基于均一化序列的貴州高原1960-2018年氣溫時空變化特征分析

趙志龍，羅 婭，楊勝天，余軍林，劉 洋，石春茂，徐 雪

(1.貴州師范大學 地理與環(huán)境科學學院，貴州 貴陽 550025；2.山東省菏澤第一中學，山東 菏澤 274000；3.貴州師范大學 生態(tài)文明學院，貴州 貴陽 550025；4.北京師范大學 水科學研究院，北京 100875；5.貴州省水利科學研究院，貴州 貴陽 550001)

1 研究背景

氣候變化問題是21世紀人類生存和發(fā)展面臨的嚴峻挑戰(zhàn)[1]，氣溫變化作為衡量氣候變化的重要指標之一，一直是廣大專家學者密切關(guān)注的熱點[2-5]。IPCC第五次評估報告指出，過去百年來(1880-2012年)全球平均溫度已升高0.85 ℃，過去30年中每10年地表溫度的增暖幅度均高于1850年以來的任何時期[6]。然而中國區(qū)域的氣候增暖更甚于全球平均狀況，最近發(fā)表的首套均一化的百年器測氣溫序列(1909-2011年)顯示區(qū)域平均氣溫升高約1.5 ℃[7]。我國幅員遼闊，不同區(qū)域?qū)τ谌驓夂蜃兓捻憫?yīng)亦有不同。深入分析區(qū)域性的氣候變化特征，有利于準確認識及評估該區(qū)域在全球變暖背景下的氣候變化規(guī)律及特點。貴州高原地處我國長江流域與珠江流域的分水嶺，受到西南季風與東亞季風的共同影響，屬典型的低緯高原亞熱帶喀斯特濕潤區(qū)，地形復(fù)雜破碎，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，區(qū)域小氣候多樣，氣候敏感性較強，近年來極端高溫干旱事件的頻繁發(fā)生給該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活造成了巨大影響[8-9]。研究貴州高原地區(qū)的氣溫變化特征及其規(guī)律，對提高該地區(qū)應(yīng)對全球氣候變暖的能力具有重要的現(xiàn)實意義。

針對貴州高原氣溫變化，朱大運等[10]分析了1960-2016年的年與季節(jié)尺度變化特征，結(jié)果表明升溫區(qū)域與降溫區(qū)域交替并存，年均氣溫在2001年發(fā)生突變，整體周期性特征不明顯；蔣嘯等[11]通過分析大于等于10 ℃積溫的時空變化，發(fā)現(xiàn)積溫突變發(fā)生于1997年，積溫變化主周期約為3～5和8 a；嚴小冬等[12]分析了貴州冬季氣溫的特征，得出貴州冬季氣溫整體上升并與秋季東北太平洋、赤道東太平洋和東印度洋區(qū)域的海溫有顯著相關(guān)性的結(jié)論?？梢钥闯?，目前有關(guān)貴州地區(qū)氣溫變化的研究已較為深入，但仍舊存在些許不足：首先，在對貴州高原氣溫變化的研究中極少注重數(shù)據(jù)的均一性問題。資料顯示，貴州高原屬于氣象臺站環(huán)境破壞較為嚴重的地區(qū)，大多數(shù)氣象站點存在遷站、儀器更換等非氣候因素的影響[13-14]，可能導(dǎo)致氣候序列出現(xiàn)非均一性斷點，直接影響數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。目前以均一化的數(shù)據(jù)集分析氣候變化的工作已在國內(nèi)外許多地區(qū)展開[15-18]，然而迄今未見基于均一化數(shù)據(jù)集分析貴州高原氣溫特征的研究。其次，已有研究多針對貴州地區(qū)的整體氣溫變化特征，忽略了其在全球氣候變化背景下的區(qū)域響應(yīng)，也缺少對貴州高原長時間序列下氣溫變化趨勢、變化幅度、空間差異等的深入研究。因此，本研究基于貴州高原34個氣象站點1960-2018年均一化調(diào)整后的氣溫序列，針對貴州高原不同地區(qū)、不同季節(jié)的氣溫變化趨勢的時空特征進行深入分析，探討全球變暖背景下貴州高原氣溫變化的原因及其可能的影響機制，結(jié)果可為貴州地區(qū)順應(yīng)氣候變化規(guī)律，制定區(qū)域可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供科學的理論依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

