲁坝经历了冷暖两个时期,以1996年为界,前期偏冷,之后为偏暖期。偏冷期负距平频率为70%,且1976年为年平均气温最低点。自1996年起昭鲁坝气候急剧变暖,气温距平均为正值,且2003年達到近50年的最高值,1998年次之。
3.3平均气温的季节变化特征
对不同季节的平均气温变化,首先采用线性倾向分析,并检验倾向趋势是否显著,(图1.2)。计算结果表明,一年四季的气温变化除春季外均通过了显著性检验,且b﹥0,这说明夏、秋、冬三季的气温变化均呈线性上升趋势,春季显著性不明显,但进入21世纪后气温也出现明显的上升趋势。
春季平均气温变化线性倾向不太显著,平均每10a升高0.05℃.10a-1。5a滑动平均曲线变化趋势幅度较大,表现为近50a经历了暖-冷-暖的变化,60年代和70年代处于气温偏暖阶段, 80年代到90年代中期以前是一个偏冷时期, 90年代中期以后又进入一个暖和时期,目前仍处于一个偏暖的气候背景下。1963年春季平均气温是有气象记录以来的最高值,1998年次之。 夏秋季平均气温变化线性倾向显著,与年平均上升趋势一致,平均每10a升高都为0.2℃.10a-1。夏季气温以1978年为界,以前处于气温偏冷时期,负距平频率为90%,1978年以后处于偏暖时期,正距平频率为80%,2006年夏季平均气温达到目前最高值。秋季气温以1980年为界,以前基本趋于正常变化,以后气温开始上升,目前仍处于一个偏暖的气候背景下,2006达到有气象记录以来的最高点。
冬季平均气温变化曲线线性倾向显著,平均每10a升高0.3℃.10a-1。5a滑动平均曲线变化趋势幅度可以看出,昭鲁坝近50a冬季气温一直处于上升趋势,到2003年达到最高记录。
近20a有11a冬季气温比气候平均高,2003年高出气候平均温度2℃;春季气温在近20年来也有10年高于气候平均,1998年高出气候平均温度2℃;夏秋季气温在近20年分别有9、6年高于气候平均。近20年不仅冬季平均气温升高,春、夏、秋三季也出现增暖趋势,导致年平均气温急剧变暖。由此可见,昭鲁坝气温的时间变化规律与全国及西南地区平均情况大体一致,即呈增暖趋势,但气温变化幅度存在一定差异。
4小结
经过对昭鲁坝区气温变化规律的分析,可得出以下结论:
(1)近50a来昭鲁坝年及四季平均气温均呈上升趋势,特别是近20a年增暖幅度更加明显。近20a年平均气温较60年代升高了0.5℃,各季气温变化趋势除春季外,其它各季与年变化一致,但夏、秋、冬季增温幅度差异较大,对于80年代末期及以后的变暖贡献最大的是冬季。
(2)昭鲁坝年及四季平均气温气候倾向率均呈上升趋势,其中冬季倾向率大于年倾向率;夏、秋季两季倾向率与年倾向率相等;春季倾向率小于年倾向率。冬季倾向率最大,为0.30℃.10a-1;春季倾向率最小,0.05℃.10a-1。表明平均气温冬季增温幅度最大,春季增温幅度最小。
By analysis of the 50 years' temperature the Zhao-Lu Flatland's
Liu Yan, Wang Yiqiu
(School of Management, College of Zhaotong,
Yunnan Zhaotong, 657000)
Abstract: By analysis of the 50 years' temperature data from 1960 to 2010 provided by Zhaoyang District Meteorological Observation Station and Ludian County Meteorological Observation Station of Yunnan province, it is shown that in recent 50 years Zhao-Lu Flatland's annual and average temperature of the four seasons are on the rise, which is much more obvious in the last 20 years. Annual and seasonal temperature climate tendency rate are on the rise, of which winter's tendency rate is greater than the year's, summer and autumn's are equal to the year's, and spring's is less than the year's.
Keywords: Zhao-Lu Flatland's temperature climate change
参考文献
[1]黄荣辉,张人禾,严帮良. 关于东亚气候系统年代际变化研究进展及其需要进一步研究的问题[J]. 中国基础科学,2004, (1):66-75.
[2]王绍武,叶瑾琳. 近百年全球气候变暖的分析[J]. 大气科学,2005,19 (5):545-553.
[3]王绍武.近百年我国及全球气温变化趋势[J]. 气象,2003,17(2):15-15.
[4] 章基嘉,高學杰.1891-1990年期间北半球大气环流和中国气候的变化[J]. 应用气象学报,2004,5(1):1-9.
[5]王绍武.近百年气候变化与变率的诊断分析研究[J]. 气象学报,2006,52(2):261-273.
[6]屠其璞,邓自旺,周晓兰.中国近117 年平均气温变化的区域特征研究[J]. 应用气象学报,2006,10 (增刊):34-42.
[7]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,1999:69-72.
[8]曾燕,邱新法,刘吕明,等.1960-2000年我国蒸发皿蒸发量的气候变化特征.水科学进展,2007,18(3):311- 318.