元謀縣干熱氣候評價及特征分析*

魯永新，田侯明，李宏波，張中平

(1.楚雄州氣象局，云南楚雄 675000； 2.云南省楚雄州農(nóng)業(yè)技術(shù)研究推廣所，楚雄 675000)

0 引言

元謀縣位于云南省中北部，介于101°35′E～102°06′E， 25°23′N～26°06′N之間的金沙江一級支流，龍川江下游河谷地帶，國土面積2 021.69km2，屬高原盆地。因受季風(fēng)、焚風(fēng)和山地微環(huán)境效應(yīng)的影響，盆地及海拔≤1 350m河谷地帶形成了典型的南亞熱帶干熱河谷氣候[1]。年平均氣溫21.5℃，最熱月(5月或6月)平均氣溫26.4℃，最冷月(12月)平均氣溫13.8℃，≥10℃年平均積溫7 812.8℃； 年平均降水量656.8mm，雨季(5—10月)降水占全年的91%，連續(xù)無降雨日數(shù)可達6個月(179d)，降水變率大[2]，按國際標(biāo)準(zhǔn)大蒸發(fā)盆計算，年均蒸發(fā)量為降雨量的3倍； L.Penman公式計算年干燥度4.4，年平均相對濕度57%，最小相對濕度在干季有接近0的極值記錄[3-4]。其干濕分明，長夏無冬，干燥、炎熱、少雨，光日照充足的氣候特征，在云南低緯高原干熱河谷氣候地帶極具代表性?；谠\干熱氣候資源的特殊性和熱區(qū)氣候資源開發(fā)利用，何永彬等[5-6]分析了金沙江流域云南省降雨、氣溫隨海拔的分布及季風(fēng)、地形與干熱河谷氣候形成的影響，張建平[7]分析了元謀蒸發(fā)量減少與其氣象要素變化間的關(guān)聯(lián)分析，鄭科等[8]以2002—2004年間元謀干熱河谷單點多要素氣象觀測研究了元謀的干熱氣候特征，張斌等[9]研究了元謀降水變化尺度特征，彭貴芬等[10]計算干旱指數(shù)Z分析了云南河谷區(qū)干旱特征，起樹華等[11]分析了元謀最冷月氣溫、蒸發(fā)量、相對濕度等要素變化與全球氣候變化的相關(guān)性。眾多研究多以單一方法對單一氣象因子的影響及其變化特征展開，然而，尚未發(fā)現(xiàn)有同時用幾種方法對元謀的光照、熱量、干濕狀況做客觀定量分析評價，也未發(fā)現(xiàn)有分時段對降水、氣溫，特別是對冷時段氣溫變化特征及其影響的深度分析。為客觀評價元謀干熱氣候與云南省內(nèi)相似地區(qū)的差異性及干熱變化特征，文章選取云南省125個縣市的氣溫、降水、日照、晴天日數(shù)和相對濕度用主成分分析法進行因子的熱量、光日照和干濕成分分析，選取元謀縣近54年來幾個特殊影響時段的氣溫和降水進行氣候傾向分析、Mann-Kendall檢驗分析和小波周期分析，旨在為挖掘和利用元謀干熱氣候資源，推動元謀高原特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源

1.1 數(shù)據(jù)來源

資料來源于云南省氣候中心提供的125個縣市氣象站海拔高度、近30年(取值1980—2010年是專業(yè)規(guī)定)各月平均降水量、月平均氣溫、年相對濕度、年有霜日數(shù)、年日照時數(shù)、年蒸發(fā)量、年晴天日數(shù)； 元謀縣(為完整系列1961—2014年)各月平均降水量、月平均氣溫、旬平均氣溫、極端最低氣溫、日照時數(shù)和日照百分率以及時段統(tǒng)計值。

1.2 分析時段和因子的選取

為突出云南干熱氣候區(qū)長夏無冬、干濕分明及光照、熱量特征的分析主題，選取云南全省125個縣年平均降水量、雨季5—10月平均降水量，干季11—4月平均降水量， 3—10月(長夏季)時段平均氣溫、11—2月(冷時段)平均氣溫、年平均蒸發(fā)量、年平均相對濕度、年晴天日數(shù)、年有霜日數(shù)(表1)； 元謀縣1961—2014年年平均降水量、11—2月(冷時段)平均最低氣溫、3—10月(長夏季)時段平均氣溫、12月下旬至1月上旬時段平均最低氣溫、1月第1候平均氣溫， 12月第5候、第6候平均氣溫。

