下载文档原格式
邢台市近50年气温和降水变化特征分析吴智杰 李智峰 李芷霞 王晓娟（邢台市气象局054000）摘要利用1961～2007年邢台市6各县（市）当地气象站的气温、降水资料，分析了邢台市的气候变化特征。
结果表明：近50a来气温总体呈上升趋势，低温发生在20世纪60年代，暖温年发生在80年代后，体现为“前凉后暖”的特点；年平均气温呈明显的上升趋势，年平均气温升高主要是冬季和春季的贡献，其次秋季，而夏季对于气候变暖是负贡献。
温度增长幅度依次为冬季>全年>春季>秋季>夏季。
而近10年来，气候变暖贡献最大是春季。
年最高气温呈上升趋势，年平均最低气温呈明显的上升趋势，升温幅度明显高于平均最高气温，说明夜间气温的升高是导致年平均气温升高主要因素。
降水年代、年际变化比较明显，20世纪60年代降水明显偏多，近17年明显偏少；年际间降水呈减少趋势，降水的年际变幅夏季最大，秋季次之，冬季最小。
降水主要集中在夏季。
关键词：气候变化，平均气温，降水引言20世纪90年代以来，全球气候变化加剧，IPCC(2001)报告指出[1]，全球平均地面温度在19世纪末以来升高了0.6±0.2℃。
中国北方地区增暖幅度最为明显，年平均温度的变化趋势为0.2～0.8℃/10a。
河北省年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温年际和年代变化都呈现增温趋势[2,3]，年平均最低气温升温幅度最大，年平均气温升温幅度居中，年平均最高气温升温幅度最小。
夜间气温的升高是导致年平均气温升高主要因素。
自1987年以来，暖冬现象明显，从而也使年平均气温、年平均最低气温持续走高。
为了全面了解全球气候变暖背景下邢台市气候变化特征，本文运用气候学分析诊断方法，对邢台市47a来的气温、降水的变化特征进行分析，以探讨邢台气候变化的演变规律。
1 研究区概况邢台市地处河北省南部，北纬36°50'～37。
47'、东经113°52'～115°49'之间，东以卫运河为界与山东省相望，西依太行山和山西省毗邻，南与邯郸市相连，北及东北分别与石家庄市、衡水市接壤。
雨水节气的气候特征与变化规律雨水节气是中国二十四节气中的第二个节气，通常出现在每年的2月18日或19日，标志着春天渐渐来临。
在雨水节气期间，我国大部分地区气温逐渐升高，降水量也开始增加，各地气候特征和变化规律有所不同。
一、气温特征与变化规律在雨水节气期间，气温逐渐回升，冷空气南下的频率减少。
整体上看，我国大部分地区平均气温呈现明显的升高趋势。
尤其是南方地区，雨水节气前后的气温差较小，温暖湿润的气候条件有利于植物的生长和发育。
而北方地区，气温的升高较为明显，主要集中在白天，夜间寒冷的现象仍然较为常见。
此外，雨水节气还伴随着昼夜温差的逐渐增大。
昼夜温差的增加主要是因为雨水节气前后，太阳高度角的提高，辐射状况的变化以及温度逐渐回升等综合因素造成的。
昼夜温差增大对人体健康产生着一定的影响，适当增加衣物的穿着是必要的。
二、降雨特征与变化规律在雨水节气期间，各地降水量逐渐增加，特别是南方地区，降水较为显著。
这是因为雨水节气时节，区域上各种气旋、锋面活动频繁，大气湿度增加，天气系统比较活跃所致。
我国南方地区的雨水节气，通常是雨水的开始，雨水节气后的降水量会逐渐增多。
在北方地区，雨水节气降水量的变化相对不明显。
由于气温的升高较为缓慢，冷暖空气交汇的频率较低，导致降水量的增加相对不明显。
一般来说，北方地区的降水量在雨水节气后才会逐渐增多。
总体来看，雨水节气期间的雨水分布不均，总体上北方偏少，南方偏多。
这种特征在整个雨水节气期间都非常明显。
三、其他气候特征与变化规律除了温度和降水的变化外，雨水节气还伴随着一些其他的气候特征和变化规律。
首先是风力的变化。
雨水节气前后，南方地区的风力逐渐加大，尤其是东南风较为突出；而北方地区则是西南风、偏南风为主。
风力的变化对大气的湿度和温度有一定的影响，同时也带来了一些气象灾害的可能性。
其次是天气的多变性。
雨水节气时节，由于冷暖空气交汇的频率增加，天气变化较为复杂。
特别是南方地区，阴雨天气较多，风雨交加的情况比较常见。
攀枝花近年气温与降水变化特征分析作者：资晶来源：《学习与科普》2019年第29期摘要：2011-2018年仁和年平均气温先升温后降温，接近累年值升温趋势不明显，最高气温呈下降趋势平均每年下降0.3℃，最低气温增暖明显平均每年上升0.4℃。
