遼寧朝陽(yáng)地區(qū)氣溫變化特征分析

張鳳鳴　宗英飛

摘 要：為充分利用熱量資源，采用1953-2012年氣候資料，運(yùn)用氣候診斷分析方法分析了遼寧朝陽(yáng)地區(qū)氣溫變化和特征。結(jié)果表明：朝陽(yáng)地區(qū)氣溫升高趨勢(shì)明顯，年平均氣溫及四季平均氣溫氣候變化率分別為0.307℃/10a、0.397℃/10a、0.116℃/10a、0.260℃/10a和0.467℃/10a。較寒冷春冬季節(jié)氣溫升高趨勢(shì)更加明顯，較溫暖的夏秋季節(jié)氣溫升高趨勢(shì)相對(duì)較弱。年平均氣溫及秋季、冬季暖突變?cè)?968-1988年，春季暖突變出現(xiàn)較早，在1981年，夏季出現(xiàn)較晚，在1990年。氣溫升高導(dǎo)致熱量資源增加，對(duì)大田農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及發(fā)展具有推動(dòng)改善作用。分析結(jié)果可為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供決策參考。

關(guān)鍵詞：氣溫；特征；熱量資源；突變；朝陽(yáng)市

中圖分類號(hào) S423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）10-150-04

Abstract：In order to fully utilize the heat resource，through 1953-2012 Climate data，using diagnostic analysis to analyze climate change and the temperature characteristics of Chaoyang district. The results showed that：warming trend evident in Chaoyang District，the average temperature and average temperature change rate of the four seasons climate was 0.307℃/10a，0.397℃/10a，0.116℃/10a，0.260℃/10a and 0.467℃/10a. Colder spring and winter temperatures more obvious trend，warmer temperatures in summer and autumn trend is relatively weak. The annual average temperature and the fall，winter warm mutation in 1968-1988，the spring warm mutation appeared earlier in 1981，appeared later in the summer of 1990. Higher temperatures increase the heat resources，field of agriculture，agricultural production and the development of facilities to promote improvement. The results can provide a reference for the adjustment of agricultural structure.

Key words：Temperature；Characteristic；Heat resources；Mutation；Chaoyang City

IPCC第4次氣候評(píng)估報(bào)告預(yù)計(jì)21世紀(jì)末地球地表的平均溫度增溫在1.1～6.4℃[1-2]，從近年來(lái)對(duì)不同區(qū)域氣溫年際變化的研究結(jié)果看，我國(guó)各地區(qū)升溫速率差異較大[3-4]，如沈陽(yáng)地區(qū)年平均氣溫增溫速率為0.20℃/10a[5]，唐山地區(qū)為0.38℃/10a[6]，黑龍江省為0.39℃/10a[7]，張家口地區(qū)為0.40℃/10a[8]，陜西漢江上游為0.11℃/10a[9]。在氣溫升高的同時(shí)熱量資源增加[10-12]，而熱量資源是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必然條件，如何開發(fā)利用所增加的熱量資源是當(dāng)前需要研究的問(wèn)題。為此，筆者選用朝陽(yáng)縣氣象局1953-2012年氣候資料，并運(yùn)用氣候診斷分析方法，研究了朝陽(yáng)地區(qū)熱量資源變化特征，探索熱量資源開發(fā)利用途徑，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供決策參考。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源 資料來(lái)自朝陽(yáng)縣氣象局檔案室。采用的資料為日平均氣溫，分別運(yùn)用氣候統(tǒng)計(jì)方法分別計(jì)算月平均氣溫，春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月至翌年2月）的季平均氣溫和年平均氣溫。

1.2 分析方法 應(yīng)用線性趨勢(shì)分析氣溫變化，應(yīng)用Mann-Kendall檢驗(yàn)分析氣溫突變狀況，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)偏差方法分析氣溫變化異常年[13-14]。計(jì)算分析在Excel程序支持下完成運(yùn)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 年平均氣溫 朝陽(yáng)地區(qū)年平均氣溫為9.0℃，最高值出現(xiàn)在2004年，為10.6℃，最低值出現(xiàn)在1969年，為7.0℃。在1953-2012年的60a間，年平均氣溫標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8℃，正常氣溫在8.2～9.8℃，異常偏高有9a，概率為15.0%，分別是1994、1997、1998、1999、2002、2003、2004、2007和2008年；異常偏低有8a，概率為13.3%，分別是1953、1954、1956、1957、1969、1974、1976和1985年。圖1顯示年平均氣溫年際變化呈上升趨勢(shì)，氣候變化速率為0.307℃/10a，序列相關(guān)系數(shù)為0.612 9（P<0.01），達(dá)到極顯著水平；通過(guò)M-K突變檢驗(yàn)（見圖2），年平均氣溫年際變化在1987年出現(xiàn)暖突變，突變前1953-1986年累年平均值為8.4℃，突變后1988-2012年累年平均值為9.6℃，氣候突變前后年平均氣溫升高1.2℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢(shì)，各個(gè)年代平均值分別為：20世紀(jì)50年代8.3℃，20世紀(jì)60年代8.4℃，20世紀(jì)70年代8.4℃，20世紀(jì)80年代8.9℃，20世紀(jì)90年代9.8℃，21世紀(jì)00年代9.8℃，年代最大相差1.5℃。

