肇慶市近54a氣溫變化特征分析

陳國貞，李文輝，翁佳烽

（肇慶市氣象局，廣東肇慶 526040）

肇慶市近54a氣溫變化特征分析

陳國貞，李文輝，翁佳烽

（肇慶市氣象局，廣東肇慶 526040）

采用統(tǒng)計分析方法、Mann－Kendall法和小波分析等方法，對1961～2014年肇慶市6個區(qū)域氣象觀測站的年平均氣溫、季平均氣溫、年最高氣溫和年最低氣溫等氣候要素作了較全面的分析。結(jié)果表明：近54a來肇慶市6個區(qū)域年平均氣溫呈顯著上升趨勢，增溫速率最高為廣寧縣，0.24℃.（10a）－1，最低為懷集縣，0.11℃.（10a）－1；季平均氣溫變化幅度最大的是秋季，其次為冬季，變化幅度最小為夏季；年最高氣溫除懷集縣呈下降趨勢，其余5個區(qū)域均呈上升趨勢，而年最低氣溫6個區(qū)域均呈顯著上升趨勢；肇慶市氣候變暖主要是由秋季和冬季的升溫增暖造成的；近54a來封開縣發(fā)生兩次氣溫突變，其余地區(qū)在80到90年代先后發(fā)生增溫性突變；周期分析顯示，肇慶市年平均氣溫均具有30a、12a、8a和5a的周期性特征。

年平均氣溫；Mann－Kendall法；小波分析；氣溫變化；肇慶市

IPCC第五次氣候評估報告中指出：近130多年（1880－2012年）來全球地表平均溫度上升約0.85℃；2003－2012年平均氣溫比1985－1900年平均氣溫上升了0.78℃［1］。丁一匯等研究表明在全球變暖背景下，近100年來中國年均地表氣溫明顯增加，升溫幅度比同期全球平均值略高［2］。我國還有很多學者也做了相關(guān)研究，研究的方法比較成熟，其中，相關(guān)研究表明不同區(qū)域?qū)θ蜃兣姆磻煌?，?/p>

節(jié)性增溫變化也存在差異［3－7］。

肇慶市（111°21′～112°52′E，22°47′～24°24′N）位于廣東省中西部、西江中游，由于北回歸線橫貫中部和地理環(huán)境影響，境內(nèi)以低山丘陵為主，也有平原、盆地、谷地和臺地等地貌。復雜、縱橫交錯的地形，形成多樣化的氣候。關(guān)于肇慶市的氣候變化特征也有過一些研究，溫堅培等［8］研究高要區(qū)年平均氣溫、年降水量和高（低）溫日數(shù)的統(tǒng)計特征分析。但這些研究仍不夠全面，特別是對肇慶全市的季平均氣溫和年最高、年最低氣溫的變化特征未有涉及，因此有必要進行這方面的研究。本文主要分析肇慶地區(qū)氣溫變化趨勢，不僅采用線性趨勢分析方法，還有對于非參數(shù)統(tǒng)計方法有進一步研究和探討，從而對近54 a來肇慶地區(qū)的氣溫變化特征有一個較全面的認識。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 資料

本文數(shù)據(jù)來源于肇慶市6個區(qū)域氣象觀測站（高要區(qū)、四會市、德慶縣、封開縣、廣寧縣和懷集縣）1961～2014年近54年地面常規(guī)觀測月、年報表。對每個氣象站的年平均氣溫、季平均氣溫年最高溫度、年最低溫度等進行了統(tǒng)計整理，其中季節(jié)劃分按照：春季（3～5月）、夏季（6～9月）、秋季（10～11月）和冬季（12～次年2月）。

1.2 方法

本文為了定量描述氣候序列的趨勢變化特征，采用線性傾向法研究其趨勢、變化特征及變化幅度，并用相關(guān)系數(shù)、Mann－Kendall（M－K）法和Morlet小波分析對肇慶市6個區(qū)域氣象站的年平均氣溫、季節(jié)平均氣溫、年最高氣溫、年最低氣溫變化特征及進行其顯著性檢驗、非參數(shù)檢驗和分析其周期性變化。具體公式參看文獻［9］。

