1969—2018年阿拉善右旗气温变化特征分析

陈艳萍 段凯 张腾 玛哈吾亚·杰肯

摘要    本文通过整理阿拉善右旗1969—2018年气温逐年气象观测资料，对阿拉善右旗平均气温年际变动、季节性变化趋势、突变特点展开研究。结果表明，50 a中右旗温度呈0.39 ℃/10 a的速度增加，在20世纪90年代之后増温明显，且有显著的阶段性波动特点。季节性气温都是以不同速度在增加，春季平均气温增加发展趋势在四季中极为明显。由最高气温季节平均值可知，春季最大，其次为秋季、夏季、冬季。由此可知，最低温度季节性均值是春季最大，其次夏季、秋季、冬季。年和四季平均最低气温的增加波动，使得平均气温日较差呈减小态势。

关键词    平均气温;季节温度;M-K突变检验;内蒙古阿拉善;1969—2018年

中图分类号    P423.3        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）07-0196-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Analysis  of  Temperature  Change  Characteristics  of  Alashan  Youqi  from  1969  to  2018

CHEN Yan-ping 1    DUAN Kai 2    ZHANG Teng 3    Mahawuya Jakon 4

（1 Alashan Right Banner Meteorological Bureau，Alashan Inner Mongolia 737300; 2 Damao United Banner Meteorological Bureau;

3 Ejin Banner Meteorological Bureau; 4 Habahe County Meteorological Department）

Abstract    This paper studied the interannual changes，seasonal trends and sudden change characteristics in the average temperature of Alashan Youqi by collating the annual meteorological observations of the temperature in Alashan Youqi from 1969 to 2018.The results showed that the temperature of Alashan Youqi increased at a rate of 0.39 ℃/10 a in 50 years，the temperature increased obviously after the 1990s，and it had obvious characteristics of periodic fluctuations.Seasonal temperatures increased at different rates，and the increasing trend of average temperature in spring was extremely obvious among the four seasons.According to the seasonal average of the highest temperature，the average maximum temperature in spring was the highest，followed by autumn，summer，and winter.From this，it′s indicated that the seasonal average of the minimum temperature was the highest in spring，followed by summer，autumn，and winter.The increase and fluctuation of the average minimum temperature of the year and the four seasons made the daily temperature difference decreased.

Key words    mean temperature;seasonal temperature;Mann-Kendall sudden change test;Alashan，Inner Mongolia;1969-2018

當今世界平均温度历经了冷—暖—冷—暖4次振荡，特别是第二次工业革命推动了经济社会持续发展，全球气候变暖，气温也呈不断升高趋势。在当今世界气候变化的时代背景下，特别是干旱地区恶劣的自然条件和人类不合理的土地利用方式，进一步加剧了暖干化程度，进而造成土地荒漠化日益严重。乌云娜等[1]研究指出，内蒙古的沙地和沙漠表现出变暖和变干的趋势，自20世纪60年代以来，气温逐渐上升，80年代后升温加速，90年代升温速度更快。阿拉善右旗位于内蒙古自治区西部，地势南高北低，地理位置北纬38°38′～42°02′、东经99°44′～104°38′。阿拉善右旗是一个暖温带荒漠干旱区，是典型的干燥大陆性气候特征。本文通过分析阿拉善右旗1969—2018年气温变化规律，从而阐述右旗平均气温为未来天气变暖提供理论指导及提高气温的预报准确率提供参考。

1    资料与方法

本文资料来源于右旗气象局CIMISS服务系统查出年平均气温、最高和最低气温、四季气温用月数据进行统计。采取一次线性偏向估量、5年滑动平均和累积距平分析的原理、Mann-Kendall法对该地域1969—2018年气温进行检验。首先，构造1969—2018年温度的秩序列：

其中，ri为i年温度不小于以前年份的个数累计数，n为样品数（50）。在时间序列随机独立的假设条件下得出统计量：

再按逆序列反复上述进程求出UKk。如果UKK值>0，则表示序列趋于上升;如果UKK值<0，则表示序列趋于下降;当它们穿过临界直线时，则表示上升或下降趋势减弱。如果UF和UB 2条曲线出现交点，且交点在临界直线之间，那么交点对应的时刻就是突变开始的时刻[2-3]。

2    结果与分析

2.1    1969—2018年平均气温变化特征

1969—2018年右旗年平均气温9.0 ℃，50年间平均气温最大值出现在2013年，为10.4 ℃;最小值出现在1969年，为7.7 ℃。由图1（a）可以看出，年平均温度以一元线性趋势发展，波动速率以0.39 ℃/10 a增加，1991年之前在历年均值以下，之后在历年均值以上。由图1（b）距平可知，气温呈现明显上升趋势，1997年之前都是以负距平居多，1969年为距平最低值，年平均气温为7.7 ℃，在20世纪60年代末至90年代，气温较低，气温距平也偏低。1997年之后多以正距平居多，气温明显增大，距平值超过了0.7 ℃。右旗平均气温具备显著年代际变动，1961—1996年为偏冷期，1997年开始进入偏暖期。