1-5月平均气温每月升温达3-4℃，与历年月平均气温相比1-6月每月都升温2℃左右。
2011-2018年平均年降水量与累年年降水量相比减少10%，属于正常值，且呈上升趋势。
降水集中在6-9月份，雨季干季分明。
雨季开始前后高温天气日数呈下降趋势，线性相关系数每年下降3.7天，持续性高温天气越来越少。
干季雨季之分越来越明显，干季升温趋势迅速明显，雨季降温趋势不明显。
关键词：气温，降水引言攀枝花是一座新兴的工业城市，地形复杂多变，以裂谷和高原山地为主，属于以南亚热带为基带的季风气候，有明显的干季和雨季之分，气候类型复杂多样。
夏无酷暑，冬无严寒，日照时数和太阳辐射年平均总量均位于全国前列。
攀枝花市仁和区气象观测站建立于1965年一直沿用至今。
随着全球气候变暖，极端气候事件增多，尤其近年持续不断的高温热浪事件，对人们的生产生活造成不利影响，因此研究地区的气温变化具有更加重要的社会效益。
1 资料来源及说明本文选取仁和国家气象观测站2011-2018年降水和月平均气温、月平均最高、月平均最低以及逐日最高气温资料与气候平均值（累年值）进行趋势系数距平等方法研究该区域的气温和降水变化特征，其中气候平均值（累年值）以1981-2010年为基准;2 气温年际变化特征2.1平均气温的时间变化根据仁和站地面气象观测资料，2011-2018年仁和的年平均气温在20.5-25.3℃之间，平均气温21.9℃，与累年平均温度20.6℃相比升温1.3℃，最暖年份2016年年平均气温25.3℃。
2011-2016年波动上升趋势，2016-2018年平均气温呈连续下降趋势，2018年突破累年平均温度。
哈密市近三十年气候变化特征分析本文主要运用新疆哈密市气象局的气温、日照、降水的观测资料，对哈密市近三十年气候变化特征分析。
结果表明：哈密市气温总体上呈上升趋势，气候倾向率为0.297℃/10a；日照时数呈增加趋势，气候倾向率147.28h/10a；降水量呈较大波动变化，总体为增加趋势，气候倾向率为9.607mm/10a。
标签：哈密市；气候变化；气温；日照；降水哈密市位于新疆东部，属中纬度亚欧大陆腹地，天山山脉横亘地区中部，大多数处于哈密盆地上。
境内为温带大陆性干旱气候。
近些年，在全球气候变暖趋势大背景下，哈密市气候也出现了较大变化，进而各类极端灾害性事件频发，对当地农牧业生产及经济发展造成严重影响。
基于此，本文通过对哈密市近三十年气候变化特征进行分析探讨，以掌握哈密市气候变化规律，为更为有效的应对异常气候变化、提升气象灾害防御水平给予有价值参考依据。
一、资料和方法本文选取新疆哈密市气象局1986-2015年气温、日照月值资料及1986-2005降水月值观测数据资料，季节划分采用常规划分标准：春季为3-5月、夏季为6-8月、秋季为9-11月、冬季为12月至翌年2月。
采用常规线性趋势法对哈密市气候变化特征分析。
二、结果分析1.气温变化特征分析哈密市1986-2015年平均气温11.4℃，近三十年平均气温总体呈上升趋势（图1），气候倾向率0.297℃/10a。
哈密市20世纪80年代中期到90年代中期以偏冷为主，11年中除1989年外，其他年份气温均要≤历年气温均值；90年代末至21世纪以来气温普遍偏高，1997—2015年，除2000、2003年、2012年平均气温低于历年气温均值外，其余16个年份均≥历年气温均值，占84.2%，表明90年代末到21世纪以来哈密市偏暖年份较多，气候增暖趋势同我国乃至全球气候变暖趋势保持一致。
哈密市1986-2015年春、夏、秋、冬季平均气温分别为13.4℃、25.6℃、9.3℃和-7.1℃，四季平均温度变化波动特别大，春季、夏季、秋季平均温度均呈上升趋势，气候倾向率分别为0.603℃/10a、0.569℃/10a、0.383℃/10a，冬季平均温度呈波动下降趋势，气候倾向率为-0.37℃/10a。
降水及气温变化特征分析作者：王迁李丹丹赵玲来源：《科学与信息化》2020年第16期摘要基于怀集地区1958-2016年年降水量和年平均温度资料，本文应用均值-标准差分级法、线性回归法、移动平均法及Mann-Kendall检验法等统计方法，分析总结了怀集地区近59年以来的气候变化特征。
结果研究表明：近59年以来，怀集地区年降水量呈缓慢下降趋势，但不显著，且未出现明显气温冷暖突变现象;而年平均温度呈上升显著趋势，从1985年开始突变明显变暖。
