寿光市近年气温变化特征分析

高学芹 王秀丽

摘要根据寿光市1961～2010年的气温资料，利用线性回归分析、功率普分析、M-K检验等方法分析了寿光市近50年来气温变化趋势、变化周期、突变和异常年份。结果表明，近50年来寿光市年、季、月平均气温呈明显的增温趋势，年平均气温增温率为0.41℃/10a，增温主要表现于冬季气温和最低气温的升高；寿光市年平均气温存在2～3和5～7年的显著变化周期，1994年为寿光市年平均气温增暖的突变起始年；寿光市平均气温以异常偏高年份居多，主要出现在21世纪。

关键词气温；气候突变；变化趋势；周期

中图分类号S161文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07934-03

作者简介高学芹（1978- ），女，山东安丘人，工程师，从事气象基本业务工作。

收稿日期20140703政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告第一工作组的决策者摘要中指出，过去的130年全球温度升高了0.85 ℃，21世纪的全球变暖程度可能超过1.5 ℃[1]。丁一汇等研究表明在全球变暖背景下，近100年来中国年均地表气温明显增加，升温幅度比同期全球平均值略高[2]。秦大河等揭示在最近50年全国年平均气温增加1.1 ℃，增温速率为0.22 ℃/10a，其中增温主要发生在冬季和春季，夏季气温变化不明显[3]。廉丽姝等对山东省近40年（1961～2001年）的气候变化特征分析表明，山东省平均气温增温率为0.24 ℃/10a[4]。近30年来，潍坊市年平均气温增幅为0.5 ℃/10a[5]。多项研究证明，在全球气候变暖的大背景下，温度变化对农业生产、生态环境均会产生重要影响，同时制约着社会、经济和生态的发展[6-9]。为了掌握寿光市的气温变化特征，给今后开展各农业界限温度和积温的研究提供理论依据，笔者选用寿光市1961-2010年的气温资料，运用现代气候学诊断分析方法，对寿光市近50年的气温变化特征进行分析，以便更好地为寿光农业气候热量资源的分析和区划以及农业气象预报、情报服务，对更好地服务当地农业生产、防灾减灾等工作有着深远的意义。同时为寿光大棚蔬菜产业的发展和新品种、新技术的推广提供科学依据。

1资料与方法

1.1研究区概况寿光市位于山东半岛中部、渤海莱州湾南畔（118°32′～119°10′ E、36°41′～37°19′ N），东邻风筝城潍坊，西依石油城东营，是著名的中国“蔬菜之乡”。辖区海岸线长56 km，总面积2 180 km2，地形全部为平原。寿光市属暖温带半湿润气候，四季分明，气候温和。年平均气温12.9 ℃，月平均气温7月最高，为26.6 ℃，1月最低，为-2.8 ℃，极端最高气温42.5 ℃，极端最低气温-22.3 ℃。年平均降水量593.8 mm，年平均日照总时数2 444.4 h，年平均蒸发量1 834.0 mm，無霜期平均202 d。

1.2资料与方法选用寿光市气象观测站1961～2010年逐年平均气温、平均最高气温、平均最低气温资料。四季划分标准为春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月～次年2月）。利用一元线性回归分析方法进行气候倾向率和变化过程分析；利用功率谱[10]分析方法进行周期变化分析；利用MannKendal法进行气温突变点检验[11]；以距平大于标准差的2倍作为气温异常判别标准[12]。

2结果与分析

2.1气温变化趋势分析

2.1.1平均气温变化趋势。

2.1.1.1年变化。寿光市年平均气温12.9 ℃，年最高14.5 ℃（2006、2007年），年最低11.4 ℃（1969年）。月平均气温7月最高，为26.6 ℃；1月最低，为-2.8 ℃，月平均气温年较差29.4 ℃；极端最高气温42.5 ℃（2009年6月25日），极端最低气温-22.3 ℃（1972年1月27日）。从寿光市1961～2010年平均气温距平变化趋势可以看出，自1961年来，寿光市年平均气温总体呈上升趋势，倾向率为0.41 ℃/10a，比山东省年平均气温倾向率（0.24 ℃/10a）[4]高，近50年来寿光市年平均气温升高约2.1 ℃。