貴州高原位于我國西南地區(qū)腹地，地理位置處于103°31′E～109°30′E、24°30′N～29°13′N，海拔高度147.8～2 900.6 m，平均海拔約1 100 m，西接云南高原，北鄰四川盆地，地勢呈西北高、東南低的傾斜分布。其地形復(fù)雜破碎，喀斯特地貌廣泛分布，承災(zāi)能力較低。受低緯度高原及復(fù)雜地貌的共同影響，貴州高原年平均氣溫較低，但水熱條件的垂直變化特征明顯，對區(qū)域氣候變化的響應(yīng)顯著。

2.2 數(shù)據(jù)來源

原始的氣溫資料來源于中國地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集(V3.0)[19]，該數(shù)據(jù)集下載自中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/)。由于貴州地區(qū)1960年之前的氣象數(shù)據(jù)存在較嚴重的缺測問題，為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，選取1960年1月1日至2019年2月28日34個國家級氣象臺站的日均氣溫數(shù)據(jù)。對于少數(shù)數(shù)據(jù)缺測的時間段，利用周邊氣象站點數(shù)據(jù)以多元回歸方法進行插補，以保證氣溫序列的連續(xù)性與完整性?；赑MFT、PMTT方法[20-22]對插補后的氣溫序列進行均一性檢驗，其中選取了周邊省份12個臺站的氣溫數(shù)據(jù)輔助構(gòu)建參考序列，利用RHtests V4 軟件[23]并參考《貴州省基層氣象臺站簡史》進行了均一性訂正，獲得了貴州1960-2018年的均一化氣溫序列，均一性訂正后的數(shù)據(jù)通過了顯著性檢驗。

在分析四季變化時，春季為3-5月，夏季為6-8月，秋季為9-11月，冬季為12月至次年2月。根據(jù)34個氣象臺站所在的海拔高程并結(jié)合貴州高原實際海拔高差，分別以海拔高程1 500和800 m為界限將貴州高原大致分為3級階梯，第Ⅰ階梯(海拔高程大于1 500 m)位于貴州高原西北部，與滇西北高原相連；第Ⅱ階梯(海拔高程為800～1 500 m)位于貴州高原中部，為貴州高原的主體部分；第Ⅲ階梯(海拔高程小于800 m)處在高原東部及南部，與湘西及桂北山地丘陵相連，同時也是我國地勢第二階梯東部邊緣地帶。研究區(qū)氣象臺站分布以及3級階梯劃分見圖1。

圖1 研究區(qū)氣象臺站分布及3級階梯劃分示意圖

2.3 研究方法

2.3.1 M-K趨勢檢驗 Mann-Kendall(M-K)趨勢檢驗是世界氣象組織推薦的一種非參數(shù)統(tǒng)計方法，常被用來分析氣溫、降水、徑流等氣象水文要素時間序列的趨勢變化，以適用范圍廣、人為性少、定量化程度高而著稱，計算方法參見參考文獻[24]。

2.3.2 啟發(fā)式分割算法(B-G分割算法) 傳統(tǒng)的時間序列突變點診斷方法有M-K秩檢驗法、滑動t/F檢驗法、有序聚類分析法等，它們在實際應(yīng)用中各有優(yōu)勢，但是在處理非線性、非平穩(wěn)的時間序列時均存在不同程度的缺陷[25]。B-G分割算法最早在2001年由Bernaola-Galavan等在研究心電圖序列時提出，該方法將突變檢測視為分割問題，可以將非平穩(wěn)序列分割為不同均值的平穩(wěn)子序列，通過找出各子序列最大均值差是否滿足不同統(tǒng)計顯著性來判斷突變點[26]。各子序列表征了不同的物理背景，分解得到的各均值段的尺度具有可變性，且該方法分割時采用多次迭代、一分為二的方法，計算效率大大提高，實用性較好[27]。

