1961~2010年巴彥淖爾市氣溫變化趨勢分析

揣新軍， 張 瑞

(烏拉特中旗氣象局，內(nèi)蒙古烏拉特中旗 015300)

?

1961~2010年巴彥淖爾市氣溫變化趨勢分析

揣新軍， 張 瑞

(烏拉特中旗氣象局，內(nèi)蒙古烏拉特中旗 015300)

摘要利用巴彥淖爾市1961~2010年氣溫序列資料，采用氣候傾向率和累計距平氣候統(tǒng)計方法，分析各年、季和月平均氣溫以及平均最高、最低氣溫變化特征。結(jié)果表明，近50年巴彥淖爾市年和季平均氣溫均呈上升趨勢；各月氣溫呈顯著增溫趨勢，增溫幅度為0.20~1.04 ℃/10a；平均最高、最低氣溫均呈上升趨勢，線性擬合的變化傾向率分別為0.339和0.758 ℃/10a；近50年來共出現(xiàn)嚴重的冷冬13次(其中異常6次)、暖冬2次(其中異常1次)，嚴重/異常冷冬多出現(xiàn)在20世紀60、70年代，嚴重暖冬均出現(xiàn)在21世紀。

關(guān)鍵詞氣溫；變化趨勢；氣候傾向率；巴彥淖爾市

Analysis of Temperature Changing Tendency in Bayannaoer City from 1961 to 2010

CHUAI Xin-jun, ZHANG Rui (Wulate Middle Banner Meteorological Bureau,Wulate Middle Banner, Inner Mongolia 015300)

Abstract Based on the temperature sequence data in Bayannaoer City in recent 50 years from 1961 to 2010, we adopted the climate tendency rate and accumulative anomaly climate statistics method, analyzed the annual, seasonal and monthly average temperature, and researched the change characteristics of average maximum and minimum temperature. Results showed that the annual and seasonal average temperature were on the rise; monthly temperature enhanced significantly with the amplitude of 0.20-1.04 ℃/10a. The average maximum and minimum temperature showed an increasing trend. Their change tendency rates of linear fitting were 0.339 and 0.758 ℃/10a, respectively. In the recent 50 years, there were 13 severe cold winters (six abnormities) and two warm winters (one abnormity). Severe /abnormal cold winters usually appeared in the 1960s and 1970s; while severe warm winters usually appeared in the 21st century.

Key words Temperature; Changing tendency; Climate tendency rate; Bayannaoer City

氣候變暖已是一個不爭的事實，近百年來全球氣候正經(jīng)歷一次以變暖為主要特征的顯著變化，它對生態(tài)系統(tǒng)及社會經(jīng)濟產(chǎn)生了并將持續(xù)產(chǎn)生重大影響[1]。近年來，一些學者曾對全國及全球近百年氣溫變化趨勢進行了研究，從宏觀角度分析了增溫趨勢及時空變化特征[2]，還有些學者從理論上分析了氣候趨暖對糧食生產(chǎn)的可能影響[3]，但對巴彥淖爾市氣溫變化趨勢的研究卻很少。巴彥淖爾市地處河套平原，屬半干旱大陸性季風氣候，植被類型以羊草草甸和貝加爾針茅草甸草原為主，筆者利用1961~2010年巴彥淖爾市氣溫資料，采用氣候傾向率和累積距平統(tǒng)計分析方法，對近50年來該市氣溫的變化趨勢進行了研究，這對認識巴彥淖爾市氣候變化趨勢以及充分考慮氣候變化因素對西部自然資源合理開發(fā)利用的可能影響等具有重要意義[4]。

1資料與方法

1.1資料選取為了較全面地分析巴彥淖爾市氣溫變化特征，筆者從1961~2010年該市9個站中選取數(shù)據(jù)較全的磴口縣、杭錦后旗、臨河區(qū)、五原縣、烏拉特前旗、大佘太6個站月平均氣溫和月平均最高、最低氣溫，制作距平曲線，運用線性回歸方程分析近50年巴彥淖爾市氣溫變化規(guī)律。