2 肇慶市氣溫變化特征分析

2.1 年平均氣溫趨勢分析

據(jù)統(tǒng)計分析顯示：肇慶市54年年平均氣溫最高為高要區(qū)22.3℃；其次為德慶21.7℃、四會21.5℃；而封開、廣寧和懷集年平均氣溫最低均為21.1℃。其中，年平均氣溫極大值（23.3℃）出現(xiàn)在1998年高要區(qū)，極小值（20.0℃）出現(xiàn)在1984年封開縣。

圖1 肇慶市6個區(qū)域氣象觀測站54年年平均氣溫距平變化圖（單位：℃）

利用線性傾向法對肇慶市6個區(qū)域氣象站年平均氣溫進行分析得出:肇慶全市年平均氣溫均處于上升趨勢，其中上升速率最高為廣寧縣，0.24℃.（10a）－1、其次高要區(qū)為0.19℃.（10a）－1、封開縣為0.18℃.（10a）－1、德慶縣和四會市為0.14℃.（10a）－1，而

上升速率最低為懷集縣，0.11℃.（10a）－1。肇慶全市年平均氣溫上升速率均低于廣東省年平均氣溫上升速率［0.31℃.（10a）－1］［4］，也低于全國平均水平［0.22℃.（10a）－1］［10］（除廣寧縣外）。根據(jù)6個區(qū)域氣象站年平均氣溫回歸方程的相關(guān)系數(shù)進行顯著置信水平的檢驗，除懷集通過了0.01置信水平的檢驗，其余均通過了0.001置信水平的顯著性檢驗。以上得出肇慶市氣溫整體呈顯著上升趨勢，與全球氣候變暖和各相關(guān)研究［11－18］的變化趨勢較為一致。

5年滑動平均曲線和年距平能夠更好的反應出平均氣溫的年際變化特征，從圖1肇慶市6個區(qū)域氣象站54a年平均氣溫距平與5年滑動平均變化圖可以發(fā)現(xiàn)：高要區(qū)、封開縣在80年代后期起年平均氣溫處于平均值之上且有明顯的上升趨勢，在2010年后年平均氣溫趨于平穩(wěn)；四會市、德慶縣、廣寧縣和懷集縣年平均氣溫則在90年代后期處于平均值之上且氣溫有明顯上升趨勢，其中四會市、德慶縣和懷集縣在2010年后年平均氣溫有下降趨勢，而懷集縣下降趨勢更為明顯且低于平均值。

2.2 季節(jié)性氣溫變化特征

肇慶市6個區(qū)域氣象站各季節(jié)平均氣溫氣候傾向率均為正值，各季節(jié)平均氣溫隨時間的增加均呈上升趨勢。其中，季平均氣溫變化幅度最大的均是秋季，其次為冬季，而變化幅度最小為夏季。除懷集季平均氣溫上升率最高為春季［0.29℃.（10a）－1］外，其余區(qū)域季平均氣溫上升率最高均為秋季。夏季平均氣溫上升率最高為廣寧縣［0.19℃.（10a）－1］，最低為封開和懷集縣［0.06℃.（10a）－1］；秋季平均氣溫上升率最高為廣寧縣［0.32℃.（10a）－1］，最低為懷集縣［0.18℃.（10a）－1］；冬季平均氣溫上升率最高為封開縣［0.24℃.（10a）－1］，最低為德慶和懷集縣［0.13℃.（10a）－1］。從顯著性檢驗來看，春季6個區(qū)域均沒有通過顯著性檢驗；夏季的封開和懷集縣沒有通過顯著性檢驗；秋季高要區(qū)、封開縣和廣寧縣均通過0.001顯著性檢驗，四會市和德慶縣通過0.01顯著性檢驗，懷集通過0.05顯著性檢驗；冬季四會市、德慶和懷集縣沒有通過顯著性檢驗，其余均通過0.05顯著性檢驗。

