1961—2015年寒温带漠河气候变化特征分析

吴树森,张玉澎,魏光辉,刘 晶,余嘉怡

（1.漠河县气象局,黑龙江 漠河 165399；2.黑龙江省气象局,黑龙江 哈尔滨 150001）

1 引言

漠河是中国的最北端，地理坐标为121°07′—124°20′E，52°10′—53°33′N。 漠河属于寒温带大陆季风性气候，地形以山地为主，冬季在极地大陆气团控制下，气温严寒、干燥而漫长；夏季受副热带海洋气团的影响，降水集中，雨量充沛。春季多大风，降水偏少；秋季降温急剧，常有早霜和冻害发生。漠河冬夏温差巨大，昼夜温度剧烈变化。55 a来气温年较差为48.1℃，日较差最大可达30℃以上。无霜期年平均为89.45 d。漠河属于高纬、高寒地区，是气候变化的最敏感地区，分析和研究漠河气候变化规律，对于适应气候变化，提升高寒、高纬度地区防灾减灾能力，更好为地方经济建设和黑龙江上游生态环境可持续发展提供可靠的科学依据，都具有极为重要的意义。

2 气温变化特征

2.1 气温的年际和年代际变化分析

漠河1961—2015年年平均气温为-4.2℃，平均气温呈波动形上升趋势（图1），气候倾向率为0.32℃/10a，通过了a=0.01显著性检验。漠河气温变化可分为2个时期：第1个时期为上世纪60—70年代的偏冷期，平均气温均为-4.9℃，气候倾向率为-0.06℃/10a。第2个时期为上世纪80年代—2015年的偏暖期，平均气温为-3.8℃，气候倾向率为0.20℃/10a。上世纪80年代、90年代、本世纪前10 a平均气温分别为-4.0℃、-3.8℃、-3.9℃，比60—70年代分别上升了0.9℃、1.1℃、1.0℃；2011—2015年各年平均气温均高于历年均值，5 a平均气温为-3.3℃，气候变暖更为明显。总体来看，近35 a平均温度变暖趋势十分明显且稳定，与上世纪60—70年代相比上升了1.1℃。

图1 1961-2015年漠河年平均气温变化趋势

从平均气温距平曲线变化分析（图略），平均气温有27 a处于负距平，有26 a处于正距平，处于距平0 ℃线有2 a（1967、2013年），正负距平次数相当。其中：上世纪60年代年平均气温波动幅度大，负距平占70%，只有1968年为正距平；70年代年平均气温波动幅度小，负距平占100%；80年代年平均气温波动幅度较大，正距平占70%；90年代年平均气温波动幅度较小，正距平占80%；本世纪前10 a年平均气温波动幅度大，正、负距平各占50%；2011—2015年距平都在0℃以上。

2.2 气温的四季变化分析

在全球变暖的背景下，漠河各季气温的变化趋势与年平均气温的变化特征基本一致，但各季在年代上又有不同的特征，根据各季气候倾向率幅度变化，气候变暖贡献大小依次为冬、春、秋、夏季。

2.2.1 冬季气温变化

漠河冬季达4个月，漫长而寒冷，其温度变化对全年气候影响很大，93%的偏冷年都是由冬季气温偏低造成的。55 a来冬季平均气温为-25.1℃，气候倾向率为0.58℃/10a，通过了a=0.01显著性检验，冬季变暖趋势大于年平均气温，变暖趋势非常明显，对气候变暖贡献最大。其中：上世纪60—70年代季平均气温变化趋势不明显，气温以负距平为主，80年代—2015年气温以正距平为主，从冷暖冬分布来看，小于季平均气温共26 a，大于季平均气温共29 a，从80年代开始暖冬呈增多趋势。冬季是北半球最冷的季节，漠河11—2月月平均气温分别为-18.4℃、-28.1℃、-29.5℃和-24.6℃。

2.2.2 春季气温变化

春季平均气温为-1.6℃，气候倾向率为0.36℃/10a，通过了a=0.01的显著性检验，增温幅度仅次于冬季。其中：上世纪60—70年代季平均气温变化趋势不明显，80年代明显上升，90年代略有下降，从本世纪前10 a开始又明显回升。春季是回暖季节，温度变化幅度较大，3—5月月平均气温分别为-13.8℃、0.0℃、9.0℃。

2.2.3 夏季气温变化

夏季平均气温为16.6℃，气候倾向率为0.08℃/10a，增温幅度不明显，没有通过显著性检验。6—8月月平均气温分别为15.9℃、18.5℃、15.4℃。从年代分析：上世纪60—80年代季平均气温没有变化，90年代平均气温略有上升，本世纪前10 a又略有下降，2011年以后明显上升。

2.2.4 秋季气温变化

秋季平均气温为2.5℃，气候倾向率为0.14℃/10a，通过了a=0.1的显著性检验，增温幅度次于春季而略高于夏季。其中：上世纪60年代秋季平均气温变化趋势不明显，70年代略有下降，不同于其他3季，80年代又略有回升，90年代平稳回升，本世纪前10 a略有回落，2011年以后明显上升。秋季是转冷季节，9—10月月平均气温分别为7.7℃、-2.7℃。

