長(zhǎng)白山池北區(qū)氣溫與降水變化特征及相關(guān)性分析

李楠　李建國(guó)　王東育

摘 要：本文利用長(zhǎng)白山池北區(qū)（二道站）1965—2014年逐月平均氣溫、降水資料，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析長(zhǎng)白山池北區(qū)近50a來(lái)溫度與降水變化情況與趨勢(shì)，并對(duì)二者的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明， 長(zhǎng)白山池北區(qū)近50a來(lái)年際、年代際氣溫均呈現(xiàn)波動(dòng)式增長(zhǎng)形勢(shì)， 1965—1989年為相對(duì)偏冷期， 1990—2014年為相對(duì)偏暖期。 各個(gè)季節(jié)氣溫變化情況與全年平均有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中春季和冬季升溫趨勢(shì)比較明顯， 夏季和秋季升溫較弱。降水從全年和四季的年際、年代際分析無(wú)明顯的規(guī)律，但是利用spss軟件分析其與氣溫變化的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)年平均氣溫與年總降水量相關(guān)性顯著。因此推斷，從全年的時(shí)間尺度而言，長(zhǎng)白山池北區(qū)未來(lái)氣候走向是氣溫升高，降水增多。

關(guān)鍵詞：氣溫與降水；長(zhǎng)白山；變化特征

中圖分類(lèi)號(hào)：S16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180532059

引言

近百年來(lái)，地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。在過(guò)去的 140a間，全球地面平均氣溫上升了 0.4～0.8℃。近 100 年來(lái)，中國(guó)年平均氣溫明顯增加，達(dá)到 0.5～0.8℃，比同期全球增溫平均值略高。我國(guó)的氣候變化趨勢(shì)與全球氣候變化的總趨勢(shì)基本一致[1，2]。為了揭示全球氣候變暖背景下長(zhǎng)白山池北區(qū)地區(qū)氣溫以及降水的變化趨勢(shì)，本文利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析長(zhǎng)白山池北區(qū)1965—2014年氣溫和降水變化特征、趨勢(shì)以及二者的相關(guān)性并進(jìn)行探討。以期為氣候預(yù)測(cè)提供參考，為防御和減輕氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、 國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的危害提供理論依據(jù)[3]。

1 長(zhǎng)白山池北區(qū)近50a氣溫變化特征

1.1 氣溫全年平均變化特征

1.1.1 全年平均氣溫年際變化特征

圖1為1965—2014年全年平均氣溫變化圖，圖2為1965—2014年氣溫距平序列變化圖，分析結(jié)果表明1965—2014年長(zhǎng)白山池北區(qū)50a平均氣溫可分為2個(gè)階段，偏冷階段和偏暖階段，1965—1989年為偏冷階段，溫度距平值位于0℃以下，其中有伴有暖波動(dòng)，年平均氣溫高低值交互出現(xiàn)。1990—2014年為偏暖階段，其中也伴隨冷波動(dòng)，高低年平均氣溫值交互出現(xiàn)。其中50a年平均氣溫為 2.9℃，最低年平均氣溫出現(xiàn)在1969年，為1.1℃，最高年平均氣溫出現(xiàn)在2007年，為4.8℃，二者相差3.7℃。由圖可見(jiàn)，近50a年平均氣溫距平值呈上升趨勢(shì)。上升幅度為0.0443/a。

1.1.2 全年平均氣溫年代際變化特征

分析結(jié)果表明長(zhǎng)白山池北區(qū)從1965年起持續(xù)性升高，其中最暖期出現(xiàn)在2005—2014年期間，10a平均氣溫為3.7℃，1995—2004年僅次之，10a平均氣溫為3.4℃，較1985—1994年上升了0.4℃。最冷期出現(xiàn)在1965—1974年期間，10a平均氣溫為2.0℃，1975—1984年僅次之，10a平均氣溫為2.4℃（圖3）。綜上全年平均氣溫的年代際變化也是呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，上升幅度為0.44/10a。

1.2 四季氣溫變化特征

1.2.1 四季氣溫年際變化特征

近50a來(lái)長(zhǎng)白山池北區(qū)四季氣溫變化趨勢(shì)相同，均為冷暖波動(dòng)交互出現(xiàn)，其中春季50a平均氣溫為4.2℃，最高年平均氣溫為7.5℃，出現(xiàn)在1998年，最低平均氣溫為1965年春秋氣溫1.5℃；夏季50a平均氣溫為18.5℃，最高夏季氣溫為1994年20.6℃，最低夏季平均氣溫為1976年17℃；秋季50a平均氣溫為4.0℃，最高秋季氣溫為出現(xiàn)在2005年和2014年的6.0℃，最低秋季平均氣溫為1976年1.2℃；冬季50a平均氣溫為-15.5℃，最高值為2007年的-9.5℃，最低值為1977年-17.7℃。