1.2分析方法

1.2.1氣候傾向率。平均氣溫的氣候傾向率采用一次線性方程表示，即y=a0+a1t。式中，y為平均氣溫；t為時間；a0為常數(shù)；a1為線性趨勢項，a1×10表示平均氣溫的氣候傾向率。

1.2.2異常特征。嚴重的冷、暖冬事件均屬于氣候災害。根據(jù)WMO的規(guī)定，月平均氣溫距平≥2個標準差(2G)為異常暖，≤2個標準差為異常冷，王紹武等[5]將出現(xiàn)幾率約為10年一遇的距平>1.3個標準差的事件定義為嚴重氣候災害，筆者以此方法計算了近50年來巴彥淖爾市出現(xiàn)的嚴重冷、暖冬事件。

2結(jié)果與分析

2.1平均氣溫變化特征由表1可見，1961~2010年巴彥淖爾市春季平均氣溫除20世紀70年代是負增長外，其他年代變化是逐年升高的；夏季、秋季平均氣溫各年代均為較明顯的正增長；冬季平均氣溫21世紀以前均是正增長，2001~2010年呈負增長趨勢；年平均氣溫各年代均為正增長。20世紀90年代之前各季節(jié)和年平均氣溫較氣候值均偏低，90年代除秋季平均氣溫為負距平外，其他季節(jié)和年均為正距平，90年代之后各季節(jié)和年平均氣溫距平均為正。春季、夏季和年平均氣溫在20世紀90年代的增值最大，進入21世紀秋季的增值最大，而冬季在20世紀70年代增值達最大。

從表2可看出，1961~2010年巴彥淖爾市各月平均氣溫均呈顯著增溫趨勢，增溫幅度為0.20~1.04 ℃/10a。其中，冬、春季平均氣溫增幅最大，增幅為0.40~1.04 ℃/10a，是氣候變暖最突出的時段；夏、秋季平均氣溫增溫平緩，增幅為0.20~0.49 ℃/10a，是氣候變暖的過渡時段。就年平均氣溫(圖1)而言，近50年來巴彥淖爾市呈明顯上升趨勢，增幅為0.53 ℃/10a。由此可見，所謂的氣候變暖主要是冬、春季氣溫升高所致。

從年平均氣溫變化(圖1)可以看出，以1996年為界分冷暖期，1961~1996年為冷期，1997~2010年為暖期，在冷期中出現(xiàn)了1982、1987、1989~1992、1994和1995年的正距平變化，冷期的氣溫是持續(xù)偏低的，負距平占冷期的78%，年平均最低是5.5 ℃，出現(xiàn)在1967年；暖期氣溫呈現(xiàn)波動變化，但均高于均值。整體來看，近50年巴彥淖爾市氣溫呈波動式上升趨勢，冷暖期的劃分與年平均氣溫年代際變化趨勢(表1)相吻合。林學椿等[6]研究發(fā)現(xiàn)我國近百年溫度變化的2個增暖時段分別是20世紀40和80年代，而巴彥淖爾市氣溫進入暖期時段比全國晚10年左右。

表1　1961~2010年巴彥淖爾市各年代年和季平均氣溫變化

表21961~2010年巴彥淖爾市各月氣溫傾向率

Table 2Climate tendency rates in each month in Bayannaoer City from 1961 to 2010

月份Month傾向率Tendencyrate∥℃/10a相關(guān)系數(shù)rCorrelationcoefficient10.710.4521.040.5130.580.4340.610.4950.350.4660.490.6170.450.5680.200.2690.490.58100.470.47110.400.34120.750.42

2.2平均最高、最低氣溫變化特征從年平均最高、最低氣溫變化(圖2)來看，近50年巴彥淖爾市年平均最高氣溫變化趨勢與年平均氣溫一樣，以1996年為界分冷、暖2個階段。在冷階段，平均最高氣溫呈先下降后上升趨勢，1967年下降至歷史最低點(12.8 ℃)，之后到1972年呈顯著上升趨勢， 1972~1996年在多年平均值上下波動，變化不大；在暖階段，平均最高氣溫呈先上升后下降然后小幅波動變化趨勢，但波動值始終高于多年平均值。近50年巴彥淖爾市年平均最低氣溫呈波動式上升趨勢，先迅速下降至最低點-1.1 ℃(1968年)，然后緩慢上升并呈鋸齒狀在多年平均值上下波動，1993~2010年均在多年平均值以上。總體來看，平均最高、最低氣溫均呈上升趨勢，線性擬合的變化傾向率分別為0.339和0.758 ℃/10a，平均最低氣溫較最高氣溫增溫明顯。