3 降水变化特征

3.1 降水年代际变化分析

受大气环流及地形地貌的影响,漠河降水量具有明显的季节性：冬季干冷同季，夏季雨热同季。从降水形态上，夏半年为液态降水（雨），冬半年为固态降水（雪），春夏交季和秋冬交季会出现混合降水（雨夹雪）。55 a来降水量变化整体上呈明显增多趋势（图2），多年平均降水量为437.8 mm，增幅为14.35 mm/10a，通过了a=0.1的显著性检验，正负距平分别为30 a、25 a，是黑龙江省降水增幅最大的区域。

图2 1961—2015年漠河降水量变化趋势

漠河降水趋势可分为2个时期：第1个时期为上世纪60—70年代为降水偏少时期，平均降水量为403.2 mm，60年代为降水略少时期，负距平有7 a，平均降水量为414.4 mm，1964—1968年连续偏少，为第1个偏少时段；70年代降水量继续减少，为漠河降水最少时期，负距平有8 a，平均降水量为392.0 mm，比年均值偏少45.8 mm，1970—1976年持续偏少，为第2个偏少时段。第2个时期为1980—2015年降水明显偏多时期，正距平占57.4%，平均降水量为461.8 mm。这2个时期降水量相差58.6 mm，达到1次暴雨过程。上世纪80—90年代为漠河降水偏多时期，本世纪前10 a为漠河降水略多时期，2011—2015年降水为显著偏多期。

漠河年降水量呈波动变化，且波动幅度较大，年际降水差异明显。1962—1969年、1977—1984年、1999—2009年、2013—2015年基本是从一个高峰值骤降到一个低谷值，再升到另一个高峰值。从5 a滑动平均降水量变化曲线分析，1963—1968年、1970—1976年、1986—1992年为降水波动平稳偏少期，1995—1999年为降水波动平稳偏多期，2000—2007年、2012—2015年为降水波动明显偏多期。

3.2 降水季节变化特征

3.2.1 冬季

漠河冬季历时最长，但降水量为四季最少，降水形态全部为固态降水。11—2月份降水量分别为12.4、7.4、5.5、4.2 mm， 季降水总量在 10.0—62.4 mm之间，季平均降水量为29.6 mm，仅占全年降水的6.8%，占夏季降水的10.9%，对全年降水变化影响不大，季降水量气候倾向率为3.71 mm/10a，通过了a=0.01的显著性检验，表明对降水量增幅贡献较大。

3.2.2 春季

春季降水形态由固态转为液态，降水量逐月增多，3—5月份降水量分别为 6.7 mm、20.4 mm、36.7 mm，季降水总量在23.7—124.5 mm之间，平均降水量为63.0 mm，占全年降水的14.6%，季降水量气候倾向率为3.02 mm/10a，未通过显著性检验，表明对降水量增幅贡献不大。

3.2.3 夏季

夏季降水形态为液态，是降水最多的季节，6—8月份降水量分别为66.3 mm、105.7 mm、99.4 mm，季降水总量在122.0—455.6 mm之间，季平均降水量为271.4 mm，超过其他3季总量，占全年降水的62.0%，因此，夏季降水对全年降水贡献率最大，同时也影响到生长期旱涝和汛情。季降水量气候倾向率为6.48 mm/10a，未通过显著性检验。

3.2.4 秋季

漠河秋季仅为2个月，降水形态由液态转为固态，9—10月份降水量分别为 52.2 mm、21.0 mm，季降水量在17.0—191.1 mm之间，季平均降水量为73.2 mm，占全年降水的16.7%，季降水量气候倾向率为3.42 mm/10a，未通过显著性检验。

4 结论

（1）漠河55 a来平均气温为-4.2℃，气候倾向率为0.32℃/10a，气温总体呈上升趋势。冬季升温趋势最明显，气候倾向率为0.58℃/10a，对气候变暖贡献最大；其次是春季，气候倾向率为0.36℃/10a；秋季升温趋势不明显，气候倾向率为0.14℃/10a；夏季增温幅度最不明显，气候倾向率为0.08℃/10a。

（2）漠河上世纪60—70年代为偏冷期，平均气温均为-4.9℃。80年代—2015年为偏暖期，平均温度为-3.8℃。1969年2月13日出现了-52.3℃的极端最低气温极值，是中国最低气温极值；2010年6月24日最高气温为39.3℃，为漠河最高气温极值。

（3）漠河55 a来年均降水量为437.8 mm，降水量变化总体上呈明显增多趋势，增幅为14.35 mm/10a。漠河年降水可分为2个时期：上世纪60—70年代为降水偏少期，平均降水量为403.2 mm；80年代—2015年为降水偏多期，年平均降水量为461.8 mm。各季降水递增率依次为夏季（6.48 mm/10a）、冬季 （3.71 mm/10a）、 秋 季 （3.42 mm/10a）、春 季 （3.02 mm/10a）。

（4）漠河四季降水量差异较大。冬季平均降水量为29.6 mm，仅占全年降水的6.8%，占夏季降水的10.9%；春季平均降水量为63.0 mm，占全年降水的14.6%；夏季平均降水量为271.4 mm，超过其他3季总量，占全年的62.0%，秋季平均降水量为73.2 mm，占全年降水的16.7%。