由图2（a）可知，4个季节均呈线性增加趋势，并通过了显著性检验α=0.1。春季上升速率为0.489 ℃/10 a，上升速度是年平均气温上升速度的1.3倍，夏季气温以0.421 ℃/10 a速率上升，秋季气温增加速率约为0.434 ℃/10 a，冬季气温上升速率为0.387 ℃/10 a。右旗季节气温增加趋向显著，且春、秋季平均气温上升幅度大于夏、冬季。

结合图2（b）看出，右旗1969—2018年年平均最高气温和最低气温呈现上升趋势，年平均最高气温、最低气温通过α=0.1显著性检验。年平均最高气温升温率为0.29 ℃/10 a，波动幅度较小，在年代际变化中高于历年平均最高值15.6 ℃的年份有24年。年平均最低气温以0.58 ℃/10 a的升温率呈上升态势，是年平均最高温度增加速率的2倍。1994年之后逐年平均最低气温值均高于历年平均最低值。

由表1可以看出，右旗年和四季平均最高、最低气温均呈上升趋势，除冬季最高气温未通过检验，其余均通过α=0.1顯著性检验。从最高气温季节性平均来看，倾向率为春季最大，其后依次为秋、夏、冬季;以最低气温季节性平均值来看，春季的倾向率最大。从倾向率趋向可知，四季最低气温的上升速度远远快于最高气温的上升速度。春季最高平均气温、最低平均气温增加趋向都极为显著，其中平均最低气温增加趋势达到了0.62 ℃/10 a。

由于最低气温倾向率的值比最高气温倾向率的值大，所以年平均气温日较差呈现下降趋势，与年气温呈现上升趋势相反。年平均和季候日较差通过α=0.1显著性检验，年平均日较差以0.29 ℃/10 a的速率减小。春季日较差最大，为13.4 ℃;夏季日较差最小，为12.4 ℃。同时，夏季日较差变化倾向率也最大，为-0.34 ℃/10 a，即夏季平均气温日较差以0.34 ℃/10 a的速度波动变小;春季日较差波动倾向率很小，仅为-0.25 ℃/10 a。最低气温比最高气温上升得快，从而造成了气温日较差值普遍减小[4-5]。

2.2    气温的突变检验

利用Mann-Kendall突变检验方式对四季气温、年最高气温和年最低气温来进行突变检验[6-7]，图3中4个季节气温均呈现出突变，春季1969—2000年左右，气温以递减趋势为主，2000年以来气温增温显著;夏季UF值>0，表示上升的趋势。四季中，冬季突变时间段较早，显现在1981年;其次是夏季，显现在1990年;春季和秋季显现在1999年和1993年。由图3（e）和图3（f）可知，年最高平均气温突变显现在1994年，年最低平均气温突变发生在1990年。

3    结论

（1）由1969—2018年平均温度及四季气温可知，右旗年平均温度和四季平均气温呈现增加趋向。50 a平均气温变化率的值约为0.39 ℃/10 a，1991年以前年平均气温降低，以后呈上升趋势。从距平分析可知，1997年之前多以负距平占为主，以后则以正距平占多数。四季变化，春、秋季节平均气温上升速度大于夏、冬季节，春季增暖最为明显，上升速度达0.489 ℃/10 a;冬季最弱，上升速率仅为0.387 ℃/10 a，均存在变暖趋势。

（2）由右旗1969—2018年和四季平均最高、最低气温变化可知，均稳定增长。年最高平均气温、最低气温值分别为：0.29、0.58 ℃/10 a。年最高平均气温在年际波动中略高于历年平均最高值15.6 ℃的年份有24年。年平均最低气温在20世纪90年代中期之前，波动幅度小，90年代末期开始，波动幅度变大。从四季倾向率来看，最低平均气温的上升速度较最高平均气温的上升速度快得多，春季最高平均气温、最低气温增加态势均极为明显。由于最低平均气温增加趋向，年和四季的日较差呈减小趋势。

（3）春、夏、秋、冬季气温和年最高、年最低平均气温都是在20世纪80年代前期至90年代末期发生比较显著的突变。

4    参考文献

[1] 乌云娜，裴浩，白美兰.内蒙古土地沙漠化与气候变化和人类活动[J].中国沙漠，2002，22（3）：292-297.

[2] 王遵娅，丁一汇，何金海，等.近50年来中国气候变化特征的再分析[J].气象学报，2004，62（2）：228-236.

[3] 陈华，郭生练，郭海晋，等.汉江流域1951—2003年降水气温时空变化趋势分析[J].长江流域资源与环境，2016，15（3）;340-345.

[4] 林学椿，于淑秋.近40年我国气候趋势预测[J].气象，1990，16（10）：16-21.

[5] 屠其璞.北半球增暖对我国气候的影响[J].南京气象学院学报，1991，14（3）：269-276.

[6] 李克让，林贤超，王维强.近40年来中国气温的长期变化趋势[J].地理研究，1990，9（4）：26-37.

[7] 魏凤英，现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，2007：99-104.