2.2 春季平均氣溫 朝陽(yáng)地區(qū)春季平均氣溫為10.5℃，最高值出現(xiàn)在2002年，為13.3℃，最低值出現(xiàn)在1954年，為8.1℃。在1953-2012年的60a間，春季平均氣溫標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.4℃，正常氣溫在9.3～11.8℃，異常偏高有9a，概率為15.0%，分別是1989、1997、1998、2001、2002、2003、2004、2008和2009年；異常偏低有10a，概率為16.7%，分別是1953、1954、1955、1956、1957、1969、1970、1971、1974和2010年。圖3顯示春季平均氣溫年際變化呈上升趨勢(shì)，氣候變化速率為0.397℃/10a，序列相關(guān)系數(shù)為0.549 5（P<0.01），達(dá)到極顯著水平；通過(guò)M-K突變檢驗(yàn)（見圖4），春季平均氣溫年際變化在1981年出現(xiàn)暖突變，突變前1953-1980年累年平均值為9.8℃，突變后1981-2012年累年平均值為11.1℃，氣候突變前后春季平均氣溫升高1.3℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢(shì)，各個(gè)年代春季平均值分別為：20世紀(jì)50年代9.2℃，20世紀(jì)60年代10.1℃，20世紀(jì)70年代10.0℃，20世紀(jì)80年代10.8℃，20世紀(jì)90年代11.2℃，21世紀(jì)00年代11.5℃，年代最大相差1.5℃。

2.3 夏季平均氣溫 朝陽(yáng)地區(qū)夏季平均氣溫為23.6℃，最高值出現(xiàn)在2000年，為26.3℃，最低值出現(xiàn)在1976年，為21.6℃。在1953-2012年的60a間，夏季平均氣溫標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8℃，正常氣溫在22.8～24.4℃，異常偏高有10a，概率為16.7%，分別是1958、1961、1963、1981、1994、1997、1999、2000、2001和2007年；異常偏低有6a，概率為10.0%，分別是1954、1969、1974、1976、1979和1986年。圖5顯示夏季平均氣溫年際變化呈上升趨勢(shì)，氣候變化速率為0.116℃/10a，序列相關(guān)系數(shù)為0.236 6（P<0.10），顯著性較差；通過(guò)M-K突變檢驗(yàn)（見圖6），夏季平均氣溫UB、UF值出現(xiàn)2個(gè)交點(diǎn)1960年和1990年，即夏季氣溫出現(xiàn)2次突變，第1個(gè)交點(diǎn)為冷突變，1960-1989年平均氣溫為23.3℃；第2個(gè)交點(diǎn)為暖突變，1990-2012年平均氣溫為23.9℃。從年代際平均值變化看，20世紀(jì)70年代氣溫最低，從20世紀(jì)90年代氣溫迅速升高，各個(gè)年代夏季平均值分別為：20世紀(jì)50年代23.5℃，20世紀(jì)60年代23.4℃，20世紀(jì)70年代23.0℃，20世紀(jì)80年代23.5℃，20世紀(jì)90年代24.2℃，21世紀(jì)00年代24.0℃，年代最大相差1.2℃。

2.4 秋季平均氣溫 朝陽(yáng)地區(qū)秋季平均氣溫為9.4℃，最高值出現(xiàn)在2004年，為11.3℃，最低值出現(xiàn)在1986年，為7.7℃。在1953-2012年的60a間，秋季平均氣溫標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9℃，正常氣溫在8.5～10.3℃，異常偏高有11a，概率為18.3%，分別是1990、1994、1995、1998、1999、2001、2004、2005、2006、2007和2008年；異常偏低有6a，概率為10.0%，分別是1956、1962、1969、1976、1981和1986年。圖7顯示秋季平均氣溫年際變化呈上升趨勢(shì)，氣候變化速率為0.260℃/10a，序列相關(guān)系數(shù)為0.506 3（P<0.01），達(dá)到極顯著水平；通過(guò)M-K突變檢驗(yàn)（見圖8），秋季平均氣溫年際變化在1988年出現(xiàn)暖突變，突變前1953-1987年累年平均值為9.0℃，突變后1988-2012年累年平均值為10.0℃，氣候突變前后秋季平均氣溫升高1.0℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢(shì)，各個(gè)年代秋季平均值分別為：20世紀(jì)50年代8.9℃，20世紀(jì)60年代9.0℃，20世紀(jì)70年代9.0℃，20世紀(jì)80年代9.3℃，20世紀(jì)90年代9.9℃，21世紀(jì)00年代10.3℃，年代最大相差1.4℃。

