天峨近60年气温变化特征研究

张新 周慧僚 刘芳 玉芳 谢翠婷

摘要 本文利用天峨县气象站1960—2019年近60年气温资料，采用一元线性回归的方法，分析了天峨县的平均气温、极端最高气温、极端最低气温、平均最高气温和平均最低气温等要素，研究了天峨1960—2019近60年来的气温特征和年际变化趋势。

关键词 气温变化;特征;研究

中图分类号：S436.8 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）08–0073–03

Study on Temperature Variation Characteristics in Tian'e in Recent 60 Years

ZHANG Xin et al（Meteorological Bureau of Tian'e County， Tiane， Guangxi 547300）

Abstract Based on the temperature data of Tiane county meteorological station in recent 60 years from 1960 to 2019， using the method of univariate linear regression， this paper analyzes the factors such as average temperature， extreme maximum temperature， extreme minimum temperature， average maximum temperature and average minimum temperature in Tiane County， and studies the temperature characteristics and interannual variation trend of Tiane County in recent 60 years from 1960 to 2019.

Key words Temperature change; Char-acteristic; research

天峨縣位于广西西北部，云贵高原边缘，106°34′E～107°20′E，24°36′N～25°28′N。天峨县有许多山脉和丘陵，地势从西北向东南倾斜，平均海拔约470 m，最高海拔1 419 m，南北长125 km，东西宽100 km，总面积3 192 km2;属亚热带湿润季风气候，气候湿润温暖，四季分明，夏季湿热，冬季无严寒，雨量充沛，霜期短[1]。

天峨县年平均气温20.3℃，最热月平均气温27.4℃，最冷月平均气温11.5℃;年平均降雨量1 370.8 mm，其中汛期4—9月降雨量1 144.0 mm，占年降雨量的83.5%;年平均相对湿度79%，最小相对湿度14%;无霜期长;年平均日照时数1 159.4 h，占总日照时数的26%;年平均蒸发量为1 242.0 mm;主要气象灾害有暴雨洪水、低温冷害、冰雹、雷暴大风、干旱等[2]。

1 资料概况与研究方法

1.1 资料概况

天峨县1960—2019年近60年气温资料来自天峨国家气象观测站多年的平均气温、极端最高气温、极端最低气温、平均最高气温、平均最低气温数据，根据这些资料来研究天峨县气温的变化特征。

1.2 研究方法

选取天峨县近60年气象观测站的年平均气温、平均最高气温、极端最高气温、平均最低气温、极端最低气温资料，使用线性回归方法和Mann-Kendall 检验法，研究分析天峨的气温变化特征，得出天峨近60年气温的变化趋势，以更好地了解气候变化问题。

2 气温的年际及年代变化特征

2.1 年平均气温的年际及年代变化

通过分析天峨1960—2019年的年平均气温资料得知，天峨近60年的多年平均气温为20.3℃，20世纪80年代之前平均气温基本低于平均值（图1）。根据天峨县1960—2019年的年平均气温曲线可知，平均气温的相关系数为0.478，可以通过α=0.001的相关性检验，变化趋势率为0.13℃/10年，年平均气温的最高值为21.4℃，出现在2003年，最低值为19.4℃，出现在1984年[2]。

从天峨县年平均气温年际变化表（表1）可以看出，1960—2019年，天峨县年平均气温由19.9℃上升到20.3℃，呈现上升趋势。2000—2009年平均气温的年代际变化呈下降趋势，其他年代际变化呈上升的趋势。2000—2009年平均气温的变化倾向率最大，但相关系数不大，未通过α=0.05的显著性检验。

2.2 最高气温的年际及年代变化

天峨县1960—2019年最高气温的平均值为25.5℃，与年平均气温一样呈上升趋势，其斜率为0.08℃/10年，相关系数为0.267，可以通过α=0.05显著水平的检验。最高气温的最高值为26.8℃，出现在1987年，最低值为24.4℃，出现在1984年（图2）。