2 分析方法

2.1 主成分分析法的計算[12-15]

主成分分析原理是以降維的思想，把眾多變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)，這幾個綜合指標(biāo)均為原始變量的線性組合； 綜合指標(biāo)保留了原始變量的主要信息，彼此之間又不相關(guān)，從而使復(fù)雜的問題簡單化，使原始變量的信息集中到幾個主要指標(biāo)因子上進行分析。

2.2 小波分析基本原理[16-20]

小波分析的基本思想是用一簇小波函數(shù)系來表示或逼近某一信號或函數(shù)。因此，小波函數(shù)是小波分析的關(guān)鍵，它是指具有震蕩性、能夠迅速衰減到零的一類函數(shù)，即小波函數(shù)

(1)

式(1)中，ψ(t)為基小波函數(shù)，可通過尺度的伸縮和時間軸上的平移構(gòu)成一簇函數(shù)系：

(2)

式(2)中，ψa，b(t)為子小波；a為尺度因子，反映小波的周期長度；b為平移因子，反應(yīng)時間上的平移。若ψa，b(t)是由式(2)給出的子小波，對于給定的能量有限信號f(t)∈L2(R)，其連續(xù)小波變換(Continue Wavelet Transform，簡寫為CWT)為：

(3)

(4)

由式(3)或式(4)可知小波分析的基本原理，即通過增加或減小伸縮尺度a來得到信號的低頻或高頻信息，然后分析信號的概貌或細(xì)節(jié)，實現(xiàn)對信號不同時間尺度和空間局部特征的分析。將小波系數(shù)的平方值在b域上積分，就可得到小波方差，即

(5)

小波方差隨尺度a的變化過程，稱為小波方差圖。由式(5)可知，它能反映信號波動的能量隨尺度a的分布。因此，小波方差圖可用來確定信號中不同種尺度擾動的相對強度和存在的主要時間尺度，即主周期。

2.3 K-M檢驗法(Mann-Kendall)[21， 22]

(6)

(7)

式中，E(Sk)=k(k+1)/4；Var(Sk)=k(k-1)(2k+5)/72

UFk為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，給定顯著水平α(α=0.05，u0.05=1.96)，若UF1≥Uα/2，則表明系存在明顯的趨勢變化。將時間系列按逆系排列，再按照上式計算，同時使

(8)

通過分析統(tǒng)計量UFk和UBk可進一步分析系列X的趨勢變化，并明確突變時間，指出突變的區(qū)域。若UFk值大于0則表示系列呈上升趨勢，小于0則表示呈下降趨勢； 當(dāng)它們超過臨界值時，表示上升或下降趨勢顯著。若UFk和UBk這兩條曲線出現(xiàn)交點，且交點在臨界值線之間，則交點對應(yīng)的時刻就是突變開始時刻。

氣候趨勢(傾向)分析方法[23-24]是分析氣象要素隨時間變化趨勢傾向和變化幅度特征，xi為樣本量為n的氣象要素變量，ti為xi所對應(yīng)的時間，用一元一次回歸方程描述

xi=a+bti(i=1， 2， 3， 4，…，n)

(9)

式(9)中，a為回歸常數(shù)；b為回歸系數(shù)，a和b可用最小二乖法進行估計，趨勢系數(shù)用相關(guān)系數(shù)進行顯著性檢驗。

表2 Xpn相關(guān)矩陣特征值及方差貢獻率

3 結(jié)果與分析

3.1 元謀干熱氣候資源的客觀分析

為客觀評價云南干熱氣候特征，用主成分分析法分析了云南省125個縣的熱量、光照、干濕氣候因子(表1)的主分量和干熱氣候資源綜合評價指數(shù)； 確定主成分指標(biāo)因子個數(shù)的因子荷載率(表2)； 針對每個主成分指標(biāo)因子與標(biāo)準(zhǔn)變量線性組合關(guān)系的表達式，以權(quán)重較大的多個標(biāo)準(zhǔn)變量(對應(yīng)表1中的影響因子)來綜合解釋主成分指標(biāo)因子的物理意義[19-20](表3)。因子荷載率絕對值大小反映因子與主成分的相關(guān)程度，一般當(dāng)因子ㄧ荷載率ㄧ≥0.6時主為該氣象因子與主成分相關(guān)程度足夠大，表2中列出的主成分Y11×125的前3個特征向量的累積方差已達87.479%，即用前3個主成分因子就可以解釋125站11個氣候因子變量的總方差，故只需計算3個主成分因子的得分值Z1，Z2，Z3和綜合評價指數(shù)得分值Z即可進行云南干熱氣候特征的客觀評價。Z值計算表達式如下式：