2.3.3 極點對稱模態(tài)分解方法(ESMD) 極點對稱模態(tài)分解方法(extreme-point symmetric mode decomposition，ESMD)是海洋學家黃鍔提出的希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang transform，HHT)方法的最新發(fā)展[28]。經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解EMD(empirical mode decomposition)方法可以直接將時間序列分解為若干個本征模態(tài)函數(shù)(intrinsic mode function，IMF)以及趨勢項R，與基于諧波基和小波基函數(shù)的傅里葉分析和小波分析不同，EMD無需指定所分析離散時間序列的基函數(shù)，剝離出的IMF分量體現(xiàn)了基于不同時間尺度的原時間序列的局部特征。HHT方法以EMD方法為基礎(chǔ)，其分解模態(tài)不但頻率可變，振幅也可變，非常適用于非線性、非平穩(wěn)的時間序列，是一種數(shù)據(jù)自適應(yīng)的分析方法。ESMD方法在HHT方法的基礎(chǔ)上借鑒了EMD的思想，在觀測數(shù)據(jù)的趨勢分離、異常診斷等方面具有獨到優(yōu)勢[29]。近年來，ESMD方法已被廣泛用于檢測氣候、水文等時間序列的尺度變化特征[30-32]。本文利用ESMD方法將氣溫序列分解出若干個IMF分量及趨勢項R，并利用R來分析時間序列的非線性變化趨勢。

2.3.4 貢獻率的計算方法 除上述幾種方法，文中還用到了兩個貢獻率：一是ESMD的趨勢項R對原始氣溫序列的方差貢獻率，公式見文獻[33]；二是不同分區(qū)對整個地區(qū)或不同季節(jié)對全年的氣溫變化速率的貢獻率，公式見文獻[34]。

3 結(jié)果與分析

3.1 年均及季均氣溫時間變化特征

1960-2018年貴州高原年均氣溫隨時間變化趨勢見圖2。由圖2可知：(1)1960-2018年貴州高原年均氣溫呈顯著上升趨勢(通過了α=0.01的顯著性檢驗)，線性氣溫傾向率為0.171 0 ℃/10a，略高于中國區(qū)域1909-2011年平均增溫速率。(2)從年際角度看，1960-2018年貴州高原年均氣溫為15.38 ℃，氣溫呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢。年均氣溫最高值出現(xiàn)在2015年，為16.36 ℃；最低值出現(xiàn)在1984年，為14.47 ℃，最低值與最高值之間相差1.89 ℃。(3)從年代際角度看，貴州高原氣溫在20世紀60年代年均氣溫相對穩(wěn)定，有略微下降的趨勢；70-80年代氣溫變化幅度較大，整個氣溫序列的最小值以及20世紀的次大值均在此年代出現(xiàn)；90年代以來氣溫持續(xù)上升，尤其是2013年以來，年均氣溫上升到了新的高位。(4)年均氣溫線性擬合與實際的變化趨勢并不十分貼切，其隨時間的變化呈現(xiàn)出較強的非線性變化特征。

圖2 1960-2018年貴州高原年均氣溫隨時間變化趨勢

ESMD方法本身具有自適應(yīng)性及時間上的局部性特點，適用于非線性、非平穩(wěn)序列的時頻分析，相比其他方法能更好地提取趨勢信息。同樣，B-G分割算法也適用于對非線性、非平穩(wěn)序列突變信息的提取。因此，利用ESMD方法對貴州高原3級階梯以及四季平均氣溫進行分解，在濾除年際的波動變化后，獲取其趨勢項R；利用B-G分割算法對氣溫序列進行分割(最小分割尺度設(shè)為15 a)，獲取子序列間顯著性最強的突變點。

