青海省天峻县近50年气温变化特征

青海省天峻县近50年气温变化特征

何武成

【摘 要】通过对青海省天峻地区近50年气温变化特征分析,发现天峻地区年平均气温、最高气温、最低气温均呈显著上升趋势,但平均最高气温升幅不如平均气温升幅明显,年平均最低气温的气候倾向率远大于平均气温和最高气温。年平均气温的升高主要是由冬、秋季平均气温的升高引起的。四季平均最低气温的气候倾向率比年平均气温和年平均最高气温的气候倾向率大得多。年平均气温、最高气温和最高气温分别在1988年、1994年和1986年发生了暖突变。

【期刊名称】《现代农业》

【年(卷),期】2011(000)010

【总页数】3页(P96-98)

【关键词】气温变化;突变;天峻地区

【作 者】何武成

【作者单位】青海省天峻县气象局

【正文语种】中 文

【中图分类】S161.22

20世纪气候变暖已经成为公认的事实[1]。研究表明，近百年来全球气候变化以增暖为主要特征[2]，这种增温的趋势和幅度各区域响应不同[3]。受全球变化影响，青藏高原气候发生了较大的变化[4-6]。研究表明，几十年来青藏高原气候变化的总体特征表现为气温呈上升趋势，降水量呈增加趋势，这些年来趋势更为明显[7-9]。根据2007年IPCC（政府间气候变化专门委员会）发布的第四次评估报告，最近100a（1906-2005年） 全球气温升高了 0.74℃（0.56～0.92℃）， 近 50a（1956～2005 年）气温升高幅度为 0.13℃/10a（0.10～0.16℃），几乎是近100a（1906~2005年）的两倍[10]。因此，研究天峻地区在全球气候变暖背景下的区域响应就显得尤为重要。本文利用天峻地区1961~2010年的逐月气温资料，分析了近50年气温变化的特点和规律，通过Mann-Kendall突变分析法分析了气温的突变年份。

一、研究区概况

天峻县位于青海省东北部祁连山南麓，青海省海西蒙古族藏族自治州境东北部，青海湖西北侧，西北部与甘肃省交界，属青海省海西蒙古族藏族自治州管辖，是海西州主要的牧业县之一。全县总面积2.57万平方公里，占全省总面积的3.5%，全县最高海拔5826.8米，最低海拔2850米，相对高差近3000米。县城新源镇海拔3406米。全年无绝对无霜期，农作物不宜成熟，畜牧业是全县的主导产业。总面积2万平方千米。2003年末总人口1.8万人。以藏族为主，占总人口的80%，还有汉、蒙古、回等民族。县人民政府驻新源镇，距州府驻地223千米。

二、资料与方法

1.资料来源

利用青海省天峻县1961~2010年逐月平均气温、平均最高气温、平均最低气温等资料，在分析气温的年际变化及年代际变化演变特征的基础上,通过Mann-Kendall突变分析法分析了气温的突变年份。四季划分春季为3～5月，夏季为6～8月，秋季为9～11月，冬季为12月到翌年2月。30年平均值按世界气象组织（WMO）规定为1981~2010年平均值。

2.分析方法 （1）采用线性气候倾向率[11]分析各气象要素的变化趋势。线性气候倾向率法，用xi表示样本量为n的某一变量，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：

式中 为回归常数，为回归系数。回归系数 的符号表示变量 的趋势倾向，正为上升，负为下降，并进行可信度显著性检验。

（2）利用 Mann-Kendall Rank Statist方法[12]对各气候要素变化情况进行突变检测。该方法的优点在于检测范围宽、人为性少，定量程度高，计算也比较简便[14]，可以明确突变开始的时间，并指出突变区域。

三、结果分析

1.平均气温

从图1可见，近50年来天峻地区年平均气温整体呈极显著上升趋势，气候倾向率为 0.39℃/10a（相关系数为 0.742，P＜0.001）。2010年是天峻地区近50年的平均气温最高值，年平均气温达1.0℃。天峻地区多年平均气温（1981～2010 年）为-0.7℃，年代际平均气温，2001～2010年代平均气温高多年平均值0.7℃外，其他年代均明显低于多年平均值。年平均气温20世纪70、80年代相同为-1.3℃，比60年代平均气温（-1.7℃）偏高 0.4℃；90年代为-0.9℃，比 80年代偏高0.3℃；21世纪头10年为0.0℃，比90年代偏高0.9℃。20世纪60年代至21世纪头10年，年代际平均气温整整上升了1.7℃。

通过计算，天峻地区近50年四季平均气温的倾向率分别为0.22、0.17、0.47和0.72℃/10a，除夏季平均气温信度水平在0.05外，其他季节的信度水平在0.01以上。冬季气温增温最为明显，其次是秋季，最小为夏季。可见，天峻地区年平均气温的升高主要是由冬、秋季平均气温的升高引起的。 2.平均最高气温

