1971—2016年常山縣夏季氣溫變化特征分析

何 超

(常山縣氣象局，浙江 常山 324200)

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1971—2016年常山縣夏季氣溫變化特征分析

何 超

(常山縣氣象局，浙江 常山 324200)

利用常山國家一般氣象站1971—2016年夏季氣溫資料，采用線性趨勢法和Morlet小波分析法對常山夏季氣溫變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明，1971—2016年，常山夏季年平均氣溫升高趨勢顯著，線性趨勢為每10 a 0.23 ℃；夏季月平均氣溫總體呈現(xiàn)弱增加趨勢；氣溫年代際變化總體呈上升趨勢，并呈現(xiàn)增、減交替波動(dòng)變化規(guī)律；夏季年平均氣溫存在4個(gè)明顯的特征時(shí)間尺度，分別為2、5、12和26 a，其中12和26 a周期變化穩(wěn)定，其他2個(gè)時(shí)間尺度為階段性變化；26 a為常山夏季氣溫變化特征的第1主周期。

夏季氣溫； 變化特征； 常山

20世紀(jì)80年代以來，全球氣候持續(xù)變暖及其對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展造成的影響，已引起各國政府的重視。有關(guān)科學(xué)家指出，近幾十年來，全球環(huán)境變化的速率和強(qiáng)度人類歷史上少見[1]。國內(nèi)研究指出，我國氣候變暖明顯的季節(jié)在冬季[2]。王慧清[3]研究指出，呼倫貝爾市冬季氣溫增溫速率與全國平均水平基本一致。王冀等[4]研究指出，青海地區(qū)冬季氣溫主要呈現(xiàn)出南北一致型和東西反相兩種分布型。梁蘇潔等[5]通過氣候躍變檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，中國冬季氣溫在整體變暖的趨勢上疊加有年代際波動(dòng)，可劃分為冷期、暖期和停滯期3個(gè)時(shí)期。

過去有很多研究氣溫變化的文章，但大多數(shù)是研究冬季氣溫變化。近些年來，常山的酷暑已開始影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)和民眾生活，特別是高溫易對農(nóng)作物造成病蟲害多發(fā)、生長發(fā)育受阻等不利影響，導(dǎo)致農(nóng)作物大量減產(chǎn)。因此，本文運(yùn)用常山近46 a的夏季氣溫資料，通過對夏季氣溫變化的研究，揭示其變化特征和規(guī)律，以期為常山縣夏季高溫氣候預(yù)測及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供參考。

1 資料與方法

本文選取常山國家一般氣象站1971—2016年夏季(6—8月)平均氣溫作為數(shù)據(jù)來源，以夏季平均氣溫距平作為研究對象，采用一元線性回歸分析和Morlet小波分析方法，研究常山夏季氣溫變化特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 年、月際變化特征

從常山縣夏季年、月際變化趨勢(圖1)中可以看出，1971—2016年常山夏季年平均氣溫為16.80～18.50 ℃，在波動(dòng)中逐漸上升，線性趨勢為每10 a 0.23 ℃，夏季年平均氣溫上升趨勢顯著。夏季月平均氣溫呈現(xiàn)不同的變化趨勢，強(qiáng)度與年平均氣溫相比也較弱，其中每10 a的6、7月平均氣溫呈增加趨勢，7月增幅較大，為0.08 ℃；6月次之，為0.03 ℃；8月平均氣溫波動(dòng)呈減少趨勢，為-0.05 ℃。

2.2 年代際變化特征

從常山縣夏季年、月平均氣溫距平年代際變化(表1)中可以看出，常山夏季平均氣溫年代際變化比較明顯，并呈現(xiàn)有規(guī)律的增、減交替波動(dòng)變化。1981—1990年、2001—2010年氣溫呈年代際上升趨勢，1991—2000年、2011—2016年呈年代際下降趨勢。其中2001—2010年開始變暖且速率加快，其后氣溫又呈現(xiàn)下降趨勢，但下降幅度減小。月平均氣溫的年代際變化也呈現(xiàn)一致的增、減交替波動(dòng)變化，3個(gè)月年代際氣溫均在1981—1990年、2001—2010年開始變暖，其中8月年代際均溫在1981—1990年增幅最大，7月年代際均溫在2001—2010年增幅最大。由此說明，常山夏季平均氣溫年代際變化總體呈上升趨勢，并體現(xiàn)出增、減交替波動(dòng)變化規(guī)律。

