麗江近62a氣溫變化特征分析

潘娜，肖國杰，鄔亮，王勇

（1.成都信息工程大學大氣科學學院，高原大氣與環(huán)境四川省重點實驗室，四川成都 610225；2.寧夏回族自治區(qū)涇源縣氣象局，寧夏固原 756000；3.四川省氣象服務中心，四川成都 610072；4.中衛(wèi)市氣象局，寧夏中衛(wèi) 755000）

麗江近62a氣溫變化特征分析

潘娜1，2，肖國杰1，*，鄔亮3，王勇4

（1.成都信息工程大學大氣科學學院，高原大氣與環(huán)境四川省重點實驗室，四川成都 610225；2.寧夏回族自治區(qū)涇源縣氣象局，寧夏固原 756000；3.四川省氣象服務中心，四川成都 610072；4.中衛(wèi)市氣象局，寧夏中衛(wèi) 755000）

利用1951～2012年麗江站逐月平均氣溫，對麗江近62a氣溫變化特征進行了的研究。得出以下主要結(jié)論結(jié)論：近62a麗江的氣溫呈明顯上升趨勢，年平均氣溫上升幅度為0.16℃·（10a）－1，其中冬季上升速度最大，其次是春季、夏季，秋季上升速度最小。在1994年前后存在年平均氣溫突變，各季節(jié)突變時間點不同，春、夏、秋、冬各季節(jié)突變年分別在2003年、1981年、1992年、1995年。麗江冬季異常冷暖年較少，一共只出現(xiàn)4次，秋季的異常冷暖年最多出現(xiàn)15次，異常增暖現(xiàn)象主要出現(xiàn)在20世紀90年代以后。

麗江；氣溫；全球變暖；M－K檢驗

1 引言

近年來，隨著全球變暖，海平面上升等氣候問題的日益突顯，人們開始越來越關(guān)注氣候變化問題。依據(jù)2007年政府間氣候變化專業(yè)委員會（IPCC）發(fā)布的《第四次評估報告》，可知氣溫線性趨勢在1906～

2005年為0.74℃（0.56至0.92℃），相比《第三次評估報告》中給出的0.6℃（0.4℃至0.8℃）的變化趨勢要快［1］。氣溫作為衡量氣候變化的重要因素，是人們了解氣候變化的首選研究對象。許多學者都對區(qū)域氣溫變化特征做了一系列研究：陸華靜等［2］發(fā)現(xiàn)河池市金城江區(qū)氣溫存在上升現(xiàn)象，秋季年平均氣溫增幅最為明顯。莊毅斌等［3］研究了1981～2010年靖南地區(qū)氣侯變化特征，可知該地溫度呈上升趨勢，1977年存在溫度突變。王緝宏［4］研究得出桂平市各季節(jié)氣溫呈明顯上升趨勢，80年代中期以后呈加速增溫，氣候異常偏暖的年份都出現(xiàn)在90年代以后的偏暖期。珠海［5］、湛江［6］、惠東［7］、揭陽［8］等地的氣溫也均呈增溫趨勢，只是各地增溫幅度不同。

麗江地處中國的西南橫斷山區(qū)，在云南邊境附近的貴州高原和青藏高原接連的地方，是世界自然遺產(chǎn)地，還是中國文明風景旅游區(qū)。因此，對其氣溫變化特征進行研究對當?shù)氐臍夂蝾A測有一定參考作用，也為政府對麗江城市建設(shè)合理規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略部署提供科學的依據(jù)。

2 資料與方法

資料來自麗江站（東經(jīng)100°13′，北緯26°52′，海拔高度2392.4m），本文選用1951～2012年，共計62a的麗江站逐月平均氣溫為研究資料。利用線性趨勢法［9－11］分析年平均氣溫、各季節(jié)平均氣溫的年代際變化趨勢；應用M－K法［9、12］和累積距平法［9］對氣溫要素序列進行氣候突變檢測。

3 結(jié)果與分析

由表1可以看出，麗江近62a的年平均氣溫為12.8℃，春、夏、秋三個季節(jié)平均氣溫均超過年平均氣溫，冬季平均氣溫為年平均氣溫的一半左右，可見麗江各季節(jié)氣溫溫差不大，夏天無酷暑，較為涼爽，冬天也無嚴寒。從年、季最高最低氣溫看，各季節(jié)最高最低氣溫差約在3～5℃左右，全年氣溫變化幅度比較小，各季節(jié)變化不明顯。近62a麗江的年標準差為0.49℃和各季節(jié)標準差均小于0.9℃，其中年標準差和夏季標準差小于0.5℃，冬季標準差最大為0.83℃，這表明近62a麗江氣溫變化比較穩(wěn)定。