Z=0.44065Z1+0.30069Z2+0.13345Z3

Z1=0.445X1+0.443X2+0.433X3+…+0.088X10+0.037X11

Z2=0.028X1+0.005X2+0.065X3+…-0.092X10-0.209X11

Z3=0.099X1+0.050X2+0.180X3+…+0.767X10+0.512X11

表3中第1主成分表達式中荷載率較大的氣候因子變量依次是X1、X2、X3、X4共4個影響因子，反映了云南熱量資源的空間分布，即熱量因子，集中反映了云南地域間的熱量差異，能清晰地表明不同時間段云南各地的熱量資源分布特征； 因子荷載率為正說明各時段間氣溫高低的空間分布與地區(qū)熱量分布成正比，地區(qū)間霜日數(shù)的多少與熱量分布呈反比。第2主成分中荷載率較大的影響因子依次是X5、X6、X7、X8共4個影響因子，主要反映云南省地區(qū)間光日照條件的空間分布，因子的荷載率為正的X5、X6、X7說明云南熱區(qū)，特別是金沙江河谷地區(qū)與日照時間長，晴天日數(shù)多、蒸發(fā)量大有很好的對應(yīng)，X8的因子荷載率為負(fù)，說明在云南干熱河谷地帶光日照強、晴天多、蒸發(fā)旺盛，空氣相對濕度小。第3個主成分中荷載率較大的影響因子依次是X9、X10、X11這3個因子，即干濕因子，分別反映了云南降水的空間和時間段分布，表明了在云南年降水主要集中于夏半年，地區(qū)間年降水量的多少主要由雨季降水量決定，干季降水量對地區(qū)間氣候干濕狀況的影響和貢獻較小。

表3 樣本相關(guān)矩陣的特征向量(Vmp矩陣)

各主成分因子的得分值Z1、Z2、Z3和綜合評價指數(shù)得分值Z值在arcgis平臺上對Z值做IDW(Inverse distance weighted)插值，輸出分析結(jié)果見圖1(圖1中對元謀縣界作了顯示標(biāo)注)。從圖1a熱量因子分析圖可看出，元謀是云南滇中以北河谷地帶典型的富熱量代表區(qū)域，熱量資源影響因子Z1得分在云南排第8位，與實測統(tǒng)計基本一致； 圖1b光日照因子影響分析圖中，元謀為云南光日照最豐富區(qū)，光日照因子Z2得分排云南第1位，說明了元謀是云南日照時數(shù)長、晴天日數(shù)多、蒸發(fā)量大、相對濕度小的典型代表區(qū)，與單因子統(tǒng)計結(jié)果基本一致； 圖1c云南年降水量和干濕季降水因子的組合，分析圖中元謀為云南少雨(干區(qū))的典型代表區(qū)，干濕因子Z3得分排云南第2位，驗證了元謀是云南知名的干熱河谷地帶及滇中干旱區(qū)； 圖1d云南熱、光、濕綜合評價指數(shù)分布圖中，元謀屬次優(yōu)勢區(qū)，綜合指數(shù)排云南第9位，與光熱資源綜合指數(shù)最優(yōu)的滇西南和滇南及滇中以北的華坪帶相比，光熱量和水分的綜合利用稍差，說明元謀因降水少，氣候干燥，影響了熱量和光資源的有效利用。

圖1 a：第1主成分熱量因子； b：第2主成分光日照因子； c：第3主成分濕潤因子； d：綜合評價指數(shù)