近50年天峻地区年平均最高气温也呈显著上升趋势（图 2），气候倾向率为

0.32℃/10a，相关系数为 0.592，通过0.001信度水平检验。其增长率较小于年平均气温的增长率。年平均最高气温的多年值为7.7℃，年代际变化中，年平均最高气温1960、1970和1980年代基本相同，比多年值偏低0.6～0.7℃；1990年代与多年值一致；21世纪头10年较多年值偏高0.4℃。1998和2006年是近50年平均最高气温最高的二年，比常年偏高了1.1℃。

春、夏、秋、冬季四季平均最高气温的倾向率分别为0.16、0.25、0.43和0.44℃/10a，春季平均最高气温升高趋势未通过信度水平检验，夏季平均最高气温通过信度0.01水平检验，秋季和冬季平均最高气温则通过了信度0.001水平检验。冬、秋季平均最高气温上升倾向率最大，夏季次之，春季最小。除夏季平均最高气温的倾向率高于夏季平均气温的倾向率外，春、秋和冬季三季平均最高气温偏高趋势的倾向率均小于平均气温的倾向率，说明最高气温升幅不如平均气温升幅明显。

3.平均最低气温

近50年来，天峻地区年平均最低气温的气候倾向率远大于平均气温和最高气温（图3），平均最低气温的气候倾向率为0.72℃/10a，相关系数为0.822，信度达0.001。自有器测记录以来，年平均最低气温一直呈现出波动式的上升趋势。年平均最低气温的多年值为-7.9℃，各年代际平均最低气温值中，仅2001~2010年代的平均值高于平均值外，其他年代平均值均低于多年平均值。1960年代平均最低气温最低，为-9.7℃，较多年平均值偏低1.8℃；1970年代为-9.4℃，较1960年代升高了 0.3℃；1980年代比 1970年代又升高了0.8℃；1990年代又比1980年代升高了0.2℃；21世纪头10年的平均最低气温升高幅度最大，较1990年代升高了1.1℃。

四季平均最低气温的气候倾向率分别为0.50、0.66、0.75和0.98℃/10a，均通过了信度水平0.001检验。显然，四季平均最低气温的气候倾向率比年平均气温和年平均最高气温的气候倾向率大得多，说明最低气温的升高，即夜间气温的升高是导致年平均气温偏高的主要因子。其中冬季贡献率最大，冬季平均最低气温的气候倾向率约是春季的2倍。

4.温度突变性分析

气候突变是普遍存在于气候系统中的一个重要现象，它表现为气候在时空上从一个特征到另一个特征的急剧变化。天峻地区的温度变化总体上表现为显著增加的趋势，这种趋势有着明显的季节性变化，但是温度的变化是否存在突变现象呢？从图4（a）中的UF曲线分析得出，20世纪70年代为一个降温时段，从80年代开始，天峻地区年平均气温呈上升的趋势，特别是在80年代中后期这种升温倾向十分显著，到1988年UF曲线大大超过了0.05置信线，表明天峻地区年平均气温在80年代中后期以后呈显著升温，可以确定天峻地区80年代中后期的增暖是一突变现象，具体是从1988年开始的。

从图4(b)可以看出，平均最高气温在20世纪70年代同样为降温时段，从80年代中后期呈显著升高趋势，根据UF和UB曲线交点的位置，在两条置信度线内，UF和UB线在1994年相交，可以确定平均最高气温在1994年发生了突变。

从图4（c）可以看出，平均最低气温在20世纪60年代为一降温时段，从70年代开始，平均最低气温持续升高，并在1986年UF曲线大大超过了0.05置信度线，并在1988年UF曲线大大超过了0.01置信度线，由此可见，平均最低气温在1986年发生了突变。

四、结论

1.近50年来天峻地区年平均气温呈极显著上升趋势，20世纪80年代中后期以后呈显著升温，1988年发生暖突变。年平均气温的升高主要是由冬、秋季平均气温的升高引起的。2010年是天峻地区近50年的平均气温最高值，年平均气温达1.0℃。

2.近50年来天峻地区年平均最高气温也呈显著上升趋势，并在1994年发生了暖突变。其增长率较小于年平均气温的增长率，平均最高气温升幅不如平均气温升幅明显。

3.近50年来天峻地区年平均最低气温的气候倾向率远大于平均气温和最高气温，在1986年发生了突变。四季平均最低气温的气候倾向率比年平均气温和年平均最高气温的气候倾向率大得多，说明最低气温的升高，即夜间气温的升高是导致年平均气温偏高的主要因子。其中冬季贡献率最大，冬季平均最低气温的气候倾向率约是春季的2倍。

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