2.3 年最高氣溫和年最低氣溫變化特征

從肇慶市氣溫統(tǒng)計特征量可知，肇慶市年最高氣溫傾向率除懷集縣呈下降［－0.01℃.（10a）－1］趨勢外，其余5個區(qū)域均呈上升趨勢。其中，年最高氣溫上升速率最高為高要區(qū)［0.18℃.（10a）－1］，最低為封開縣［0.05℃.（10a）－1］。從顯著性檢驗來看，四會通過0.001顯著性檢驗、高要區(qū)通過0.01顯著性檢驗、廣寧通過0.05顯著性檢驗，其余沒有通過顯著性檢驗。

肇慶市年最低氣溫6個區(qū)域均呈上升趨勢。其中上升速率最高為高要區(qū)、廣寧和懷集縣［0.51℃.（10a）－1］，最低為德慶縣［0.23℃.（10a）－1］。從顯著性檢驗來看，年最低氣溫德慶縣沒有通過顯著性檢驗、四會市通過0.05顯著性檢驗、其余地區(qū)均通過0.001顯著性檢驗。

從季節(jié)性氣溫變化特征和年最高（低）氣溫變化特征分析得出，肇慶市氣候變暖主要是由秋季和冬季的升溫增暖造成的。

3 肇慶市氣溫突變性檢驗

采用Mann－Kendall檢驗法，對肇慶市6個區(qū)域氣象站54年年平均氣溫進行突變檢驗得出：封開縣發(fā)生兩次突變，第一次突變點在1965年，發(fā)生突變后氣溫顯著下降，第二次突變則出現(xiàn)在1978年，發(fā)生突變后氣溫顯著增高；其余5個區(qū)域均發(fā)生一次突變。其中高要區(qū)在1983年發(fā)生增溫性突變，當年發(fā)生突變后氣溫顯著增高；四會市、德慶、廣寧和懷集縣均在90年代先后發(fā)生增溫性突變，隨后氣溫顯著增高。

肇慶市氣溫突變檢驗的結(jié)果與5年滑動平均曲線和年距平反映出來的年平均氣溫年際變化較為一致：從80年代后至今，肇慶市6個區(qū)域逐漸進入明顯的暖期。

4 周期性變化特征

肇慶市氣溫具有明顯的周期性特征。Morlet小波分析表明，近54a中，年平均氣溫均具有30a、12a、8a和5a的震蕩周期：1990～1995年存在30a的周期，信號比較強；12a的周期在1973年前信號比較強，后期周期強度有減弱的趨勢；1961～2010年有5a的震蕩周期，但在1985年后周期強度減弱；1961～2014年間一直存在8a的震蕩周期，在1990年前周期強度較弱，但1990年后周期強度逐漸增強。

5 結(jié)論

（1）近54a來肇慶市6個區(qū)域年平均氣溫呈顯著上升趨勢，增溫速率最高為廣寧縣［0.24℃.（10a）－

1］，最低為懷集縣［0.11℃.（10a）－1］，其增溫速率大致高于全國平均水平，而低于廣東省平均水平。

（2）近54a來肇慶市6個區(qū)域各季氣溫變化幅度最大的是秋季，其次為冬季，變化幅度最小為夏季；最高氣溫傾向率除懷集縣呈下降趨勢，其余5個區(qū)域均呈上升趨勢、而最低氣溫傾向率6個區(qū)域均呈顯著上升趨勢。

（3）從季節(jié)性氣溫變化特征、年最高氣溫和年最低氣溫變化特征分析得出，肇慶市氣候變暖主要是由秋季和冬季的升溫增暖造成的。

（4）近54a來肇慶市6個區(qū)域均出現(xiàn)氣溫突變年，其中封開縣發(fā)生兩次發(fā)生突變，第一次突變發(fā)生（1965年）后氣溫顯著下降，第二次突變后（1979年）氣溫顯著增高；高要區(qū)在80年代后發(fā)生增溫性突變；四會市、德慶、廣寧和懷集縣均在90年代先后發(fā)生增溫性突變。

（5）小波分析表明，肇慶市年平均氣溫具有30a、12a、8a和5a的周期性特征。

［1］IPCC.Climatechange2014：thephysicalsciencebasis［M］.Cambridge：CambridgeUniversityPress，2014

［2］丁一匯，任國玉，石廣玉，等.氣候變化國家評估報告（1）：中國氣候變化的歷史和未來趨勢.氣候變化研究進展，2006，2（1）：3－8

［3］宋艷華，楊偉民，顧曉，等.1961－2008年廣東省極端氣溫的時空變化特征［J］.廣東氣象，2012，34（6）：20－25

［4］劉愛君.廣東省近半個世紀的氣溫變化趨勢［J］.廣東氣象，2003，25（4）：11－13.

