近41年滄州地區(qū)高溫時(shí)空變化特征分析

高潔 王曉楠

摘要：本文選取滄州市 1975-2015 年逐日日平均氣溫日最高氣溫、日最低氣溫資料，利用線性?xún)A向估計(jì)、滑動(dòng)平均、M—K 檢驗(yàn)等方法，得出了滄州地區(qū)高溫時(shí)空變化特征。結(jié)果表明：滄州市 1975-2015 年高溫日數(shù)主要出現(xiàn)在6、7、8月份，近41a的高溫日數(shù)呈不顯著增加趨勢(shì)；在空間變化方面，近 40 年滄州市最高氣溫極值整體為北低南高分布特征，高溫日數(shù)整體為西高東低分布特征；突變分析發(fā)現(xiàn)，高溫日數(shù)在 1980年發(fā)生突變.

關(guān)鍵詞：滄州 高溫 突變分析 時(shí)空變化特征

中圖分類(lèi)號(hào)：S161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）05（b）-0000-00

1 高溫日數(shù)時(shí)間分布特征

1.1高溫日數(shù)的季節(jié)變化

滄州市 1975-2015 年高溫日數(shù)主要出現(xiàn)在6、7、8月份，最早出現(xiàn)在1981年5月份，最遲出現(xiàn)在1999年9月份。

1.2高溫日數(shù)的年代變化

滄州市 1975-2015 年平均高溫日數(shù)（T ≥35℃）的逐年變化曲線分析得知，高溫日數(shù)在 1997 年最多為 37天，2004年最少，僅2天，對(duì)逐年平均高溫日數(shù)進(jìn)行 5年滑動(dòng)平均，可以看到高溫日數(shù)波動(dòng)性變化，波峰主要出現(xiàn)在90年代末到21世紀(jì)初，波谷主要出現(xiàn)在80年代末期到90年代中期。由年平均高溫日數(shù)線性趨勢(shì)擬合可以看出，滄州地區(qū)近41a的高溫日數(shù)呈增加趨勢(shì)，增速為1.5day/10a，但年平均高溫日數(shù)時(shí)間序列相關(guān)系數(shù)為0.0523，未通過(guò)α=0.05顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明高溫日數(shù)增加趨勢(shì)不顯著。

滄州市 1975-2015 年平均高溫日數(shù)（35≤T<37℃）的逐年變化曲線分析得知，高溫日數(shù)在 1989 年最多為 20 天，1975和1998年最少，僅2天， 對(duì)逐年平均高溫日數(shù)進(jìn)行 5年滑動(dòng)平均， 可以看到高溫日數(shù)波動(dòng)性變化，波峰主要出現(xiàn)在80年代后期到90年代初和21世紀(jì)初，波谷主要出現(xiàn)在90年代末期到21世紀(jì)初期。由年平均高溫日數(shù)線性趨勢(shì)擬合可以看出，滄州地區(qū)近40a的高溫日數(shù)呈減少趨勢(shì)，減速為-0.4day/10a，但年平均高溫日數(shù)時(shí)間序列相關(guān)系數(shù)為0.0144，未通過(guò)α=0.05顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明高溫日數(shù)減少趨勢(shì)不顯著。

滄州市 1975-2015 年平均高溫日數(shù)（37≤T<40℃）的逐年變化曲線分析看出，高溫日數(shù)在 1997年最多為 17 天，1977、1980、1985、1987、1991、2008、2011最少，均未出現(xiàn)， 對(duì)逐年平均高溫日數(shù)進(jìn)行 5年滑動(dòng)平均， 可以看到高溫日數(shù)呈先增加后減少的趨勢(shì)，由年平均高溫日數(shù)線性趨勢(shì)擬合可以看出，滄州地區(qū)近40a的高溫日數(shù)呈增加趨勢(shì)，增速為0.7day/10a，但年平均高溫日數(shù)時(shí)間序列相關(guān)系數(shù)為0.0458，未通過(guò)α=0.05顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明高溫日數(shù)增加趨勢(shì)不顯著。

滄州市 1975-2015 年平均高溫（T≥40℃）日數(shù)的逐年變化曲線分析得知，高溫日數(shù)在 1976年最多為 4天，1993、2009為2天，1982、1995為1天，其他年份均未出現(xiàn)40度以上高溫。

2 滄州市極端最高氣溫和高溫日數(shù)的空間分布特征

2.1滄州市市極端最高氣溫的空間分布

滄州市 1975-2015 年來(lái)高溫極值的空間分布，近 40 年滄州市最高氣溫極值極大值中心有一個(gè)在孟村-鹽山-海興一帶和獻(xiàn)縣地區(qū)，最大值為42.6℃，出現(xiàn)在孟村2005年6月23日， 近 40 年高溫極值極小值中心在任丘-肅寧一帶，最小值為41.1℃，出現(xiàn)在肅寧2002 年 7月 15 日，整體為北低南高分布特征，從高溫極值出現(xiàn)的時(shí)間來(lái)看有8個(gè)站出現(xiàn)在2002年7月15日，有2個(gè)站出現(xiàn)在2014年5月，2個(gè)站出現(xiàn)在2005年6月。