表1 麗江近62a氣溫要素

圖1 麗江年平均氣溫變化趨勢

3.1 氣溫年際變化特征

從圖1可見，近62a麗江市年平均氣溫總體呈上升趨勢，氣溫傾向率為0.16℃·（10a）－1。年平均最低氣溫出現(xiàn)在1951年為11.8℃，比歷年平均氣溫低1.0℃，在1992年也出現(xiàn)一個低值為11.9℃；在1951～1990年的5年移動平均曲線與年平均趨勢曲線基本趨于重合，僅存在較小的波動，在1990～2000年出現(xiàn)較大的低值區(qū)，此階段氣溫明顯低于年平均趨勢曲線，可能存在氣溫突變，2004年以后5年滑動平均曲線在趨勢曲線上方。在近62a中，有29a高于歷年平均氣溫，其中1951～1980年期間高于歷年平均氣溫有9a，占31%，1981～2012年期間有20a，占69%。

從表2的氣溫傾向率上來看，均為正值，表明各季節(jié)氣溫隨時間均呈上升趨勢，其中冬季氣溫升高的趨勢最明顯，氣溫傾向率為0.21℃·（10a）－1，其次是全年為0.16℃·（10a）－1，夏季與全年傾向率相差不大，秋季的氣溫傾向率最低。與全國年平均地表氣溫傾向率0.22℃·（10a）－1相比［13］，麗江的上升速度較小。

表2 氣溫線性傾向率

從相關(guān)系數(shù)上看，全年與各季節(jié)的平均氣溫均通過了0.01的顯著性檢驗，特別的是全年、夏季、冬季的平均氣溫還通過了0.001的顯著性檢驗。年平均氣溫的相關(guān)性最強為r＝0.571，秋季的相關(guān)系數(shù)最小為0.326，夏季相關(guān)系數(shù)也較大達到0.547，其次是冬季，再次是春季。

3.2 突變性檢驗

圖2中如果UF曲線和UB曲線在臨界值±1.96（α＝0.05）之間有一個顯著的交點，且UF曲線上升超過了＋1.96檢驗線或下降低于－1.96檢驗線，則可以認為序列產(chǎn)生了突變，前者表示由低溫向高溫突變，后者表示由高溫向低溫突變，并且這個交點就是突變的開始［9］。表3是根據(jù)突變年份將麗江近62a氣溫分為兩個階段進行的分析。

圖2 麗江近62a年平均氣溫（a）及春（b）、夏（c）、秋（d）、冬（d）平均氣溫M－K檢驗曲線

由圖2a可以看出，年平均氣溫的M～K曲線在臨界值區(qū)間內(nèi)存在一個交點，交點為1994年，UF曲線穿過＋1.96檢驗線，呈上升趨勢。說明年平均氣溫在1994年前后存在增溫性突變，在1998年UB超過0.05顯著水平線，氣溫開始明顯增加，可見麗江近62a年平均氣溫突變點在1994年左右，以1994年為分界點，可將氣溫分為兩個階段研究。從表3中可以看出，1994年以后氣溫變化通過了0.05的相關(guān)

系數(shù)的檢驗，氣溫變化趨勢明顯增快，氣溫傾向率由1951～1994年的0.05℃·（10a）－1變?yōu)?995～2012年的0.39℃·（10a）－1，增加了約8倍。1951～1994年平均氣溫為12.6℃，1995～2012年平均氣溫為13.2℃，上升了0.6℃。

表3 突變前后氣溫變化表

由圖2b可知，春季平均氣溫的M－K曲線在臨界值區(qū)間內(nèi)在2003年存在一個交點，UF曲線穿過＋1.96，呈上升趨勢。表明春季平均氣溫在2003年存在增溫性突變，到2008年后氣溫明顯增高，UB曲線超過0.05顯著水平線。以2003年為分界點，將氣溫分為兩個階段研究，從表3中可以看出，2003年以后氣溫升高速度比突變前要高的多，突變前氣溫傾向率為0.01℃·（10a）－1，這段時間氣溫無顯著的升溫變化，從平均氣溫上來看1951～2002年平均氣溫為13.4℃，2003～2012年平均氣溫為14.4℃，上升了1.0℃。