2.5 冬季平均氣溫 朝陽(yáng)地區(qū)冬季平均氣溫為-7.7℃，最高值出現(xiàn)在2002年，為-4.3℃，最低值出現(xiàn)在1969年，為-11.2℃。在1953-2012年的60a間，冬季平均氣溫標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.3℃，正常氣溫在-9.5～-5.9℃，異常偏高有11a，概率為18.3%，分別是1989、1992、1995、1996、1997、1998、1999、2002、2003、2004和2007年；異常偏低有9a，概率為15.0%，分別是1953、1956、1964、1969、1977、1980、1984、1985和2012年。圖9顯示冬季平均氣溫年際變化呈上升趨勢(shì)，氣候變化速率為0.467℃/10a，序列相關(guān)系數(shù)為0.612 9（P<0.01），達(dá)到極顯著水平；通過(guò)M-K突變檢驗(yàn)（見圖10），冬季平均氣溫年際變化在1986年出現(xiàn)暖突變，突變前1953-1985年累年平均值為-8.7℃，突變后1986-2012年累年平均值為-6.6℃，氣候突變前后冬季平均氣溫升高2.1℃。從年代際平均值變化看，呈逐年代升高趨勢(shì)，各個(gè)年代冬季平均值分別為：20世紀(jì)50年代-8.5℃，20世紀(jì)60年代-9.0℃，20世紀(jì)70年代-8.3℃，20世紀(jì)80年代-8.0℃，20世紀(jì)90年代-6.1℃，21世紀(jì)00年代-6.5℃，年代最大相差2.5℃。

3 結(jié)論與討論

（1）通過(guò)分析朝陽(yáng)地區(qū)1953-2012年近60a氣溫資料，結(jié)果顯示，年平均氣溫及春、夏、秋、冬四季平均氣溫升高趨勢(shì)明顯，氣候傾向率分別為0.307℃/10a、0.397℃/10a、0.116℃/10a、0.260℃/10a和0.467℃/10a。春夏秋冬四季平均氣溫升高的速率存在較大的差異，冬春季節(jié)大于夏秋季節(jié)，說(shuō)明冬春季節(jié)對(duì)年氣溫升高的貢獻(xiàn)最大。

（2）年平均氣溫在1987年發(fā)生明顯的暖突變，突變后氣溫升高1.2℃；春季在1981年出現(xiàn)暖突變，突變后平均氣溫升高1.3℃；夏季在1990年出現(xiàn)暖突變，突變后氣溫升高0.6℃；秋季在1988年出現(xiàn)暖突變，突變后氣溫升高1.0℃；冬季在1986年出現(xiàn)暖突變，突變后氣溫升高2.1℃。

（3）氣溫的升高導(dǎo)致熱量資源增加，因此，在大田農(nóng)作物調(diào)整中可以選擇生育期較長(zhǎng)作物品種，以充分利用熱量資源，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量；在霜期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，增加日光溫室面積，提高單位面積更大收益。

（4）在氣候變暖的環(huán)境下，熱量資源的增加對(duì)促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用十分顯著，但也應(yīng)注意的是，溫度的升高亦會(huì)導(dǎo)致土壤水分蒸發(fā)加劇，農(nóng)業(yè)干旱易發(fā)和病蟲害加重的負(fù)面效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]葉海英.哥本哈根世界氣候大會(huì)（COP15）背景[EB/OL].[2009-12-26].http：//discover.news.163.com/09/1026/16/5MIK8G4K000

125LI.html.

[2]秦大河，羅勇，陳振林.氣候變化科學(xué)的最新進(jìn)展——IPCC第四次評(píng)估綜合報(bào)告解析[J].氣候變化研究進(jìn)展，2007，3（6）：311-314.

[3]屈振江.陜西農(nóng)作物生育期熱量資源對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010，24（1）：75-79.

[4]侯球峰，季海濱，楊林燕，等.溫州市農(nóng)業(yè)氣候資源分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（增）：260-263.

[5]刁軍，董曉明，姜曉燕，等.氣候變化對(duì)沈陽(yáng)地區(qū)大田作物的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（23）：266-270.

[6]鄭艷萍，高桂芹，王秀玲.唐山地區(qū)近48年農(nóng)業(yè)氣候資源變化特征分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（20）：318-323.

[7]蘇曉丹，張雪萍.黑龍江省近56年氣溫降水變化特征及突變分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（14）：205-209.

[8]劉星燕，黃山江，苗志成.張家口近48年氣溫變化特征分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（32）：288-292.

[9]任利利，殷淑燕.陜南漢江上游氣溫變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（3）：302-307.

[10]任國(guó)玉，郭軍，徐銘志，等.近50年中國(guó)地面氣候變化基本特征[J].氣象學(xué)報(bào)，2005，63（6）：942-956.

[11]楊飛，姚作芳，宋佳，等.松嫩平原作物生長(zhǎng)季氣候和作物生育期的時(shí)空變化特征[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2012，33（1）：18-26.

[12]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，2007：13-204.

[13]段若溪，姜會(huì)飛.農(nóng)業(yè)氣溫學(xué)[M].北京：氣象出版社，2006：5-35.

[14]安維默.用Excel管理和分析數(shù)據(jù)[M].北京：人民郵電出版社，2003：208-263. （責(zé)編：張宏民）