3.2 元謀縣降水和幾個特殊影響時段的氣溫變化特征

自20世紀(jì)80年代以來，元謀盆地大量引入芒果、龍眼等熱帶、亞熱帶及適合干熱氣候條件下種植的新疆蜜棗等木質(zhì)水果種植，使得綠地面積較前30年快速增長，生態(tài)改善較快，年蒸發(fā)量較前兩個30年減小，近3個30年(20世紀(jì)60—80年代、70—90年代、20世紀(jì)80年代至2010年)平均值分別為3 516mm/年、3 090mm/年和2 889mm/年，年平均相對濕度較前兩個30年有所增加，年平均值分別為54%、56%和58%。1991—2010年的20年間，日最高氣溫高于38℃的日數(shù)由20世紀(jì)60—80年代的45d/10年減少為15d/10年，日平均氣溫在25～30℃之間的日數(shù)由108d/年減少為105d/年，日最低氣溫低于4℃的日數(shù)由70d/10年增加至74d/10年，日最低氣溫低于0℃的日數(shù)由1.6d/10年增加至4.5d/10年，除受2009年以來云南滇中異常的持續(xù)干旱氣候影響外， 3—10月(長夏季)時段平均氣溫和最冷時段(12月下旬至次年1月上旬)平均最低氣溫有明顯的下降趨勢變化； 年降水量和對年降水貢獻大的雨季降水量呈微減少趨勢變化。

3.2.1 元謀縣降水和幾個特殊影響時段氣溫的氣候傾向分析

元謀縣降水和氣溫年際變化趨勢傾向顯示(圖2)，近54年來元謀縣年降水量和雨季降水量呈微減少趨勢變化，變化傾向分別為-0.64mm/年和-0.62mm/年，趨勢系數(shù)0.089和0.092，下降趨勢不顯著(未通過0.1信度檢驗)，如圖2a-b所示； 11—2月(冷時段)時段平均最低氣溫下降趨勢較明顯，變化傾向為-0.011℃/年，趨勢系數(shù)0.215(未通過0.1信度檢驗)如圖2c所示； 最冷時段12月第5候平均氣溫下降趨勢明顯，變化傾向為-0.036℃/年，趨勢系數(shù)0.3032(通過了0.05的信度檢驗)，如圖2d所示； 3—10月(長夏季)時段平均氣溫下降趨勢較明顯，為-0.009℃/年，趨勢系數(shù)0.255(通過了0.01的信度檢驗，但未通過0.05信度檢驗)，如圖2e所示； 11—2月(冷時段)時段平均氣溫呈微下降趨勢變化，變化趨勢為-0.005℃/年，趨勢系數(shù)0.1095(未通過0.1信度檢驗)，如圖2f所示。

圖2 1961—2013年元謀縣降水和氣溫年際變化趨勢：(a)年降水量； (b)雨季降雨量； (c)11—2月平均最低氣溫； (d)最冷時段平均氣溫； (e)3—10月平均氣溫； (f)11—2月平均氣溫

3.2.2 元謀縣降水和幾個特殊時段影響氣溫的突變分析

元謀縣近54年(1961—2014年)幾個統(tǒng)計時段的降水和氣溫用Mann-Kendall方法進行突變檢驗分析(圖3)。圖3a 中1962—1966年UF曲線呈波動上升， 1967—1989年UF曲線呈波動下降， 1990—2001年UF曲線呈波動上升， 2002—2014年UF曲線呈波動下降，UF曲線在置信區(qū)間與UB曲線有5個突變交點(均未通過0.05的信度檢驗)分別發(fā)生在1963、1975、1977、2010和2013年，年降水量總體變化不顯著； 圖3b中UF呈波動式下降， 1962—1964年UF曲線上升， 1964—2008年呈波動下降，UF曲線在置信區(qū)間與UB曲線有3個突變交點，分別是1962、1963和1964年， 1992年UF曲線呈顯著下降變化，通過了0.05信度檢驗，長夏季時段平均氣溫下降趨勢變化顯著； 圖3c中UF曲線呈波動下降， 1961—1966年UF曲線波動上升， 1967—1971呈波動顯著下降， 1972—1974年UF曲線波動上升， 1975—2014年UF曲線波動下降，UF曲線在置信區(qū)間與UB曲線有3個突變交點，分別為1962、1963和1964年，其中1971年和1991年兩次通過0.05信度檢驗，干季時段平均氣溫下降趨勢變化顯著； 圖3d中UF1961—1967年UF曲線波動上升， 1968—2001年UF曲線波動下降， 2002—2012年UF曲線波動上升， 2013—2014年UF曲線波動下降，UF曲線在置信區(qū)間與UB曲線有2個突變交點，分別為1963和1971年， 1996年顯著下降，通過0.05信度檢驗，最冷時段平均最低氣溫下降趨勢變化顯著。

