榆阳区近62年气温突变分析

张博宇，高雪娇

(榆林市气象局，陕西榆林 719000)

榆阳区近62年气温突变分析

张博宇，高雪娇

(榆林市气象局，陕西榆林 719000)

利用估计温度变化趋势的线性回归方程及M-K检验方法, 对陕西北部榆阳区1951—2012年年、季平均气温和最高(低)气温序列进行诊断分析。结果表明：近62 a来榆阳区升温显著，年平均气温线性趋势率0.21 ℃/10 a；榆阳区气温变化有两个特点，一是最低气温升高，二是冬季升温明显高于其它季节；M-K检验表明年平均气温在1993年发生突变，年平均最高气温突变发生远早于年平均最低气温。

气温变化； 趋势分析；M-K检验；突变分析

由于全球气候变暖，气温突变成为研究热点。向辽元等[1]对中国大陆地区气温突变的区域特征和季节特征进行了探讨，认为1951—2003年中国大陆地区变冷区域显著缩小，变冷区域的变冷趋势明显减弱；东北、华北区域年平均气温在20世纪80年代中后期发生突变,西北、中南区域年气温在20世纪90年代前期发生了突变。刘小艳等[2]研究西安1951—2006年气温变化，表明西安市平均气温在1994年发生明显突变,由低于气候平均值变为高于气候平均值,其后气温持续偏高。通过分析1951—2012年榆阳区年、季平均气温，最高(低)气温的气候变化特征，并与全国各地升温趋势进行比较，为进一步研究榆阳区气候变化规律及成因提供依据。

1 资料和方法

以榆阳区1951—2012年月平均气温、月平均最高(低)气温为基本资料。春、夏、秋、冬四季采用气候统计中通用的划分方法，分别是3—5月、6—8月、9—11 月和12月—次年2月。历史平均值采用统计时段内的平均值。估计温度变化趋势的线性回归方程为Y=a+bt，其中t表示年，Y表示温度(℃)。用最小二乘法来确定回归系数a、b的值。

用Mann-Kendall检验做突变分析。M-K检验法[3]是一种非参数的检验方法，样本不需遵从某一特定的分布，也不受个别异常值干扰，能够客观地表示样本序列的整体变化特征，可以确定突变的时间区域及突变开始的时间。

2 气温的长期变化趋势

榆阳区年平均气温、年平均最高及最低气温均呈上升趋势(图1)，年平均气温线性趋势率0.21 ℃/10 a，低于全国和西北地区平均0.25 ℃/10 a的线性趋势率[4]，年平均最低气温的增温趋势明显，线性趋势率为0.3 ℃/10 a，表明夜间气温下降幅度减小，这与翟盘茂等研究中国1951—1990年最低气温的变化趋势是一致的[5]。但年平均最高气温与文献[4]有区别，也呈现出0.11 ℃/10 a的线性趋势率。

表1中，季平均气温以冬、春、秋季升温最为显著， 气温线性趋势率分别为0.45 ℃/10 a、0.22 ℃/10 a、0.17 ℃/10 a，夏季升温不明显，仅为0.04 ℃/10 a。季平均最高气温的升温以秋冬最为显著，线性趋势率分别为0.32 ℃/10 a、0.18 ℃/10 a，春、夏季不明显。季平均最低气温升温趋势四季均显著，冬季升温最为显著，线性趋势率为0.51 ℃/10 a。

图1 1951—2012年榆阳区年平均气温、年平均最高(低)气温距平变化曲线及其线性趋势

表1 1951—2012年榆阳区年及各季的气温线性变率℃/10 a

近62 a榆阳区升温主要表现在：最低气温升高趋势较最高气温明显；冬季平均气温、最高气温和最低气温升温较春、夏、秋季明显。冬季升温与冷空气活动减弱有关，有研究[6]表明，近10 a来榆阳区沙尘天气减少，大风日下降，这一结论也佐证了冷空气活动减弱的事实。

3 气温突变分析

由图2可见，20世纪50年代前期，榆阳区气温变化趋势出现转折，先快速上升后，又明显下降。50年代后期至80年代末期为波动期。年平均最低气温在70年代附近有明显转折出现，UF曲线超过临界线，表明60年代末至70年代初年平均最低气温先有显著的下降后再回升。90年代以后，年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均表现出明显的增暖趋势，但在2006年后，年平均最高气温上升幅度减缓。

图2中，UF和UB两条曲线相交，且交点在临界线之间，表明20世纪90年代榆阳区开始增暖是一种突变现象，突变年份是1993年。进入21世纪这种增暖趋势超过显著性水平为0.05的临界线(U0.05=1.96),说明21世纪气温上升趋势十分显著。这与王海燕[7]对陕西省年平均气温的研究结果一致。

图2 1951—2012年榆阳区年平均气温、最高气温和最低气温M-K检验曲线

年平均最高气温在1986年发生突变，由低变高。1999年开始，升温趋势显著。年平均最低气温突变发生在1998年，2004年后显著升高。在表2中，突变前气温是指1951年至发生突变当年的平均气温，突变后气温是指发生突变次年至2012年的平均气温。年平均最高气温突变发生较最低气温早12 a；年平均最低气温突变前后相差1.8 ℃，明显高于最高气温突变值，可见年平均气温上升以最低气温为主。

表2 榆阳区年平均气温、最高和最低气温突变年份及突变前后温差 ℃

4 结论与讨论

(1)榆阳区近62 a年平均气温、最高(低)气温均呈上升趋势，年平均气温线性趋势率0.21 ℃/10 a，年平均最低气温的升温幅度明显高于年平均最高气温的升幅，这种升温导致气温日较差有变小的趋势。

(2)冬季升温明显高于其它季节，冬季平均最低气温线性趋势率0.51 ℃/10 a，平均最高温度线性趋势率0.32 ℃/10 a；夏季升温最小，平均最高气温没有升高，平均最低温度线性趋势率0.19 ℃/10 a。

(3)榆阳区年平均气温突变发生在1993年，经历了由冷向暖的转变。21世纪开始，气温呈现明显的上升趋势。年平均最高气温突变要远早于年平均最低气温，前后相差12 a，且年平均最低气温在20世纪末突变明显，前后温差1.8 ℃。

[1] 向辽元,陈星.近55 年中国大陆气温突变的区域特征和季节特征[J].气象，2006，32(6)：45-48.

[2] 刘小艳,宁海文,杜继稳,等.近56年来西安市气温突变与致灾效应[J].干旱区资源与环境，2009，23(11)：94-99.

[3] 王德丽. 全球变暖环境下陕北、关中、陕南气候变化对比研究[D].西安：陕西师范大学，2011.

[4] 姚玉壁,肖国举,王润元,等.近50年来西北半干旱区气候变化特征[J].干旱区地理，2009，32(2)：159-165.

[5] 翟盘茂,任福民.中国近四十年最高最低温度变化[J].气象学报,1997,55(4):418-428.

[6] Li Qiang,Wei Xiaolan,Liu Min,et al.New characteristics of the dust weather in northern Shaanxi in recent 10 years[J].Meteorological and Environmental Research，2013,4(4)：29-32.

[7] 王海燕. 陕西省极端气温变化特征分析[D].西安：陕西师范大学，2010.

张博宇，高雪娇. 榆阳区近62年气温突变分析[J].陕西气象，2014(6)：25-27.

1006-4354(2014)06-0025-03

2014-06-10

张博宇(1986—)，男，陕西榆林人，学士，助理工程师，从事气象科技服务工作。

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