分阶段来看，天峨近60年来最高气温在20世纪60～90年代呈上升趋势，2000—2009年最高气温的变化趋势率为-0.14，相关系数值为-0.07，说明这段时期最高气温呈下降的趋势（表2）。在2010—2019年最高气温变化趋势率最大，为0.56℃/10年，但相关系数为0.328，未通过α=0.05显著水平的检验，因此为不显著上升的趋势。

20世纪60～90年代和2010—2019年最高气温都呈上升趋势，只有2000—2009年的最高气温呈下降趋势。

2.3 最低气温的年际及年代变化

通过分析天峨1960—2019年的年最低气温资料（图3）可知，天峨近60年的年最低气温平均值为17.2℃，天峨近60年最低气温变化趋势率为0.21℃/10年，相关系数为0.648，呈极显著上升趋势。平均最低气温最高值为18.4℃，出现在2003年，而最低值为16.0℃，出现在1962年。

分阶段来看，天峨县在20世纪80年代和2000—2009年的年最低气温呈下降趋势，其他年代上升趋势，但变化并不显著（表3）。

2.4 年极端最低气温的年际及年代变化

通过分析天峨1960—2019年的年极端最低气温资料得知（图4），天峨近60年的极端最低氣温呈极显著上升趋势，变化趋势率为0.56℃/10年，相关系数为0.596，通过了α=0.001的检验。极端最低气温的最高值为4.8℃，出现在2015年，最低值为-2.9℃，出现在1963年[3]。

分阶段来看，天峨县20世纪60年代—2009年，年极端最低气温呈上升趋势，只有2010—2019年呈下降趋势，但是极端最低气温的年代变化率和相关系数都不大，均未通过α=0.05的检验（表4）。

2.5 年极端最高气温的年际及年代变化

分析天峨1960—2019年以来的年极端最高气温资料可得（图5），天峨近60年极端最高气温呈极显著的上升趋势，变化趋势率为0.20℃/10年，相关系数为0.425，可以通过α=0.001显著水平的检验。极端最高气温的最高值为40.6℃，出现在2015年，最低值为36.2℃，出现在1974年。

分阶段来看，天峨县20世纪60年代极端最高气温的变化趋势率为-0.02℃/10年，相关系数为-0.014，没有通过α=0.05的显著水平的检验，因此60年代的极端最高气温呈下降趋势。20世纪70年代的变化趋势率为0.09℃/10年，相关系数值为0.028，并没有通过α=0.05显著水平的检验，因此70年代呈不显著上升的趋势。20世纪80年代极端最高气温的变化趋势率较大，为1.53℃/10年，相关系数为0.719，通过了α=0.05显著水平的检验，因此80年代极端最低气温显著上升。20世纪90年代极端最高气温的变化趋势率为-0.158℃/10年，相关系数为0.701，可以通过α=0.05显著水平的检验，因此90年代极端最高气温呈显著下降趋势。2000—2019年年极端最高气温呈上升趋势，但变化不显著（表5）。

3 气温的突变分析

3.1 年平均气温的突变分析

使用Mann-Kendall检验法，对天峨县近60年的平均气温进行突变分析可知，正序列UF曲线与反序列UB曲线相交于1978年，表明平均气温的突变时间为1978年（图6）。比较α=0.05的显著性检验的值可知，1978年的平均气温没有通过检验，同样说明天峨年平均气温的突变年是1978年，是气温上升的开始时间，而UF曲线于1980年之后在α=0.05的显著线上，因此，1980—2019年是暖期时段。