圖3展現(xiàn)了1960-2018年貴州高原及3級階梯區(qū)域的年均氣溫變化趨勢以及突變點信息。由圖3可以看出，貴州高原整體以及3級階梯區(qū)域均呈顯著的升溫趨勢，且均檢測到統(tǒng)一的突變點為1997年。以突變點為界，年均氣溫變化可分為兩個階段：第1階段(1960-1997年)為低位波動期。該階段氣溫年際變化幅度較大，但總體上升溫并不明顯，貴州高原整體及3級階梯區(qū)域的年均氣溫傾向率分別為0.001 7、-0.009 8、0.006 1、0.000 4 ℃/10a，可見變化程度非常小，第Ⅰ階梯區(qū)域的年均氣溫甚至出現(xiàn)了略微的下降趨勢；第2階段(1998-2018年)為快速上升期。1997年之后，貴州高原年均氣溫在波動中快速上升，高原整體及3級階梯區(qū)域的年均氣溫傾向率分別為0.244 9、0.222 6、0.239 2、0.262 1 ℃/10a。值得注意的是，第Ⅲ階梯區(qū)域年均氣溫在2013年又檢測到了新的突變點，即2013年之后氣溫出現(xiàn)躍升。同時，貴州高原整體年均氣溫在2013年之后也上升到了新的高位，但突變未通過顯著性檢驗。1998-2012年，即IPCC第五次評估報告中所提到的全球變暖“停滯”階段，貴州高原氣溫變化在波動中幾乎停滯，與全球變化狀況相吻合，氣溫傾向率為-0.208 3 ℃/10a。但從氣候變化的角度看，該階段十分短暫，之后2013-2018年氣溫的突增又將其拉至變暖的主線。因此，筆者認為所謂的停滯只是氣溫躍升至新高度后的“平臺期”，屬于長期氣候變化中的小波動，并未影響突變后的1998-2018年氣溫大幅躍升的事實，在這一階段貴州高原整體上仍呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢。由圖3中ESMD趨勢項R對氣溫變化的貢獻率來看，高原整體及各階梯區(qū)域的方差貢獻率均小于50%，說明貴州高原氣溫變化仍以年際波動為主導(dǎo)，線性增暖趨勢不明顯。綜上所述，從長期變化的趨勢來看，貴州高原氣溫變化呈現(xiàn)出“非線性、非平穩(wěn)、跳躍式”的上升特征。

圖3 1960-2018年貴州高原及3級階梯區(qū)域的年均氣溫隨時間變化趨勢及趨勢項R曲線

1960-2018年3級階梯區(qū)域的氣溫傾向率分別為0.180 7、0.172 2、0.165 0 ℃/10a，升溫速率依次減小，而三者在時間變化上呈現(xiàn)出較為一致的同步性，說明貴州高原氣溫變化的區(qū)域差異不大。

表1為 1960-2018各階段3級階梯區(qū)域氣溫變化速率的貢獻率，由表1可見，1960-2018年對貴州高原增溫貢獻率最大的為第Ⅱ階梯，其次為第Ⅲ階梯，最小為第Ⅰ階梯；突變前，升溫貢獻最大的為第Ⅱ階梯，第Ⅰ階梯貢獻率為負值，對應(yīng)其1960-1997年年均氣溫的負增長；1998-2012年的“停滯期”，對氣溫停滯起到抑制作用貢獻最大的也是第Ⅱ階梯，其次為第Ⅲ階梯；突變后，升溫貢獻率最高的仍為第Ⅱ階梯，但相較于整個時段，貢獻率所占比例有所下降，與此同時第Ⅲ階梯貢獻率占比上升，應(yīng)與突變后該區(qū)域升溫速率最大有關(guān)。