关键词年降水量;年平均温度;Mann-Kendall检验法引言随着肇庆经济迅速发展，越来越多的企业公司纷纷前往肇庆怀集地区投资，研究如何能够提供精细和准确的专业气象服务[1]，更好地为企业建设提供精准的气候资料分析，地区性年降水和气温变化特征分析显得尤为重要[2]。
气候分析所采用的方法有很多，其中统计方法仍是比较有效的[3]，即通过寻找各年份气象数据之间的相关规律来拟合计算，得出模型方程，从而进一步分析和反映气候要素随时间的变化的状态或程度。
目前在国内具有效果的统计方法是Mann-Kendall检测法，其应用于降水和气温等颇为广泛[4]。
例如胡刚等[5]利用Mann-Kendall法对济南市气温变化进行了趋势和突变检验分析;张丽[6]等则综合考虑多年降水和气温的变化特征，利用Mann-Kendall法分析郑州1951-2011年气候特征;简虹[4]等结合小波法和Mann-Kendall法分析出重庆沙坪坝地区年降水主要受汛期降水的控制。
这些研究方法具有单一性。
本文利用均值-标准差分级法、线性回归法、滑动平均法及Mann-Kendall突变检验法等统计方法综合性得对怀集县1958-2016年近59年年降水量和年平均温度变化特征进行分析，以期为企业投资建设和专业气象服务在气候分析方面做出参考。
1 统计模型建立统计法，即寻找各随机变量之间的相关规律来定量描述，通过对内在发现进行精确判断和预测的数学工具。
1.1 移动平均分析模型对序列{xt}的几个前期值和后期值取平均，得到一个新序列{yt}，使得原序列光滑，这就是移动平均法[7]。
数学表达式为当k=1时，就是3点滑动平均。
移动平均能够清晰直观的显示出序列的某种趋势并且能减弱随机的因素。
1.2 Mann-Kendall趋势检验设H0为时间序列数据为x1，x2...xn，是n个独立的样本;对于所有i，j≤n，且i≠j，xi和xj 独立不同，定义统计量S：当Xi-Xj小于、等于或大于零时，sign（Xi-Xj）分别为-1、0或1。
S为正态分布，均值为0，方差Var（S）=n（n-1）（2n+5）/18。
M-K统计量如下：双边检验时，Z值绝对值大于等于1.28、1.64、2.32时分别通过置信度90%、95%、99%显著性检验。
1.3 非参数Mann-Kendall突变检验气候时间序列随机且独立的，适用于非参数Mann-Kendall法。
设气候序列为x1，x2...xn，Sk表示第i个样本xi>xj（1≤j≤i）的累计数，统计量定义为其中UF1=0。
显著性水平α，若|UFk|>Uα，则表明序列存在明显趋势变化。
设立反序列xn，xn-1...x1表示为x’1，x’2...x’n。
ri表示第i个样本xi>xj（i≤j≤n）的累计数。
2 结果与分析2.1 怀集地区年降水量特征表1为怀集县1958-2016年年降水量数据，经过三次多项式拟合，结果如图1 所示。
图中可知，1958-2016年怀集的年降水分布较散，平稳性差，波动较大，存在极端降水的情况。
本文通过采用均值-标准差分级法[8]，对怀集县年1958-2016年年降水量进去状态分级，将年降水状态分为特多、偏多、正常、偏少、特少等5个等级，方法如表2所示。
经计算，怀集地区降水量均值x=1753.5，标准差S=270.8。
由表1和表2分级中可以看出，怀集县（1958-2016年）年降水整体呈稳定趋势，均在1753.5mm上下波动，其中1958年，1991年，2003年，2004年和2011年降水特少，降水量在1446.83mm以下属于枯水年景;1959年，1973年，1981年，1983年，1997年和2016年降水特多，降水量在2042.63mm以上属于丰水年景。
2.2 怀集地区年降水量趋势图2为怀集县（1958-2016年）年降水量一元線性回归和3a移动平均图。
年降水量序列是时间序列，具有有一定的时间规律性[9]，但地区的年降水量由于存在相依性和独立性，从而导致序列中随机因素容易被忽略。
本文通过数理统计的方法先对原有年降水量序列进行3a移动平均分析，（令k=1）得到新的年降水量序列，从而减弱初始降水序列中随机因素的影响[9]，降低误差，以新序列进行一元线性回归模型拟合，如图2光滑曲线所示得到一元线性回归方程。
由表1和表2分级中可以看出，怀集县（1958-2016年）年降水整体呈稳定趋势。
但根据图2线性分析得到，怀集县年降水量50多年来有着缓慢减少的趋势，从1958开始，每10年约减少12.77mm。
2.3 怀集地区年平均气温变化特征分析由图3可知，怀集地区年平均温度呈波动上升的趋势，1958-2016年年平均温度为21.1℃。