2.2滄州市高溫日數(shù)的空間分布特征

滄州市 1975-2015 年滄州日最高氣溫35℃≤ T < 37℃的平均高溫日數(shù)的空間分布，近 40 年滄州市高溫日數(shù)（35℃≤ T < 37℃）極大值中心有一個(gè)在獻(xiàn)縣地區(qū)，最大值為11.9天，高溫日數(shù)（35℃≤ T < 37℃）極小值中心出現(xiàn)在滄州-孟村一帶，最小值出現(xiàn)在孟村為8.1天，整體為西高東低分布特征。

滄州市 1975-2015 年滄州日最高氣溫37℃≤ T <40℃的平均高溫日數(shù)的空間分布，近40 年滄州市高溫日數(shù)（37℃≤ T < 40℃）極大值中心有一個(gè)在獻(xiàn)縣地區(qū)，最大值為5天，高溫日數(shù)（35℃≤ T < 37℃）極小值中心出現(xiàn)在孟村-鹽山一帶，最小值出現(xiàn)在孟村為2.7天，整體為西高東低分布特征。

滄州市 1975-2015 年滄州日最高氣溫T ≥40℃的平均高溫日數(shù)的空間分布，近40 年滄州市高溫日數(shù)（T ≥40℃）極大值中心有一個(gè)在獻(xiàn)縣地區(qū)，最大值為0.47天/年，高溫日數(shù)（T ≥40℃）極小值中心出現(xiàn)在海興一帶，最小值為0.16天/年，整體為西高東低分布特征。

3 高溫日數(shù)的M-K突變分析

通過(guò)M-K突變分析，高溫日數(shù)（T ≥35℃）在1980年前后呈相反趨勢(shì)變化，即1980年之后高溫日數(shù)（T ≥35℃）開(kāi)始增加，且增加趨勢(shì)通過(guò)1.96置信度臨界值，說(shuō)明該階段變化趨勢(shì)顯著，所以1980年是突變點(diǎn)。

通過(guò)M-K突變分析，高溫日數(shù)（35℃≤ T < 37℃）在2007年前后呈相反趨勢(shì)，即2007年之后高溫日數(shù)（35℃≤ T < 37℃）開(kāi)始減少，但減少趨勢(shì)未通過(guò)1.96置信度臨界值，說(shuō)明該階段變化趨勢(shì)不顯著，2013、2014、2015均未通過(guò)1.96置信度臨界值，所以均不是突變點(diǎn)。

通過(guò)M-K突變分析，高溫日數(shù)（37℃≤ T < 40℃）在1980年前后呈相反趨勢(shì)，即2007年之后高溫日數(shù)（37℃≤ T < 40℃）開(kāi)始增加，且增加趨勢(shì)通過(guò)1.96置信度臨界值，說(shuō)明該階段變化趨勢(shì)顯著，所以1980年是突變點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)分析，可知滄州市 1975-2015年高溫日數(shù)主要出現(xiàn)在6、7、8月份，最早出現(xiàn)在1981年5月份，最遲出現(xiàn)在1999年9月份。由線性擬合趨勢(shì)擬合可以得出，滄州地區(qū)近41a的高溫日數(shù)（T ≥35℃）呈不顯著增加趨勢(shì)，增速為1.5day/10a；滄州市 1975-2015 年來(lái)高溫極值的空間分布呈北低南高分布特征，最高氣溫極值極大值中心有一個(gè)在孟村-鹽山-海興一帶和獻(xiàn)縣地區(qū)，最大值為42.6℃，出現(xiàn)在孟村2005年6月23日， 近 40 年高溫極值極小值中心在任丘-肅寧一帶，最小值為41.1℃，出現(xiàn)在肅寧2002 年 7月 15 日。日最高氣溫35℃≤ T < 37℃、37℃≤ T <40℃、T ≥40℃的平均高溫日數(shù)的空間分布均呈西高東低分布特征。

（2）突變檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高溫日數(shù)（T ≥35℃）和（37℃≤ T < 40℃）在1980年發(fā)生突變，有顯著的增加趨勢(shì)，高溫日數(shù)（35℃≤ T < 37℃）和（T ≥ 40℃）沒(méi)有明顯的突變點(diǎn)。

（3）通過(guò)分析滄州地區(qū)近41年來(lái)高溫的時(shí)空變化特征可為高溫中長(zhǎng)期氣候預(yù)測(cè)提供理論根據(jù)?？梢愿鶕?jù)實(shí)時(shí)新的逐日氣溫資料，給定時(shí)間段或時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)不同需要了解高溫變化及分布情況，提前進(jìn)行高溫的預(yù)測(cè)并進(jìn)行相關(guān)防范。

參考文獻(xiàn)

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