圖4為1965—2014年春、夏、秋、冬四季年平均氣溫距平變化及趨勢(shì)圖，近50a來(lái)長(zhǎng)白山池北區(qū)四季溫度整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中秋冬兩季溫度上升趨勢(shì)較明顯：秋季上升幅度0.0518/a；冬季上升幅度為0.0847/a。春夏兩季升溫趨勢(shì)較弱：春季上升幅度為0.0366/a；夏季上升幅度為0.0313/a。上述表明年平均氣溫的上升主要來(lái)自秋冬的升溫貢獻(xiàn)。

1.2.2 四季氣溫年代際變化特征

1985年以前， 各季平均氣溫全部為負(fù)距平局，在1995年以后各季的平均氣溫則全部為正距平， 說(shuō)明 1965—1985氣溫偏低，從1995年開(kāi)始?xì)鉁仄?。且上升趨?shì)冬季最強(qiáng)，夏季最弱，因此，各年代際四季節(jié)平均氣溫整體上呈升高趨勢(shì)。

2 長(zhǎng)白山池北區(qū)降水

2.1 全年總降水與四季降水的年際變化特征

長(zhǎng)白山池北區(qū)1965—2014年全年總降水量變化快，波動(dòng)劇烈，其中50a平均降水量為673.4mm，全年總降水量在1994年達(dá)到最大值920.6mm，1975年年降水量最少為459.2mm。降水量沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)，總體上比較穩(wěn)定，降水較多年與降水較少年交互出現(xiàn)。春季總降水量50a平均為129.3mm，其中春季降水年份最多的為2007年195mm，最少的為1985年59.6mm；夏季50a平均總降水量為402.8mm，最多年份1995年620.7mm，最少年份1992年260mm；秋季50a平均總降水量115.9mm，最多年份1974年242mm，最少年份1967年403mm；冬季50a平均總降水量25.5mm，最多年份2007年46.9mm，最少2012年10.1mm。如圖5為1965—2014年年總降水量與四季總降水量變化圖，圖像表明，春秋兩季降水量值相近，夏季降水量最多冬季最少，夏季對(duì)全年總降水量的貢獻(xiàn)最大，無(wú)論全年總量還是四季的降水量50a的變化趨勢(shì)不明顯。

2.2 全年總降水與四季降水的年代際變化特征

表1為長(zhǎng)白山池北區(qū)1965—2014年代際平均降水量變化圖表，其中1965—1974年、1995—2004年、2005—2014年全年降水量值類(lèi)似，690mm左右，1995—2004年降水量略少，1975—1984年最少，波動(dòng)明顯無(wú)顯著變化趨勢(shì)，四季亦然。

3 氣溫與降水的相關(guān)性分析

利用spss軟件分析1965—2014年氣溫與降水的年度與四季的相關(guān)性（圖略），月平均氣溫與月降水量相關(guān)性不顯著，但是年平均氣溫與全年總降水量相關(guān)性較高，以上表明在短時(shí)間尺度上氣溫對(duì)降水量的影響不大，但從全年尺度而言，氣溫對(duì)降水的影響較為顯著，綜上所述，推斷長(zhǎng)白山池北區(qū)50a來(lái)的總降水量是隨著50a年平均氣溫的升高而略有增多的。

4 結(jié)論

長(zhǎng)白山池北區(qū)近50a全年與四季氣溫變化趨勢(shì)一致，均呈升高趨勢(shì)；長(zhǎng)白山池北區(qū)年平均氣溫上升傾向率為0.0443/a，其中秋冬兩季溫度上升趨勢(shì)較明顯：秋季上升幅度0.0518/a；冬季上升幅度為0.0847/a。春夏2季升溫趨勢(shì)較弱：春季上升幅度為0.0366/a；夏季上升幅度為0.0313/a；降水全年總量和四季降水量的年際、年代際變化本身均無(wú)明顯的趨勢(shì)走向；年平均氣溫與全年總降水量顯著相關(guān)，因此推斷長(zhǎng)白山地區(qū)未來(lái)趨勢(shì)氣溫升高降水增多。

參考文獻(xiàn)

[1]秦大河，羅勇.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.

[2]劉長(zhǎng)友，陳愛(ài)麗.從IPCC第四次評(píng)估報(bào)告看全球氣候變化及防災(zāi)減災(zāi)對(duì)策[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（12）.

[3]趙冬艷.大連市近60年氣溫變化特征[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，JournalofAnhuiAgr.iSc.i2011，39（13）：7790-7791.

[4]IPCC.SummaryforPolicymakersofClmiateChange2007：ThePhysicalScienceBasis[M].ContributionofWorkingGrouptotheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmentPanelonClmiateChange.Cambridge：CambridgeUniversityPress，2007.