由圖2c可知，夏季平均氣溫的M－K曲線在臨界值區(qū)間內(nèi)在存在三個交點，分別在1981年、1984年、1985年。在M－K圖上看，突變點不能直接確定，通過夏季氣溫累積距平分析可見，氣溫出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的時期是70年代后期至80年代初期，所以夏季突變點在1981年的可能性比較大。1986年開始UF曲線高于0.05顯著水平線，氣溫顯著增高。從表3中可以看出，以1981年為分界點，在這兩個時期內(nèi)氣溫線性變化均沒有通過了α＝0.05的顯著性檢驗，但1951～1981年氣溫傾向率為0.09℃·（10a）－1，1982～2012年為0.11℃·（10a）－1，較之前速度增加一點。1982～2012年平均氣溫為18.2℃，比突變前上升了0.6℃。

由圖2d可知，秋季平均氣溫的M－K曲線在臨界值區(qū)間內(nèi)在存在3個交點，分別在1990年、1991年、1992年。結(jié)合秋季累積距平發(fā)現(xiàn)1992年累積距平值處于低谷，所以秋季突變點可能位于1992年。2001年以后UF曲線高于0.05顯著水平線，氣溫明顯增暖。從表3中可以看出，突變前后氣溫線性變化均沒有通過了α＝0.05的顯著性檢驗，氣溫變化速率接近，從平均氣溫上來看突變后比突變前上升了0.5℃。

由圖2e可知，冬季平均氣溫的M－K曲線在臨界值區(qū)間內(nèi)，1995～1996年的UF曲線與UB曲線重合，冬季突變顯著。2001年以后UF曲線高于0.05顯著水平線，氣溫明顯增暖，與秋季相同。以1995年為分界點，由表3可以看出相關(guān)系數(shù)r均未通過α＝0.05的顯著性檢驗，在1951～1995年氣溫傾向率為0.04℃·（10a）－1，變化趨勢較為緩慢，1996～2012年氣溫傾向率為0.47℃·（10a）－1，可見在后一階段氣溫有明顯的升高趨勢。突變前的平均氣溫為6.6℃，突變后的平均氣溫為7.5℃，升高了0.9℃，前后兩個階段的氣溫變化比較明顯。

通過和累積距平的計算結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)M－K突變檢驗與累積距平所確定的突變點基本吻合，年變化與秋、冬季的突變點基本在同一時期，即都發(fā)生在上世紀90年代中期。夏季的突變時間較早，春季的突變時間較晚。

3.3 異常冷暖年變化特征

世界氣象組織對氣候異常的判別提出了兩種標準：第一種是它出現(xiàn)的幾率為25年以上一遇，第二種是距平值超過標準差的2倍以上［14］。由于標準差

是用來描述氣象要素相對平均值離散程度的統(tǒng)計量，因此常認為距平值超過標準差一定程度為異?，F(xiàn)象?？紤]到異常氣候出現(xiàn)的次數(shù)較少，王紹武等［15］把大于標準差1.3倍的氣候災害定為嚴重氣候災害。本文采用當距平的絕對值大于標準差的1.3倍時認為為異常，以此來分析麗江的異常冷、暖年。

分析得出：近62a中年平均氣溫出現(xiàn)異常冷年的有5a，春季異常偏冷有3a，夏季異常偏冷有8a，秋季異常偏冷有6a，冬季異常偏冷只有1a。其中夏季異常偏冷出現(xiàn)最多，冬季出現(xiàn)最少，異常偏冷年（季）多出現(xiàn)在20世紀80年代以前。年平均氣溫出現(xiàn)異常偏暖年有7a，春季異常偏暖有6a，夏季異常偏暖有6a，秋季異常偏暖有9a，冬季異常偏暖有3a。其中秋季異常偏暖出現(xiàn)最多，冬季出現(xiàn)最少，異常偏暖年（季）多出現(xiàn)在20世紀80年代以后。因此在近62a，異常增暖現(xiàn)象要比異常增冷現(xiàn)象明顯。

綜合來看，全年異常增暖現(xiàn)象最明顯出現(xiàn)在2006年，年平均氣溫為14.2℃，氣溫距平為1.4℃；異常增冷現(xiàn)象最明顯出現(xiàn)在1951年，年平均氣溫為11.8℃，氣溫距平為－1.0℃。

4 結(jié)論

本文利用1951～2012年的月平均氣溫，分析了麗江近62a的氣溫年際變化特征、突變特征和冷暖年變化，得出如下結(jié)論：

（1）自1951～2012年，麗江的氣溫呈明顯上升趨勢。年平均氣溫上升幅度為0.16℃·（10a）－1，在各季節(jié)中，冬季氣溫增暖現(xiàn)象最劇烈，其次是春、夏兩季，秋季的增暖相對較為暖慢。麗江近62a年標準差和各季節(jié)的標準差都較小，說明氣溫上升的穩(wěn)定性比較高，除冬季外，標準差均小于0.5℃。

