王 宇，程清平

(1.廣西天峨氣象局，廣西 天峨 5473001； 2.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007)

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1971—2014年廣西桂平市地面氣候要素變化特征分析

王 宇1，程清平2

(1.廣西天峨氣象局，廣西 天峨 5473001； 2.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007)

根據(jù)桂平市地面氣象站1971—2014年氣溫、降水量、日照時數(shù)等資料，采用線性趨勢分析、Mann-Kendall檢測、Morle小波分析等方法分析了近45年來桂平市氣候要素變化特征。結(jié)果表明：(1)年極端最高氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫、年平均氣溫均呈顯著的上升趨勢，年平均相對濕度呈顯著的減少趨勢，年降水量、年平均風(fēng)速呈不顯著增大趨勢，年日照時數(shù)呈不顯著的減少趨勢；(2)年極端最高氣溫、年極端最低氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫、年平均氣溫、年降水量、年相對濕度、年日照時數(shù)和年平均風(fēng)速分別存在19年、 22年、20年、4年、10年、16年、19年、17年、32年的主周期變化；(3)年極端最高氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫、年平均氣溫、年平均相對濕度均通過0.05的顯著性水平檢驗(yàn)，顯著突變點(diǎn)分別為1995年、1998年、1997年、1993年、1992年，其余要素突變特征不顯著；(4)R/S分析表明未來各氣候要素將與過去變化趨勢保持一致，呈持續(xù)性變化。

桂平市；氣候要素；變化特征；分析

氣候變化問題一直是人類普遍關(guān)心的問題。IPCC第5次評估報(bào)告指出：從1983年到2012年這30年可能是北半球自1400年以來最熱的30年。1880—2012年全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢，升高了0.85 ℃，2003—2012年年平均氣溫比1850—1900年年平均氣溫上升了0.78 ℃[1]。隨著全球氣候變暖，各氣候要素相應(yīng)發(fā)生了變化，這引起了國外和中國學(xué)者的普遍關(guān)注，并對各氣候要素做了研究，Gruza等[2]對俄羅斯1886—1996年氣候變化研究發(fā)現(xiàn)年極端最高溫日數(shù)顯著增加。Easterling等[3]對美國東北部與Plummer等[4]對澳大利亞和新西蘭研究具有一致性的結(jié)果，即研究區(qū)域年極端最低溫日數(shù)呈顯著減少趨勢。Río[5]等對西班牙1961—2006年年平均最高和最低氣溫研究表明，西班牙90%的地區(qū)以0.3 ℃/10a的傾向率呈顯著的上升趨勢，年平均最高溫比年平均最低溫上升明顯。國內(nèi)一些學(xué)者對我國年極端最高和最低氣溫[6-8]、年平均最高和最低氣溫[6,9]、年平均氣溫[10]和年降水量[11]、年日照時數(shù)[12]等的研究也發(fā)現(xiàn)各氣候要素發(fā)生了不同程度的變化，以上國內(nèi)外學(xué)者從大尺度區(qū)域?qū)夂蜃兓囊?guī)律進(jìn)行了深入的分析，為進(jìn)一步了解氣候變化的原因和影響因素奠定了基礎(chǔ)。

氣候變化會導(dǎo)致一系列的生態(tài)和環(huán)境問題，甚至對人類的生命安全也會構(gòu)成威脅，因此對氣候變化的分析和認(rèn)識就變得十分棘手和有意義。有不少學(xué)者[13-16]對于局部小區(qū)域的氣候研究表明，其變化與全球變暖同步，但主要針對其中1～2個要素進(jìn)行研究，而從多個要素進(jìn)行研究的不多。在此結(jié)合桂平市年極端最高和最低氣溫、年平均最高和最低氣溫、年平均氣溫、年降水量、年日照時數(shù)等多個地面要素進(jìn)行系統(tǒng)分析并初步探討其變化的可能原因，從而進(jìn)一步豐富對該地區(qū)氣候變化規(guī)律認(rèn)識及為該地區(qū)社會生產(chǎn)、生態(tài)保護(hù)和應(yīng)對未來氣候變化等提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 材料與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于桂平國家基本氣象站(59254，23°24′N，110°05′E)1971—2014年逐日極端最高和最低氣溫、逐月平均最高和最低氣溫、降水量和日照時數(shù)等資料，站點(diǎn)沒有移站，數(shù)據(jù)經(jīng)嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)控，資料序列完整。四季的劃分按照氣象季節(jié)劃分方法，春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月，冬季為12月—次年2月，利用1981—2010年的平均值作為常年值。