［5］林良勛，馮業(yè)榮，黃忠，等.廣東省天氣預報技術(shù)手冊［M］.北京：氣象出版社，2005：24－25.

［6］任廣成，沈愛華，令聰婧.華南盛夏氣溫異常成因及預測研究［J］.氣象研究與應用，2011，32（1）；1－5

［7］雷雪梅，況雪源.廣西氣溫、降水異常的統(tǒng)計特征［J］.氣象研究與應用，1999，20（4）：35－37

［8］溫堅培，陳達炎，羅銳軒，等.高要市1961－2010年氣候變化特征［J］.廣東氣象，2012，34（1）：27－34

［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，2007.

［10］秦大河，陳振林，羅勇，等.氣候變化科學的最新認知.氣候變化研究進展，2007，30（2）：63－73.

［11］黃菊梅，鄒用昌，蔡海朝，等.近60a來洞庭湖區(qū)氣溫的變化特征［J］.氣象科學，2013，33（4）：457－463

［12］龔沃超，陸小丹，潘漢海，等.近50年上思縣氣溫和降水變化分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（4）：38－42

［13］盧雪勤，汪強，黃薈，等.廣西百色市近60年氣溫變化特征研究［J］.氣象研究與應用，2012，33（2）：34－39

［14］黃雪松，周惠文，黃梅麗，等.廣西近50年來氣溫、降水氣候變化［J］.氣象研究與應用，2005，26（4）：9－11

［15］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

［16］黃嘉宏，張勇，羅忠紅.廣西45年降水和氣溫的長期變化特征［J］.氣象研究與應用，2003，24（4）：35－39

［17］莊毅斌，肖國杰，張婕，等.近30年南靖縣氣候變化特征分析［J］.氣象研究與應用，2013，34（4）：22－26

［18］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，2007，29（3）：35－37

Characteristic analysis of temperature variation during recent 54 years in Zhaoqing

Chen Guo-zhen,Li Wen-hui,Weng Jia-feng
(Zhaoqing Municipal Meteorological Service,Zhaoqing Guangdong,526040)

Based on the statistical analysis method,Mann-Kendall method and wavelet analysis methods, annual average temperature,average temperature,annual highest temperature and minimum temperature climate factors in zhaoqing city from 1961 to 2014 in the six regional meteorological observations were comprehensively analyzed.The results show that annual average temperature in six regions show significant increasing tendency during the recent 54 a with the highest increasing rate in Guangning (0.24℃.(10 a)-1)and the lowest in Huaiji(0.11℃.(10 a)-1);the largest seasonal average temperature changes is in autumn,followed by the winter,thelast one is in summer;The annually highest temperature present downward trend except in Huaiji,while the minimum temperature in six areas showed a trend of increase significantly;climate warming in Zhaoqing city is mainly caused by the warming of the heating in the fall and winter;Nearly 54 a there are two temperature mutations in Fengkai county,the rest of the region occurred inversion mutation in the 80 s to 90 s;Cycle analysis indicates that the annual average temperature of Zhaoqing city have 30 a,12 a,8 a and 5 a periodic features.

annually average temperature;Mann-Kendall test;wavelet analysis;temperature change; Zhaoqing

P46

A

1673-8411（2016）03-0094-04

2016-05-13

肇慶市氣象局科學技術(shù)研究項目（201503）《肇慶市氣候監(jiān)測服務平臺設(shè)計》

陳國貞(1990-)，女，助理工程師，學士，現(xiàn)主要從事天氣預報工作。