（2）在1951～2012年期間，麗江的氣溫確實存在突變的問題。根據(jù)M－K檢驗和累積距平法，可以看出，年平均氣溫突變發(fā)生在1994年，春、夏、秋、冬各季節(jié)突變年分別在2003年、1981年、1992年、1995年。UF線高于0.05顯著水平線的點都出現(xiàn)在2000年以后。可見麗江氣溫在2000年以后增溫非常顯著。

（3）麗江冬季異常暖年只有3a，異常冷年只有1a，異常現(xiàn)象最少。秋季的異常現(xiàn)象最多，異常暖年有9a，異常冷年有6a。其次是夏季，在增暖的大背景下異常冷年有8a，比異常暖年多2a。異常增暖現(xiàn)象主要出現(xiàn)在20世紀90年代以后，異常暖年的出現(xiàn)頻率有增加的趨勢。

［1］秦大河，羅勇，陳振林.氣候變化科學的最新進展：IPCC第四次評估綜合報告解析［J］.氣候變化研究進展，2007，3（6）：1673－1719.

［2］陸華靜，彭勇剛，黃愛星.河池市金城江區(qū)1971～2010年期間的氣溫變化特征分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（2）：12－14.

［3］莊毅斌，肖國杰，張婕等.近30年南靖縣氣侯變化特征分析［J］.氣象研究與應用，2013，34（4）：1673－8411.

［4］王緝宏.桂平市近50年來氣溫變化特征［J］.氣象研究與應用，2009，30（3）：48－50.

［5］利賽明，陳靜林等.近49年珠海氣溫變化及城市化影響初探［J］.氣象研究與應用，2014，35（2）：40－45.

［6］何潤潔，韋馨豐.湛江站近35年氣溫變化特征及原因［J］.廣東氣象，2008，（2）：109－110.

［7］肖軍，劉惠萍.近40年來惠東年平均氣溫變化趨勢［J］.廣東氣象，2007，（1）：29－30.

［8］陳映強，林巧美，陳桂標.揭陽市近50年氣溫的變化特征和未來的變化趨勢［J］.廣東氣象，2007，（3）：35－36.

［9］魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預測技術(shù)［M］.北京：氣象出版社，1999：42－37.

［10］賁維芬.龍勝縣近50年氣候變化特征分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（3）：34－37.

［11］鐘美英，魏偉良，劉競雄.五華縣近52年氣溫變化特征分析［J］.廣東氣象，2012，（2）：41－44.

［12］李麗云，張錦華，陸偉.1960～2011年番禺氣溫的變化特征及突變分析［J］.廣東氣象，2012，（3）：16－18.

［13］丁一匯，任國玉，石廣玉等.氣候變化國家評估報告：中國氣候變化的歷史和未來趨勢［J］.氣候變化研究進展，2006，2（1）：1－5.

［14］蔣淑芳，李小泉.近三十余年我國氣候異常的初步分析［J］.氣象，1985，11（7）：20－24.

［15］王紹武，龔道溢，陳振華.近百年中國的嚴重氣候災害［J］.應用氣象學報，1999，（10）：43－53.

Characteristic Analysis of Temperature Change of recent 62 Years in Lijiang

Pan Na1,2，Xiao Guo-jie1,*，Wu Liang3，Wang Yong3
(1.CAS,Chengdu University of Information Technology,Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan Province,Chengdu 610225,China;2.Ningxia Hui Autonomous Region Meteorological Service of Jingyuan,Guyuan 756000,China;3.Sichuan Province Meteorological Service Centre,Chengdu 610072,China;4.Zhongwei Municipal Meteorological Service,Zhongwei,755000, China;)

Based on the meteorological data during 1951～2012,the change trends and characteristics of temperature in Lijiang for last 62 years had been analyzed and studied.The results showed that the temperature had increased remarkably in Lijiang area during recent 62 years.The rising annual average temperature was 0.16℃·(10a)-1.The most obvious warming occurred in winter,followed by spring and summer,the warming rend in autumn was weak.The average annual temperature mutated around the year of 1994.Each season mutation time occurred in different years,and spring,summer,autumn,winter mutation time respectively occurred in 2003,1981,1992,and 1995.Abnormal changes in temperature in winter were less with only four times in total.Abnormal changes in temperature in autumn were 15 times. The abnormal heating phenomenon mainly appears after the 1990s.

Lijiang;temperature;global warming;Mann-Kendall test

P46

A

1673-8411（2016）03-0074-05

2015-11-06

國家自然科學基金青年科學基金項目（41305076）資助。

潘娜(1991-)，女，學士，助工，主要從事應用氣象服務研究。