1961～2010年寿光市平均气温距平变化2.1.1.2季变化。由可见，近50年来寿光市各季的平均气温均呈增温趋势，但各季变化趋势表现出明显的非对称性，冬季气温增温趋势最为明显，四季中变化率依次为冬季0.62 ℃/10a、春季0.45 ℃/10a、秋季0.38 ℃/10a、夏季0.19 ℃/10a，近50年来分别增温3.10、2.25、1.90、0.95 ℃。这与廉丽姝等对山东气候变化趋势的季节变化特征的研究结果基本一致[4]，同时表明寿光市增温得益于冬季气温的升高。

1961～2010年寿光市各季节平均气温变化2.1.1.3月变化。从可以看出，1961～2010年寿光市1～12月平均气温均呈增温趋势，增温率排在前3位的依次是2、3、1月，50年来分别升高约4.50、2.85、2.65 ℃；变化率最小的是8月份，50年气温升高仅0.5 ℃。

1961～2010年寿光市各月平均气温及变化倾向率

月份平均气温∥℃倾向率∥℃/10a1-2.80.53 2-0.10.90 36.10.57 413.60.52 519.70.25 624.40.25 726.60.22 825.50.10 920.70.44 1014.60.42 116.60.29 12-0.30.44

2.1.2平均最低、最高气温变化趋势。从1961～2010年寿光市平均最低、最高气温变化趋势可以看出，近50年来年平均最低、最高气温亦呈上升趋势，而年平均最低气温倾向率达0.59 ℃/10a，远高于年平均最高气温倾向率（0.24 ℃/10a）；且季节性差异明显，升温最显著的是冬季（平均最低气温0.76 ℃/10a、平均最高气温0.40 ℃/10a），其他依次是春季（平均最低、最高气温分别为0.71、0.25 ℃/10a）、秋季（平均最低、最高气温分别为0.54、0.24 ℃/10a）、夏季（平均最低、最高气温分别为0.35、0.11 ℃/10a），平均最低、最高气温的变化趋势与寿光市年、季平均气温的变化趋势一致，同时表明寿光市的增温得益于最低气温的升高。

1961～2010年寿光市平均最高、最低气温及线性变化趋势2.2气温变化周期分析利用Matlab计算得到气温变化的功率谱。由可见，寿光市年平均气温存在2～3和5～7年的显著周期。

1961～2010年寿光市平均气温的功率谱2.3气温突变分析应用MannKendall方法对寿光市1961～2010年平均气温序列的突变状况进行检验，由UF和UB曲线交点的位置，可以确定1994年前后为寿光市年平均气温增暖的突变起始年，且通过α=0.05的显著水平检验。1961～1993年平均气温为12.4 ℃，1994～2010年平均气温为13.8 ℃，突变前后平均气温相差1.4 ℃。说明自1994年始，寿光市平均气温出现了突发性增温，进入了一个相对偏暖的气候态，这与全球性的气候变暖是有直接联系的。

1961～2010年寿光市平均气温M-K检验2.4气温异常分析采用距平大于标准差的2倍作为异常，分析平均气温的异常年份，结果表明，寿光市平均气温以异常偏高年份居多，其中2006、2007年连续2年异常偏高。气温异常现象主要发生在秋、冬季，秋季以气温异常偏高居多（1998、2006年），其中2006年该季异常偏高（2.48倍），冬季以气温异常偏低居多，1967年该季异常偏低（-2.98倍）。

3结论

（1）1961～2010年寿光市年、季、月平均气温呈明显的增温趋势，年平均气温增温率为0.41 ℃/10a；四季中冬季增温趋势最为显著，达0.62 ℃/10a，夏季增幅最小，仅为0.19 ℃/10a。50年来1～12月平均气温均呈增温趋势，增温率排在前3位的依次是2、3、1月；平均最低、最高气温均呈上升趋势，平均最低的增温率远高于平均最高的增温率。可见，寿光市增温主要表现于冬季气温和最低气温的升高。

（2）通过功率谱分析，寿光市年平均气温存在2～3和5～7年的显著变化周期。应用Mann-Kendall方法检验，确定1994年为寿光市年平均气温增暖的突变起始年。

（3）从气候异常分析可看出，寿光市平均气温以异常偏高年份居多，主要出现在21世纪。

（4）寿光市气温的显著升高與全球气候变暖的大背景密切相关，可以看作是对全球和中国气候变暖的一种响应，冬季较其他季节响应敏感，气候变暖在最低温度上表现更加明显。

参考文献

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