表1 1960-2018各階段3級階梯區(qū)域氣溫變化速率的貢獻率

圖4為1960-2018年貴州高原四季氣溫隨時間變化趨勢及趨勢項R曲線。由圖4可看出，四個季節(jié)的氣溫雖然均呈上升的變化趨勢且均檢測到了突變點，但具體細節(jié)不盡相同。春季氣溫序列的整體傾向率為0.162 3 ℃/10a，其突變點與全年相同，出現(xiàn)在1997年，突變前呈現(xiàn)出顯著的降溫趨勢，傾向率為-0.188 9 ℃/10a。突變后氣溫傾向率為0.387 8 ℃/10a，其年際起伏較大，在1998-2012年經(jīng)歷了短暫的“停滯期”，并在2011年降至突變后最低值，但2012年后快速躍升，并在2018年創(chuàng)造歷史新高。夏季氣溫序列的傾向率為0.130 6 ℃/10a，其突變發(fā)生在2005年，突變前的氣溫傾向率為-0.061 3 ℃/10a，其中20世紀60年代下降趨勢顯著，70年代至突變前，變化趨于平穩(wěn)，突變后在波動中顯著升溫，傾向率為0.334 8 ℃/10a。秋季氣溫的突變點與春季類似，為1998年，在突變前的1960-1998年表現(xiàn)出先降后升再降的變化趨勢，突變之后持續(xù)升溫，氣溫傾向率為0.184 7 ℃/10a。冬季的氣溫傾向率為0.206 9 ℃/10a，其線性變化趨勢在四季中最大，且其年際差異也最大，變異系數(shù)達0.17，冬季突變時間為1985年，但其突變的顯著性水平小于其他3個季節(jié)，可能的原因是其在氣溫“停滯期”存在較大的降溫幅度。四季中夏季氣溫上升速率最小，冬季氣溫的上升速率最大，這與我國西南地區(qū)的升溫模式基本相同[35]。

圖4 1960-2018年貴州高原四季氣溫隨時間變化趨勢及趨勢項R曲線

3.2 年均及季均氣溫空間變化特征

對貴州高原34個氣象臺站不同時期的年平均氣溫線性傾向率進行空間插值，分析1960-2018年氣溫變化的空間分布特征，結(jié)果如圖5所示。由圖5可以看出，1960-2018年貴州高原氣溫傾向率分布處在0.10～0.25 ℃/10a之間(圖5(a))，34個氣象站點均通過了α=0.01的顯著性檢驗，呈現(xiàn)出全域顯著升溫的態(tài)勢，從分布來看大體呈東高西低的規(guī)律，區(qū)域差異并不明顯；氣溫突變前的傾向率分布處在-0.07～0.08 ℃/10a的低位之間(圖5(b))，基本上呈升溫與降溫交錯分布，34個氣象站點中只有3個站點出現(xiàn)顯著升溫或降溫，說明整體變化不明顯；大部分地區(qū)在氣溫變化“停滯期”的傾向率為負值(圖5(c))，說明該時期貴州高原氣溫變化的主導(dǎo)方向為降溫，升溫的區(qū)域僅零散分布于第Ⅰ階梯的東部、第Ⅲ階梯的東北及西南部，降溫最大的區(qū)域位于第Ⅱ階梯的東部地帶，因此該時期第Ⅱ階梯對整體升溫的貢獻率為負值。34個氣象站點中只有1個通過α=0.05的顯著性檢驗，說明“停滯期”氣溫變化的主導(dǎo)方向雖然為降溫，但是大部地區(qū)降溫并不顯著；與突變之前相比，突變后貴州高原整體均呈現(xiàn)出明顯的升溫態(tài)勢(圖5(d))，傾向率分布處在0～0.50 ℃/10a之間，34個站點有14個通過了顯著性檢驗，占全部站點數(shù)量的41%。