圖1　1961~2010年巴彥淖爾市平均氣溫年變化Fig. 1　Annual average temperature changes in Bayannaoer City from 1961 to 2010

2.3嚴重冷暖事件經(jīng)分析，近50年來巴彥淖爾市共出現(xiàn)嚴重的冷冬13次，分別為1962、1964、1966～1969、1971、1972、1974、1977、1984、1993、2008年，其中1964、1967、1968、1971、1974和1977年屬于異常冷冬年；出現(xiàn)暖冬2次，在2002和2007年，其中2002年是異常暖冬年?？梢?，嚴重/異常冷冬多出現(xiàn)在20世紀60、70年代，氣溫距平在1967年最大，達12.4個標準差；氣溫距平在1993年最小，為3.3個標準差；嚴重暖冬均出現(xiàn)在21世紀，表明21世紀以來巴彥淖爾市冬季增溫趨勢是非常明顯的。2001～2002年冬季是巴彥淖爾市近50年以來最強的一次暖冬事件。

圖2　1961~2010年巴彥淖爾市平均最高氣溫(a)和最低氣溫(b)變化Fig. 2　Changes of annual average maximum (a) and minimum (b) temperature in Bayannaoer City from 1961 to 2010

3結(jié)論

(1)近50年來巴彥淖爾市年和季平均氣溫均呈上升趨勢，20世紀90年代后氣溫增值明顯，其中春季、夏季和年平均氣溫在90年代的增值最大，秋季則是進入21世紀的增值最大，而冬季在70年代增值達最大。

(2)近50年來巴彥淖爾市各月平均氣溫均呈顯著增溫趨勢，增溫幅度為0.20~1.04 ℃/10a。其中，冬、春季氣溫增幅最大，增幅為0.40~1.04 ℃/10a；夏、秋季增溫平緩，增幅為0.20~0.49 ℃/10a。氣溫變化以1996年為界分冷暖期，1961~1996年為冷期，1997~2010年為暖期。

(3)近50年來巴彥淖爾市年平均最高氣溫變化趨勢與年平均氣溫一樣，以1996年為界分冷、暖2個階段。平均最高、最低氣溫均呈上升趨勢，線性擬合的變化傾向率分別為0.339和0.758 ℃/10a，平均最低氣溫較最高氣溫增溫明顯。

(4)近50年來巴彥淖爾市共出現(xiàn)嚴重的冷冬13次(其中異常6次)、暖冬2次(其中異常1次)。嚴重/異常冷冬多出現(xiàn)在20世紀60、70年代，嚴重暖冬均出現(xiàn)在21世紀。

參考文獻

[1] 秦大河．氣候變化：科學、影響和對策[M]//中國氣象年鑒編輯部.中國氣象年鑒．北京：氣象出版社，2004．

[2] 丁一匯，戴曉蘇．中國近百年來的溫度變化[J]．氣象，1994，20(12)：19-25．

[3] 高素華，潘亞茹，郭建平．我國近40年溫度變化及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J]．氣象，1994，20(5)：36-41．

[4] 韓梅，張青，王少江，等.吉林西部近50年來的氣溫變化趨勢分析[J]．東北師大學報，2007,39(12)：122-125.

[5] 王紹武，龔道溢，陳振華，等．近百年來中國的嚴重氣象災害[J]．應用氣象學報，1999(S1)：43-53.

[6] 林學椿，于淑秋，唐國利．中國近百年溫度序列[J]．大氣科學，1995，19(5)：525.

收稿日期2015-12-30

作者簡介揣新軍(1980- )，男，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，碩士，從事應用氣象與天氣預報研究。

中圖分類號S 161.2

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)03-225-02