从1958年开始，总体上是由低到高的过程。
与平均值相比，1958-1973年温度上升相对缓慢，1978-1983年温度与历史平均值持平，属于气温稳定期，1984年是个转折点，之前的温度大部分都在21.1℃以下，因此将1958-1984年这一段称为近59年的低温时期;1984-2007年多数时间高于平均温度，上升趋势明显，以0.05℃/年的速度上升，因此将1984-2007年这一段称为近59年的高温时期。
2008-2016年平均温度又重新陷入缓慢升速。
近59年，最暖年份为1998、2003和2006年，年平均气温是22℃，最冷年份为1976和1984年，年平均气温是20.2℃。
2.4 Mann-Kendall在年降水量和年平均气温特征分析中的应用（1）基于Mann-Kendal方法对怀集地区1958-2016年的气候数据进行趋势检验如表3所示：怀集地区1958-2016年年降水量多年呈缓慢减少趋势，但没有通过0.1的显著性检验，表明怀集地区的年降水量减少趋势不明显。
怀集地区近59年降水量增加趋势趋于明显，且通过了0.001水平的极显著性检验，表明气温升高的趋势非常显著，这与线性回归的结果是一致的。
（2）基于Mann-Kendal方法对1958-2016年的气候数据进行突变检验如图4所示，根据UFk和UBk两条曲线显示怀集地区1958-2016年呈上升趋势，其中1958-1961年、1963-1968年和1996-2016年增加趋势明显，通过0.05显著性检验。
根据两条曲线的交点位置，即1959年、1961年、1964年、1966年、1985年均存在突变，其中1985年交点突变趋势显著，表明怀集地区气温增暖现象主要是从1985年开始的。
如图5所示，根据UFk和UBk两条曲线，加上|UFk|<U0.05，|UFk|<U0.05，这表明怀集的降水量序列趋势变化不明显。
UFk和UBk两条曲线分别在水平线0以上和以下，未存在交点，可判断怀集地区的年降水量不存在增暖和降温的突变情况。
3 结束语本文先把年降水量时间序列进行3a移动平均，削弱初始时间序列的随机性和偶然性，降低了干扰因素，增加降水时间序列的规律性，在新的序列基础上，再利用线性回归建立模型。
因此，在今后应用气候分析，移动平均可以有效降低干扰因素，提高规律性。
本文通过基本统计学方法与Mann-Kendal法，综合性得研究了怀集地区近59年以来气候数据分析，结果研究表明：从1958年到2016年，怀集地区年降水量呈缓慢下降趋势，但不显著，且未出现明显气温冷暖突变现象;而年平均温度呈上升显著趋势，从1985年开始突变明显变暖，多种方法的结果具有统一性。
因此，综合性运用多种方法应用于气候分析，在今后可为企业建设和专业气象服务能够提供更精确和精细的参考性。
参考文献[1] 宋彬，黄树燕.专业气象服务现状与发展对策[J].气象研究与应用，2019，40（3）：119-121.[2] 李文輝，陈妍，梁嘉雯，等.时间序列均生函数模型在降水量预测中的应用[J].广东气象，2019，41（14）：11-14.[3] 关石函.数理统计在数据分析中的应用研究[J].林区教学，2011，27（6）：81-88.[4] 简虹，骆云重，谢德体.基于Mann-Kendall法和小波分析的降水变化特征研究[J].西南师范大学学报（自然科学版），2011，36（4）：217-222.[5] 胡刚，宋慧.基于Mann-Kendall的济南市气温变化趋势及突变分析[J].济南大学学报（自然科学版），2012，26（1）：96-101.[6] 张丽，胡娟萍，李宝玉.郑州市1951-2011年降水及气温的变化特征分析[J]，华北水利水电大学学报（自然科学版），2014，35（3）：19-23.[7] 蔡敷川，黄帅，肖明丽，等.1965-2017年河源市降水的气候特征分析[J].广东气象，2019，41（3）：25-28.[8] 王洋，吴家阳，王敏.加权马尔可夫链在泰安地区年降雨量预测方面的应用[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3577-3579.[9] 张桂华，李忠党，刘金燕.1957～2011年广西钟山县降水变化趋势分析[J].气象研究与应用，2013，34（S1）：15-17.作者简介：王迁（1991-），男;学历：硕士，职称：助理工程师，现就职单位：肇庆市气象局，研究方向：专业气象服务。