圖5 1960-2018年貴州高原不同時期平均氣溫傾向率及其顯著性空間分布

在全球氣候變暖的大背景下，貴州高原整體升溫的事實是毋庸置疑的，出現(xiàn)升溫區(qū)域差異的原因，除了貴州高原復(fù)雜地形造成的局地小氣候外，也可能存在人為因素。例如突變前升溫最低的榕江縣，其森林覆蓋率在34個站點中最高；突變后大部地區(qū)的快速升溫，則可能與近年來貴州眾多縣市的快速城市化建設(shè)有關(guān)。氣溫對城市化進程中的高耗能產(chǎn)業(yè)、人口集聚、城市熱島效應(yīng)等較為敏感，因此可以通過合理規(guī)劃工業(yè)區(qū)、增加市區(qū)植被覆蓋、建設(shè)海綿城市等方式來應(yīng)對氣侯變暖。

進一步對貴州高原1960-2018年四季平均氣溫的線性傾向率進行插值可得到圖6。由圖6中氣溫傾向率空間分布來看，貴州高原四季均表現(xiàn)出不同程度的升溫趨勢。春季傾向率(圖6(a))處在0.067 9～0.264 7 ℃/10a之間，總體呈現(xiàn)西南低東北高的分布態(tài)勢，升溫最大的區(qū)域位于東北部的銅仁、松桃一帶；夏季傾向率(圖6(b))處在0.017 8～0.237 4 ℃/10a之間，總體呈西高東低的分布態(tài)勢，3級階梯的平均傾向率自西向東依次減小，34個氣象站點中有31個呈顯著升高趨勢，不顯著的站點位于高原的東北部；秋季傾向率(圖6(c))處在0.124 5～0.304 8 ℃/10a之間，其空間分布規(guī)律與夏季類似，但數(shù)值要高于夏季，且34個氣象站點中有33個通過了α=0.01的顯著性檢驗，說明秋季絕大部分地區(qū)均為極顯著升溫，結(jié)合表2來看該季節(jié)對全年的升溫貢獻率是除冬季外最大的；冬季傾向率(圖6(d))處在0.147 6～0.315 2 ℃/10a，為四季中升溫幅度最大的季節(jié)，有32個氣象站點呈現(xiàn)出顯著升溫的趨勢，結(jié)合表2可知該季節(jié)對全年氣溫傾向率的貢獻率最大。

表2 1960-2018年貴州高原四季均溫統(tǒng)計值

圖6 1960-2018年貴州高原四季平均氣溫傾向率及其顯著性空間分布

縱觀四季分布，除春季外，夏、秋、冬3季的氣溫傾向率均呈現(xiàn)出自西向東3級階梯依次減小的趨勢，大體表現(xiàn)為海拔越高則氣溫升高越快，分別計算四季傾向率與海拔高度的相關(guān)性(表2)后發(fā)現(xiàn)，除春季外，另外3季的氣溫傾向率均與海拔高度存在一定的正相關(guān)關(guān)系，其中秋季的相關(guān)性達到顯著(通過α=0.05的顯著性檢驗)。以上結(jié)果與尹文有等[36]對西南地區(qū)的相關(guān)研究相吻合，同時這一分布特征也與已有研究[24]得出的該地區(qū)降水量增加的氣候傾向率由西向東減少的結(jié)果相對應(yīng)。降水量減少意味著降水日數(shù)減少，同時氣溫隨之增加。例如，在夏季氣溫增加最少的銅仁、天柱一帶，其夏季降水量增加也最多；而在秋季的第Ⅰ階梯區(qū)域氣溫增加較多，與之對應(yīng)該區(qū)域秋季降水量也出現(xiàn)大幅度減少。史培軍等[37]針對我國1960-2010年的氣候區(qū)劃顯示，貴州高原處在西南-華南暖干趨勢帶，這印證了貴州高原氣溫增加、降水量減少的事實；同時，第Ⅲ階梯位于西南-華南暖干趨勢帶與華東-華中暖濕趨勢帶的交界區(qū)域，這也符合貴州高原3級階梯氣溫傾向率自西北向東南遞減的變化特征。