圖3 1961—2013年元謀縣降水和氣溫變M-K檢驗結(jié)果(a)年降水量； (b)3—10月平均氣溫； (c)11—2月平均氣溫； (d)最冷時段平均最低氣溫

3.2.3 元謀縣降水和幾個特殊影響時段氣溫的周期分析

元謀縣降水和氣溫在不同時間尺度上振蕩周期分析見圖4。圖4a表明，年降水量存在2—4年、6—8年、16年和26年的周期振蕩，以26年左右的周期振蕩最強，為第一主周期，其次分別為16年、2—4年、6—8年， 16年左右周期在20世紀(jì)80—90年代與26年左右周期疊加， 4年周期振蕩在2002年以前最明顯， 6年、8年周期振蕩分別出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代和2003年以后時段； 圖4b表明， 3—10月(長夏季)時段平均氣溫存在2—4年、6年、17年和25年左右的周期振蕩，以25年左右的周期振蕩最強，為第一主周期，其次分別為6年、17年、2—4年， 6年左右的周期振蕩在2007年以前最明顯， 17年左右的周期振蕩在20世紀(jì)80—90年代最明顯， 2年和4年周期振蕩在20世紀(jì)60、70及90年代以后最明顯； 圖4c表明， 11—2月(冷時段)時段平均最低氣溫存在2年、8年和11年左右的周期振蕩，以11年左右的周期振蕩最強，為第一主周期，其次分別為8年、2年， 11年左右周期振蕩在1966—2009年間最明顯， 8年左右周期振蕩在20世紀(jì)60—70年代和2005年以后最明顯， 20世紀(jì)80年代中期至00年代中期與11年左右周期相疊加， 2年左右周期振蕩在2008年以前最明顯， 2010年以后與8年左右周期疊加； 圖4d表明， 11—2月(冷時段)時段平均氣溫存在3年、8年左右周期振蕩，以8年左右周期振蕩最強，為第一主周期， 3年左右周期在2000年以后與8年左右周期疊加； 圖4e表明，最冷時段(12月下旬至1月上旬)平均最低氣溫存在3—4年、6—9年和19年左右周期振蕩，以19年左右周期振蕩最強，為第一主周期，其次分別為3—4年、6—9年， 19年左右周期在20世紀(jì)60年代中期至2002年時段最明顯， 3—4年左右周期在2007年以前最明顯，部分年代與6年左右周期相疊加， 6年左右周期在20世紀(jì)60—70年代及2007年以后最明顯。

4 討論與結(jié)論

(1)金沙江一級支流，龍川江下游縱貫元謀盆地，豐富的外來過境水資源使元謀豐富的光熱量資源得到了最大限度利用。該文以云南省125個縣市的氣溫、降水、日照、晴天日數(shù)和相對濕度等氣象因子做的主成分分析，首次定量分析和客觀評價了元謀盆地的熱量、光日照和干濕成分特征及其干熱氣候在云南干熱河谷氣候區(qū)中的獨特性； 首次同時用氣候傾向變化、Mann-Kendall突變和小波周期振蕩方法深度分析了1961—2014年元謀縣年降水量、雨季降水量、3—10月(長夏季)時段平均氣溫、11—2月(冷時段)時段平均氣溫、平均最低氣溫和最冷時段平均氣溫的變化特征及日最低氣溫低于0℃、4℃的日數(shù)，日最高氣溫高于38℃的日數(shù)，日平均氣溫在25～30℃之間的日數(shù)的年際間變化。

