长白山池北区气温与降水变化特征及相关性分析

李楠　李建国　王东育

摘 要：本文利用长白山池北区（二道站）1965—2014年逐月平均气温、降水资料，利用统计学的方法分析长白山池北区近50a来温度与降水变化情况与趋势，并对二者的相关性进行分析。结果表明， 长白山池北区近50a来年际、年代际气温均呈现波动式增长形势， 1965—1989年为相对偏冷期， 1990—2014年为相对偏暖期。 各个季节气温变化情况与全年平均有较好的对应关系。其中春季和冬季升温趋势比较明显， 夏季和秋季升温较弱。降水从全年和四季的年际、年代际分析无明显的规律，但是利用spss软件分析其与气温变化的相关性，发现年平均气温与年总降水量相关性显著。因此推断，从全年的时间尺度而言，长白山池北区未来气候走向是气温升高，降水增多。

关键词：气温与降水；长白山；变化特征

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532059

引言

近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。在过去的 140a间，全球地面平均气温上升了 0.4～0.8℃。近 100 年来，中国年平均气温明显增加，达到 0.5～0.8℃，比同期全球增温平均值略高。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致[1，2]。为了揭示全球气候变暖背景下长白山池北区地区气温以及降水的变化趋势，本文利用统计学的方法分析长白山池北区1965—2014年气温和降水变化特征、趋势以及二者的相关性并进行探讨。以期为气候预测提供参考，为防御和减轻气候变化对农业生产、 国民经济造成的危害提供理论依据[3]。

1 长白山池北区近50a气温变化特征

1.1 气温全年平均变化特征

1.1.1 全年平均气温年际变化特征

图1为1965—2014年全年平均气温变化图，图2为1965—2014年气温距平序列变化图，分析结果表明1965—2014年长白山池北区50a平均气温可分为2个阶段，偏冷阶段和偏暖阶段，1965—1989年为偏冷阶段，温度距平值位于0℃以下，其中有伴有暖波动，年平均气温高低值交互出现。1990—2014年为偏暖阶段，其中也伴随冷波动，高低年平均气温值交互出现。其中50a年平均气温为 2.9℃，最低年平均气温出现在1969年，为1.1℃，最高年平均气温出现在2007年，为4.8℃，二者相差3.7℃。由图可见，近50a年平均气温距平值呈上升趋势。上升幅度为0.0443/a。

1.1.2 全年平均气温年代际变化特征

分析结果表明长白山池北区从1965年起持续性升高，其中最暖期出现在2005—2014年期间，10a平均气温为3.7℃，1995—2004年仅次之，10a平均气温为3.4℃，较1985—1994年上升了0.4℃。最冷期出现在1965—1974年期间，10a平均气温为2.0℃，1975—1984年仅次之，10a平均气温为2.4℃（图3）。综上全年平均气温的年代际变化也是呈现递增趋势，上升幅度为0.44/10a。

1.2 四季气温变化特征

1.2.1 四季氣温年际变化特征

近50a来长白山池北区四季气温变化趋势相同，均为冷暖波动交互出现，其中春季50a平均气温为4.2℃，最高年平均气温为7.5℃，出现在1998年，最低平均气温为1965年春秋气温1.5℃；夏季50a平均气温为18.5℃，最高夏季气温为1994年20.6℃，最低夏季平均气温为1976年17℃；秋季50a平均气温为4.0℃，最高秋季气温为出现在2005年和2014年的6.0℃，最低秋季平均气温为1976年1.2℃；冬季50a平均气温为-15.5℃，最高值为2007年的-9.5℃，最低值为1977年-17.7℃。

图4为1965—2014年春、夏、秋、冬四季年平均气温距平变化及趋势图，近50a来长白山池北区四季温度整体呈现上升趋势，其中秋冬两季温度上升趋势较明显：秋季上升幅度0.0518/a；冬季上升幅度为0.0847/a。春夏两季升温趋势较弱：春季上升幅度为0.0366/a；夏季上升幅度为0.0313/a。上述表明年平均气温的上升主要来自秋冬的升温贡献。

1.2.2 四季气温年代际变化特征

1985年以前， 各季平均气温全部为负距平局，在1995年以后各季的平均气温则全部为正距平， 说明 1965—1985气温偏低，从1995年开始气温偏高。且上升趋势冬季最强，夏季最弱，因此，各年代际四季节平均气温整体上呈升高趋势。

2 长白山池北区降水

2.1 全年总降水与四季降水的年际变化特征

长白山池北区1965—2014年全年总降水量变化快，波动剧烈，其中50a平均降水量为673.4mm，全年总降水量在1994年达到最大值920.6mm，1975年年降水量最少为459.2mm。降水量没有呈现出明显的变化趋势，总体上比较稳定，降水较多年与降水较少年交互出现。春季总降水量50a平均为129.3mm，其中春季降水年份最多的为2007年195mm，最少的为1985年59.6mm；夏季50a平均总降水量为402.8mm，最多年份1995年620.7mm，最少年份1992年260mm；秋季50a平均总降水量115.9mm，最多年份1974年242mm，最少年份1967年403mm；冬季50a平均总降水量25.5mm，最多年份2007年46.9mm，最少2012年10.1mm。如图5为1965—2014年年总降水量与四季总降水量变化图，图像表明，春秋两季降水量值相近，夏季降水量最多冬季最少，夏季对全年总降水量的贡献最大，无论全年总量还是四季的降水量50a的变化趋势不明显。

2.2 全年总降水与四季降水的年代际变化特征

表1为长白山池北区1965—2014年代际平均降水量变化图表，其中1965—1974年、1995—2004年、2005—2014年全年降水量值类似，690mm左右，1995—2004年降水量略少，1975—1984年最少，波动明显无显著变化趋势，四季亦然。

3 气温与降水的相关性分析

利用spss软件分析1965—2014年气温与降水的年度与四季的相关性（图略），月平均气温与月降水量相关性不显著，但是年平均气温与全年总降水量相关性较高，以上表明在短时间尺度上气温对降水量的影响不大，但从全年尺度而言，气温对降水的影响较为显著，综上所述，推断长白山池北区50a来的总降水量是随着50a年平均气温的升高而略有增多的。

4 结论

长白山池北区近50a全年与四季气温变化趋势一致，均呈升高趋势；长白山池北区年平均气温上升倾向率为0.0443/a，其中秋冬两季温度上升趋势较明显：秋季上升幅度0.0518/a；冬季上升幅度为0.0847/a。春夏2季升温趋势较弱：春季上升幅度为0.0366/a；夏季上升幅度为0.0313/a；降水全年总量和四季降水量的年际、年代际变化本身均无明显的趋势走向；年平均气温与全年总降水量显著相关，因此推断长白山地区未来趋势气温升高降水增多。

参考文献

[1]秦大河，罗勇.气候变化科学的最新进展：IPCC第四次评估综合报告解析[J].气候变化研究进展，2007，3（6）：311-314.

[2]刘长友，陈爱丽.从IPCC第四次评估报告看全球气候变化及防灾减灾对策[J].防灾科技学院学报，2008（12）.

[3]赵冬艳.大连市近60年气温变化特征[J].安徽农业科学，JournalofAnhuiAgr.iSc.i2011，39（13）：7790-7791.

[4]IPCC.SummaryforPolicymakersofClmiateChange2007：ThePhysicalScienceBasis[M].ContributionofWorkingGrouptotheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmentPanelonClmiateChange.Cambridge：CambridgeUniversityPress，2007.