五道梁气温变化趋势和特征分析

五道梁 气温变化趋势和特征分析

殷春华 邓海峰 刘伟虎

青海省诺木洪气象站 青海 诺木洪 816100

摘要: 利用五道梁气象观测站1961—2019年气温（平均气温、最高气温、最低气温）数据，采用气候倾向趋势分析、滑动t检验的方法，分析近59a五道梁温度变化趋势，结果表明：近59a来，五道梁年平均气温、最高气温和最低气温均呈极显著的增温趋势，年最低气温增温最快；四季最低气温的增温率最快，以冬季增温最为明显。

关键词 气温;变化特征;五道梁

引言

在全球气候变暖的背景下，许多学者对中国不同时间序列、不同范围的气温变化特征及其气候影响因子^[1]进行了研究。全球气候变暖已是一个不争的事实，尤其进人20世纪九十年代以后，全球气温^[2]明显上升。

五道梁位于地高天寒，四季皆冬的青藏高原，平均海拔4000多米。气温对农业、生态有着重要影响，因此对温度变化特征的分析就有着非常重要的意义，尤其是对局地温度变化的研究^[3]。本文利用五道梁气象观测站1961—2019年气温（平均气温、最高气温、最低气温）数据，进行气温变化特征及规律分析，为五道梁天气预测提供了参考的依据^[4]。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文所用资料采用1961-2019年五道梁气象观测站。按 3—5 月为春季、6—8 月为夏季、9—11 月为秋季、12—2 月为冬季生成逐季序列。

1.2 研究方法

1.2.1 线性趋势^[5]

通常用一次直线方程来描述气候要素的变化趋势:

y（t）=a+bt （1）

式（1）中，t 为时间序列,a 为经验系数,可通过回归分析方法中的最小二乘法求取,b为趋势变化率,当 b为正(负)表示气温要素有增加(减小)趋势,b×10为气候倾向率,表示气温要素10a的变化速率。

1.2.2 相关系数(r)

利用回归系数b与相关系数之间的关系,可求出时间ti与变量xi之间的相关系数:

相关系数r表示变量x与时间t之间线性相关的密切程度，要判断变化趋势的程度是否显著，就要对相关系数进行显著性检验（t检验）。确定显著性水平 ，若 ｜＞ｒ，表明x随时间t的变化趋势是显著的，否则表明变化趋势是不显著的。从而可以检验气候要素的变化是一种有意义的趋势还是随机振荡。

2 结果与分析

2.1 气温变化特征分析

2.1.1 气温年变化特征

图1(a)为近59a五道梁平均温度的变化趋势，近59a五道梁的年平均温度呈上升趋势，温度倾向率为0.34℃/10a，最高值出现在2016年（-3.7℃），最低值出现在1963年、1965年和1967年（-6.5℃），59a的平均值为-5.1℃，通过了0.001的显著性检验。

图1(b)为近59a五道梁最高温度的变化趋势，近59a五道梁的年最高温度呈上升趋势，温度倾向率为0.23℃/10a，最高值出现在2016年（3.9℃），最低值出现在1967年和1985年（0.9℃），59a的平均值为2.5℃，通过了0.001的显著性检验。

图1(c)为近59a五道梁最低温度的变化趋势，近59a五道梁的年最低温度呈上升趋势，温度倾向率为0.50℃/10a，最高值出现在2009年和2011年（-9.1℃），最低值出现在1963年（-13.1℃），59a的平均值为-11.1℃，通过了0.001的显著性检验。通过对近59a年五道梁平均温度变化趋势的分析，可以看出年平均最低温度增温最快。

图1 近59a年五道梁气温年变化趋势（a平均温度 b最高温度 c最低温度）

2.1.2气温四季变化特征

表1为五道梁气温的四季变化趋势。从表1可以看出，五道梁四季平均气温和最低气温均通过了0.001的显著性检验,四季平均气温中冬季增温最多，春季最小，四季最低气温中冬季增温最多，夏季最小；四季最高气温仅冬季通过了0.001的显著性检验，四季最高气温中冬季增温最多，春季最小。由表1得出结论，五道梁四季最低气温的增温率均高于平均气温和最高气温的增温率 ，冬季增温最为明显。

注：**、***分别表示通过0.01、0.001的显著检验

3 结论与讨论

五道梁近59a的年平均气温、最高气温和最低气温均呈极显著的增温趋势，气候倾向率分别为0.34℃/10a、0.23℃/10a和0.50℃/10a，，均通过了0.001的显著性检验，其中最低气温增温最显著。季节变化中以冬季增温最为明显，冬季增温对年平均气温增高贡献率最大。

参考文献

[1]刘飞,武丽梅,陈礼春,等.基于GIS的全国近60年来气温变化趋势及突变分析[J].农业科技与信息，2015,6（455）:74-78.

[2]王绍武.近百年气候变化与变率的诊断研究[J].气象学报.1994.52(3):261-273.

[3] 季贺成.1982—2012年北京市气温变化特征分析[J].现代农业科技，2015(7)259-261.

[4] 陈隆勋,朱玉琴,王文,等.中国近45年来气候变化的研究[J].气象学报,1998，56(3)：257—271．

[5] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社,2007:1-296.