圖1 常山縣夏季年、月際變化趨勢

2.3 周期分析

通過對常山站夏季平均氣溫距平的時(shí)間序列進(jìn)行Morlet小波分析，得出常山近46 a夏季平均氣溫的周期變化特征。

由圖2可以看出，近46 a來常山夏季年平均氣溫序列存在4個(gè)明顯的特征時(shí)間尺度，分別為2、5、12和26 a。其中2 a周期振蕩在20世紀(jì)90年代初期較為明顯；5 a周期振蕩表現(xiàn)劇烈，在20世紀(jì)70年代初期到80年代中期周期變化規(guī)律比較顯著；12和26 a周期振蕩幾乎貫穿近46 a的整個(gè)研究時(shí)段，且周期性變化穩(wěn)定，其中在12、26 a時(shí)間尺度上分別經(jīng)歷9次和3次冷暖循環(huán)交替，且2016年夏季氣溫在兩個(gè)時(shí)間周期上均呈現(xiàn)減弱趨勢的等值線即將閉合但還未閉合，說明在未來幾年常山縣夏季氣溫有可能出現(xiàn)減弱趨勢。

表1 常山縣夏季年、月平均氣溫距平年代際變化

小波系數(shù)大于零用實(shí)線表示，即氣溫偏高；小波系數(shù)小于零用虛線表示，即氣溫偏低圖2 常山縣夏季年平均氣溫Morlet小波系數(shù)實(shí)部等值線

從常山夏季年平均氣溫不同時(shí)間尺度的小波方差(圖3)中可看出，常山縣近46 a夏季氣溫小波方差存在4個(gè)較為明顯的峰值，分別對應(yīng)著2、5、12和26 a的時(shí)間尺度。圖中最明顯峰值依次出現(xiàn)在26和12 a時(shí)間尺度，即分別對應(yīng)為常山夏季年平均氣溫變化的第1、2主周期，說明以上2個(gè)時(shí)間尺度周期變化最為規(guī)律；第3、4峰值分別對應(yīng)5和2 a的時(shí)間尺度，分別為年平均氣溫變化的第3、4主周期。由此可以得出，以上4個(gè)時(shí)間周期控制著常山近46 a夏季年平均氣溫變化特征。

圖3 常山縣夏季年平均氣溫不同時(shí)間尺度的小波方差

3 小結(jié)

1971—2016 年常山夏季平均氣溫在波動(dòng)中逐漸上升，線性趨勢為每10 a 0.23 ℃，氣溫升高趨勢顯著。夏季月平均氣溫總體呈現(xiàn)弱增加趨勢，其中6、7月平均氣溫呈弱增加趨勢，8月平均氣溫波動(dòng)呈弱減少趨勢。

常山夏季平均氣溫年代際變化總體呈上升趨勢，并呈現(xiàn)增、減交替波動(dòng)變化規(guī)律。氣溫年代際變化在1981—1990年、2001—2010年呈現(xiàn)上升趨勢，1991—2000年、2011—2016年呈現(xiàn)下降趨勢。其中2001—2010年開始變暖且速率加快，其后氣溫又呈現(xiàn)下降趨勢，但下降幅度減小。8月年代際均溫在1981—1990年增幅最大，7月年代際均溫在2001—2010年增幅最大。

Morle小波分析結(jié)果表明，常山夏季年平均氣溫存在4個(gè)明顯的特征時(shí)間尺度，分別為2、5、12和26 a。其中12和26 a周期振蕩幾乎貫穿近46 a的整個(gè)研究時(shí)段，且周期性變化穩(wěn)定。在12和26 a時(shí)間尺度上分別經(jīng)歷了9次和3次冷暖循環(huán)交替，且2016年夏季氣溫在兩個(gè)時(shí)間周期上均呈現(xiàn)減弱趨勢的等值線即將閉合但還未閉合，說明在未來幾年常山縣夏季氣溫有可能出現(xiàn)減弱趨勢。

常山近46 a夏季平均氣溫變化周期有明顯的主次之分。其中26 a時(shí)間尺度為常山夏季年平均氣溫變化的第1主周期；第2主周期為12 a時(shí)間尺度；5和2 a的時(shí)間尺度分別對應(yīng)第3、4主周期。以上4個(gè)時(shí)間周期控制著常山近46 a夏季年平均氣溫變化特征。

[1] 王紹武.近百年我國及全球氣溫變化趨勢[J].氣象，1990，6(2)：11-15.

[2] 丁一匯，戴曉蘇.中國近百年溫度變化[J].氣象，1994，20(12)：19-26.

[3] 王慧清.1970—2013年呼倫貝爾地區(qū)冬季氣溫時(shí)空變化特征[J].干旱氣象，2016，34(2)：276-281.

[4] 王冀，張英娟，申紅艷，等.青海地區(qū)冬季氣溫年紀(jì)變化及其成因分析[J].地理科學(xué)，2015,35(1)：100-106.

[5] 梁蘇潔，趙南，丁一匯，等.近50年中國大陸冬季氣溫和區(qū)域環(huán)流的年代際變化研究[J].大氣科學(xué)，2014，38(5)：975-992.

(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-02-17

何 超(1988—)，女，浙江常山人，助理工程師，碩士，從事氣象預(yù)報(bào)與服務(wù)工作，E-mail：291682734@qq.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170754

S164

A

0528-9017(2017)07-1263-03

文獻(xiàn)著錄格式：何超. 1971—2016年常山縣夏季氣溫變化特征分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(7)：1263-1265，1268.