呼伦贝尔市气温变化与预测

2017-11-13 14:51宋丽瑛
农家科技下旬刊 2017年8期

宋丽瑛

摘 要:分析呼伦贝尔市60年气温变化,年平均气温和四季气温的变化都是在波动中呈上升趋势,20世纪80年代中期以后升温较明显。各季的变化幅度不同,冬季上升幅度最大,夏季最小。2000年至2050年都处于气温偏暖时期,2030年为未来气温最高点的拐点,所以未来30年也将是气温偏暖时期。

关键词:气温变化;上升趋势;偏暖时期

一、气温变化分析

1.年平均气温变化

我们利用1951~2011年呼伦贝尔市各站点年、季、月平均气温资料,采用对气温距平求直线回归方程和多元線性回归的方法,分析呼伦贝尔市60年的气温变化情况,结果为:年平均气温和四季气温的变化都是在波动中呈上升趋势,20世纪80年代中期以后升温较明显。各季的变化幅度不同,冬季上升幅度最大,夏季最小。60年来,全市年平均气温总的演变是在波动中变暖的,最暖年是2001年,最冷年是1956年。统计全市各站自建站以来的月平均气温,分析得出:上世纪六十年代后期为气温异常偏低现象的高峰期,气温异常偏低现象出现最多的月份是1月和8月,2月次之,常出现在大兴安岭西坡、呼伦贝尔高原东部海拉尔市、牙克石、额尔古纳市等地;温度异常偏高现象出现范围一般较广,具有群发性和连续性等特点,出现最多的月份是9月,7月次之,常出现在大兴安岭东麓的鄂伦春旗一带。

呼伦贝尔市年平均温度距平的直线回归方程为:y=0.0412x-1.7619,斜率0.0412为正值,每10年增温0.0412∕10a,表明呼伦贝尔市年平均温度呈上升趋势。选取海拉尔区为代表站分析该地区气温变化情况。图1为海拉尔年平均温度距平变化曲线,其中的直线即是回归直线。根据直线回归方程计算,自1951年到2001年升幅为2.8℃。

从温度距平多元线性回归曲线来看,20世纪50年代至今,呼伦贝尔的年平均温度变化在总体上升的趋势下,分为两个波动,峰值分别出现在20世纪60年代中期和2000年代初期。前一个峰值在负距平范围,正负值转换是在20世纪80年代中期,之前为负值,属于偏冷阶段,最小值为-1.4℃;其后为正值,属于偏暖阶段,最大值为1.6℃。

根据距平变化曲线可以看到,自1951年至1987年,距平绝大多数为负值,34年中距平为正值的只有2年,而且数值也多较小,只有1975年最大,为1.4℃,1986年为0.0℃,其余都在负距平范围。负距平的最小值出现在1956年,为-3.4℃。1987年以后,26年中只有7年为负距平,并且绝对值都较小,而正距平的年份则数值偏大,有9年在1.0℃以上,最大为2.0℃,出现在2001年。

总的来讲,低温阶段有持续性,高温阶段有波动。

2.四季气温变化

图2~图5为截止到2011年的四季温度距平变化曲线,图中的回归直线也是上升趋势。春季温度距平的直线回归方程为:y=0.053x-1.2318,冬季为:y=0.0437x-2.657;两回归方程的斜率都大于年平均温度距平回归方程的斜率,即春季和冬季温度的升幅大于年平均温度的升幅。根据回归方程计算,50年后春季的升幅为3.7℃,冬季的升幅为4.2℃,冬季温度上升较春季更为明显。夏季温度距平的直线回归方程为:y=0.0346x-1.5806;秋季温度距平的直线回归方程为:y=0.0334x-1.5782,斜率小于年平均温度,说明秋季温度的升幅小于年平均温度,由回归方程计算,升幅只有1.7℃,其斜率是各季中最小的,升幅只有1.5℃。

由图1~图5中的温度距平曲线可以看出,春季的气温波动和变化与年平均气温基本相同,秋季的变化幅度不大,气温平缓上升,夏季温度变化在九十年代中期之前的两个波动,虽然在负距平区,但幅度较其他季节较大,冬季升温的最暖年代在九十年代中期,到2006年开始降温,趋势线呈下降形态。

各季气温变化均呈上升趋势,但上升幅度不同,春季最大,冬季次之,秋季最小。冬、春两季上升幅度大于年平均气温,秋、夏季上升幅度小于年平均气温。

二、未来气温预测

利用1951~2011年呼伦贝尔市月平均气温资料,求出年平均气温的距平,计算气温距平的十年直线滑动平均值,并用最小二乘法求出直线回归方程。再将气温距平逐年进行累加,并对累加生成序列用周期函数进行拟合,分析呼伦贝尔市气温变化情况,如图6。

上世纪80年代以前气温偏冷,之后是气温偏暖的时期,2000年至2050年都处于气温偏暖时期,2030年为未来气温最高点的拐点,所以未来30年也将是气温偏暖时期。endprint