3.2 最高气温的突变分析

使用Mann-Kendall检验法，分析检验天峨近60年最高气温，可得出以下结果：正序列UF与反序列UB有3个交点，在1986—1990年之间，且在正序列UF曲线与反序列UB曲线之间，说明平均最高气温的突变不明显，结合最高气温线性趋势分析，最高气温最高值在1987年，所以突变年在1987年。而在2015—2019年UF曲线是超过α=0.05的显著线的，说明2015—2019年最高气温呈显著上升趋势[4]。1963—1968年UF曲线呈下降趋势，表明在这个时间段内最高气温是逐渐下降的，而后才逐渐上升（图7）。

3.3 最低气温的突变分析

使用Mann-Kendall检验法，分析验证天峨近60年最低气温，可得出以下结果：正序列UF与反序列UB相交于1972年和1974年，由累积距平值可知1974年最低气温发生较大变化，可以明确最低气温突变年为1974年，而1974年的UF值超过了α=0.05的显著水平线，因此最低气温于1974年开始显著上升，一直到2019年都是暖期的突变区域（图8）。

3.4 极端最低气温的突变分析

使用Mann-Kendall 检验法，分析验证极端最低气温可得：极端最低气温的正序列UF曲线和反序列UB曲线于1975年相交，说明极端最低气温的突变年出现在1975年，1975年UF的值通过了α=0.05的显著性检验，说明极端最低气温于1975年呈显著上升趋势，其突变暖期为1980—2019年。

3.5 极端最高气温的突变分析

使用Mann-Kendall检验法，分析验证极端最高气温可知：极端最高气温的正序列UF曲线和反序列UB曲线有6个交点，通过累积距平值可知1999—2019年极端最高气温升高明显，可以明确最低气温突变年为1999年，但1999年未通过α=0.05的显著性检验，因此极端最高气温于1986年呈上升趋势，但变化不显著。2004年UF值才超过α=0.05的直线水平，所以极端最高气温于2004—2019年显著上升，且是突变的暖期时段。而在1966—1970年和1972—1975年UF曲线呈下降趋势，说明极端最高气温在这两个时间段内逐渐下降[5]。

4 结论

（1）近60年来天峨县的多年平均气温、极端最低气温、平均最低气温、平均最高气温和极端最高气温都呈极显著上升趋势，都通过了α=0.001的显著性检验。

（2）1960—2019年，天峨的年平均气温、平均最高和最低气温、极端最高和最低气温在近60年呈非常显著的上升趋势，但不同年份的气温变化趋势不同，平均气温和平均最高气温于2000—2009年呈下降趋势，其他年份呈上升趋势;平均最低气温于1980—1989年和2000—2009年有所下降，其他年份都有所上升;2010—2019年极端最低气温呈下降趋势，20世纪60年代—2009年极端最低气温呈上升趋势;极端最高气温于20世纪60年代和90年代呈下降趋势，其他年代呈上升趋势;平均气温、极端最高气温、平均最低气温、平均最高气温和极端最低气温的升降趋势均不显著。只有极端最高气温于20世纪80年代显著上升，在90年代显著下降。

（3）通过Mann-Kendall 检验法可知气温突变的年份，结果表明：平均气温的突变年为1978年，最高气温的突变年为1987年，最低气温的突变年为1974年，极端最低气温的突变年为1975年，极端最高气温的突变年为1999年。

参考文献

[1] 周慧僚，罗凤荣，莫惠晴.天峨县近30a降水与气温的气候特征分析[J].气象研究与应用，2017，38（2）：38-41.

[2] 张维敏，王景红.近40年黄土高原丘陵红枣种植区气温变化特征及其影响分析[J].中国农学通报，2016，32（10）：139-144.

[3] 安彬，肖薇薇.1955—2015年汉中极端气温事件变化特征[J].江西农业学报，2019， 31（7）：110-116.

[4] 吉正熙，赵景波.云南省丽江市1960—2017年极端气温变化特征[J].地球环境学报，2019，10（4）：377-389.

[5] 马秀霞，张娜，张红玲，等.宁夏海原县1958—2019年气温及降水变化规律分析[J].宁夏农林科技，2021，62（2）：40-46.

责任编辑：黄艳飞