4 討 論

研究表明區(qū)域的氣候變暖可能與厄爾尼諾/南方濤動(ENSO)[38]、太平洋年代際震蕩(PDO)以及太陽黑子[34]等存在一定的遙相關(guān)關(guān)系，在此以太陽黑子為例嘗試探討其與貴州高原氣溫變化的關(guān)系。圖7展示了1900-2018年太陽黑子標準化指數(shù)與ESMD分解出的1960-2018年氣溫序列年代際分量IMF3的年際變化。由圖7可知，太陽黑子數(shù)存在11 a左右的變化周期，而IMF3同樣存在準11 a的變化周期，說明氣溫變化的年代際周期與太陽黑子變化周期類似。同時，二者存在一定的負相關(guān)關(guān)系，但未通過顯著性檢驗。雖然太陽黑子與貴州高原氣溫年代際變化存在類似的周期，但二者間的相關(guān)性并不明顯，太陽黑子是人類對太陽變化記錄時間最長的要素之一，而本文對氣溫變化規(guī)律的研究跨度只有59 a，若需探究氣溫與太陽黑子變化的深入聯(lián)系，則需要更長時間跨度的氣溫序列作為數(shù)據(jù)支撐。除此之外，貴州高原氣溫變化與ENSO、PDO之間的海氣聯(lián)系還需在未來工作中進一步研究。

圖7 太陽黑子標準化指數(shù)及年代際分量IMF3變化對比

5 結(jié) 論

本文基于貴州高原34個氣象站點均一化訂正后的氣溫數(shù)據(jù)，分析了該區(qū)域1960-2018年的氣溫時空變化特征，得到以下結(jié)論：

(1)1960-2018年貴州高原氣溫顯著上升并呈現(xiàn)出“非線性、非平穩(wěn)、跳躍式”的上升特征。年均氣溫在1997年發(fā)生突變，突變前貴州高原整體及3級階梯區(qū)域的氣溫傾向率分別為0.001 7、-0.009 8、0.006 1、0.000 4 ℃/10a，突變后氣溫傾向率分別為0.244 9、0.222 6、0.239 2、0.262 1 ℃/10a，突變后升溫速率明顯加快；1998-2012年出現(xiàn)了與全球氣溫變化對應(yīng)的短暫升溫“停滯期”，但該時期的出現(xiàn)未影響突變后整體升溫加快的趨勢；春、夏、秋、冬四季表現(xiàn)出與全年類似的非線性上升特征且均檢測到了氣溫躍升的突變點，時間分別為1997、2005、1998、1985年，四季的氣溫傾向率分別為0.162 3、0.130 6、0.202 6、0.206 9 ℃/10a，其中秋、冬季節(jié)氣溫傾向率對全年升溫的貢獻率最大。

(2)1960-2018年貴州高原34個氣象站點的氣溫傾向率為0.10～0.25 ℃/10a，呈現(xiàn)出全域升溫的態(tài)勢，其中第Ⅱ階梯區(qū)域?qū)F州高原整體升溫的貢獻最大。貴州高原年均氣溫突變前(1960-1997年)的氣溫傾向率為-0.07～0.08 ℃/10a，88%的氣象站點未出現(xiàn)明顯的升溫或降溫趨勢；在氣溫變化“停滯期”(1998-2012年)，大部分氣象站點出現(xiàn)降溫趨勢；突變后(1998-2018年)的氣溫傾向率為0～0.50 ℃/10a，41%的氣象站點氣溫顯著上升。四季氣溫變化與全年類似，均表現(xiàn)出全域升溫的態(tài)勢，除春季以外，夏、秋、冬3個季節(jié)均呈自西向東升溫傾向率減小的格局，且秋季氣溫傾向率與海拔高度存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。