(2)用主成分分析法對元謀盆地的熱量、光日照和干濕成分及其在云南相似氣候區(qū)中的客觀定位評價結(jié)論，與元謀長夏無冬、太陽輻射強、年日照時數(shù)多、空氣濕度小、年降水量少干熱氣候特征存在一致性[25-26]； 氣候傾向變化分析、突變檢驗分析和周期振蕩分析對年降水量和幾個特殊影響時段氣溫分析結(jié)論中，幾個特殊影響時段平均氣溫呈下降趨勢變化及日最低氣溫低于0℃、4℃的日數(shù)，日最高氣溫高于38℃的日數(shù)，日平均氣溫在25～30℃之間的日數(shù)的年際，與全球氣候變暖呈反相關(guān)，與起樹華等的研究結(jié)論一致[11， 18]； 年降水量存在的26年、16年和2～4年周期振蕩，與尤衛(wèi)紅等研究結(jié)論相近[19]； 最冷時段平均氣溫和11—2月(冷時段)平均氣溫呈下降變化傾向，并存在3—4年、8—11年和19年的周期變化特征。其中，幾個特殊時段氣溫變化傾向可能與近幾十年元謀大量引種木質(zhì)水果，復(fù)種指數(shù)提高，綠地面積增大和生態(tài)改善有關(guān)； 2009年后年降水量和氣溫的轉(zhuǎn)折變化，對應(yīng)云南持續(xù)干旱的極端氣候； 各特定時段平均氣溫、極端氣溫、特別是冷時段氣溫變化，預(yù)見了干熱氣候區(qū)可能遭遇的低溫冷害風(fēng)險[27]。分析結(jié)論對推進元謀冬春蔬菜種植、熱帶水果引種、糧食和冬季繁制種等的科學(xué)規(guī)劃、風(fēng)險評估等具有重要的參考和提示作用，同時也為元謀特色農(nóng)業(yè)核心區(qū)發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)提供了理論支撐。

幾種數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析方法對云南省不同統(tǒng)計時段降水、平均氣溫，光日照、濕度、結(jié)冰日數(shù)、晴天日數(shù)和元謀縣近54年不同統(tǒng)計時段降水、氣溫的分析，研究評價了元謀縣干熱氣候資源及不同統(tǒng)計時段降水、平均氣溫的傾向變化、突變性和周期性特征，結(jié)論如下。

(1)主成分分析結(jié)論。元謀縣為云南省高熱量、最強光日照和高度干燥氣候區(qū)。熱量因子主成分得分排云南省第8位，北緯25°以北的盆地中排云南省第1位； 光日照因子主成分得分排云南省第1位； 干濕因子主成分得分排云南倒數(shù)第2位； 干濕氣候綜合評價指數(shù)得分排云南省第9位。

(2)氣候傾向分析結(jié)論。元謀縣年降水量和雨季降水量呈微減少趨勢變化， 2001年以來，減少趨勢較明顯，未通過0.1信度檢驗； 各統(tǒng)計時段的平均氣溫整體呈下降趨勢變化，最冷時段(12月第5候)平均氣溫下降趨勢變化最明顯，通過0.05信度檢驗，長夏(3—10月)時段平均氣溫下降明顯，通過0.1信度檢驗， 11—2月(冷時段)的時段平均最低氣溫和平均氣溫下降均未通過0.1信度檢驗。

(3)M-K突變檢驗分析結(jié)論。元謀縣年降水量和幾個統(tǒng)計時段氣溫突變主要發(fā)生在20世紀(jì)70年代中期之前，只有年降水量在2010年發(fā)生了1次突變。年降水量2001年之前無明顯化， 2001年之后微波動下降，變化均未難過0.05信度檢驗； 3—10月(長夏季)平均氣溫下降明顯， 1992年后UF曲線呈顯著下降變化，通過0.05信度檢驗； 最冷時段平均氣溫在1971年發(fā)生突變后呈明顯的波動下降， 1996年呈顯著下降，通過0.05信度檢驗； 11—2月(冷時段)時段平均氣溫下降趨勢變化顯著， 1971和1991年兩次突變通過0.05信度檢驗。因受全球氣候變化和云南持續(xù)干旱影響，幾個統(tǒng)計時段氣溫分別于氣溫2001和2009年后波動上升。

(4)小波周期分析結(jié)論。元謀縣年降水量存在2—4年、6—8年、16年和26年的周期振蕩， 26年周期振蕩最強，為主周期，其次分別為16年、2—4年、6—8年； 3—10月(長夏季)平均氣溫存在2—4年、6年、17年和25年周期振蕩， 25年周期振蕩最強，為主周期，其次分別為6年、2—4年、17年； 11—2月(冷時段)平均最低氣溫存在2年、8年、11年的周期振蕩， 11年左右的周期振蕩最強，為第一主周期，其次為8年、2年； 11—2月(冷時段)時段平均氣溫存在3年、8年左右周期振蕩， 8年左右周期振蕩最強，為第一主周期，其次為3年； 最冷時段(12月下旬至1月上旬)平均最低氣溫存在3—4年、6—9年、19年左右周期振蕩， 19年左右周期振蕩最強，為第一主周期，其次分別為3—4年、6—9年。