1.2 研究方法

通過一元線性趨勢分析[17]、滑動平均法[18]進(jìn)行變化趨勢的分析，Morle小波[19]對各要素變化周期進(jìn)行分析，對于突變點(diǎn)的檢測采用國際氣象組織推薦的Mann-Kendall非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法[19-20]，其優(yōu)點(diǎn)在于不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，更適用于類型變量和順序變量，計(jì)算也比較簡便。但有時交叉點(diǎn)較多，有虛假突變點(diǎn)，因此再結(jié)合滑動t檢驗(yàn)法確定突變點(diǎn)。利用相關(guān)分析法[21]分析各氣候要素的相關(guān)性。R/S分析法[22]對未來變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，具體運(yùn)算步驟見文獻(xiàn)[17-22]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣候要素的年際變化

2.1.1 年極端最高氣溫

桂平近45年來極端最高氣溫隨時間的推移呈顯著(P<0.05)的上升趨勢(圖1(a))，傾向率為0.283 ℃/10a(相關(guān)系數(shù)為0.3685，標(biāo)準(zhǔn)差為0.98)，遠(yuǎn)大于全國0.16 ℃/10a[6](1961—2010 年)、華南0.20 ℃/10a[8](1961—2008 年)、廣西0.094 ℃/10a[23](1961—2010 年)，近45年來升高了1.22 ℃，最大值為2003的39.4 ℃，最小值為1977年的35.5 ℃，極差3.9 ℃。5年滑動平均顯示，年極端最高氣溫大致經(jīng)歷下降(1971—1977年)—上升(1977—1992年)—下降(1992—2001年)—上升(2001—2007年)—下降(2007—2014年)5個階段。1970年代平均值36.6 ℃，較常年值37.1℃偏低0.5 ℃，1980年代較常年值偏低0.4 ℃，1990年代為36.9 ℃，較常年值偏低0.2 ℃，21世紀(jì)前10年為37.8 ℃，較常年值偏高0.7 ℃，2011—2014年為37.3 ℃，較常年值偏高0.2 ℃，呈“前冷后暖”變化趨勢。

2.1.2 年極端最低氣溫

桂平近45年來年極端最低氣溫呈不顯著(P<0.1)的上升趨勢(圖1(b))，傾向率為0.255 ℃/10a(相關(guān)系數(shù)為0.2618，標(biāo)準(zhǔn)差為1.25)，上升幅度比全國0.53 ℃/10a[6](1961—2010 年)、華南0.48 ℃/10a[8](1961—2008 年)、廣西0.451 ℃/10a[23](1961—2010 年)偏低。最高值出現(xiàn)在2007年為6.7 ℃，最低值出現(xiàn)在1975年為0.6 ℃，極差6.1 ℃。5年滑動平均表明，年極端最低氣溫在1971—1980年相對偏冷，1981—1990年相對偏暖，1991—2000年相對偏冷，2001年以來變化幅度不大。1970年代平均值為2.7 ℃比常年值3.6 ℃偏低0.9 ℃，1980年代為3.7 ℃，比常年值偏高0.1 ℃，1990年代為3.1 ℃，比常年值偏低0.5 ℃，21世紀(jì)前10年為3.9 ℃，比常年值偏高0.3 ℃，2011—2014年為3.8 ℃，比常年值偏高0.2 ℃，呈“降—升—降—升”式變化。

2.1.3 年平均最高氣溫

桂平近45年來年平均最高氣溫(圖1(c))傾向率為0.299 ℃/10a(相關(guān)系數(shù)為0.6213，標(biāo)準(zhǔn)差為0.61)，升溫趨勢極其顯著(P<0.0001)。上升幅度較全國0.21 ℃/10a[6](1961—2010 年)、華中0.079 ℃/10a[9](1960—2005年)顯著偏高。最高值為2009年的27.2 ℃，最低值為1984年的24.7 ℃，極差2.5 ℃。從5年滑動平均來看看，1971—1980年穩(wěn)定少變，年平均最高氣溫經(jīng)歷1981—1988年相對冷期，1989—1991年相對暖期，1992—2002年相對冷期，2003—2009年相對暖期，2010—2014年相對冷期6個階段。2000年以前較常年值26 ℃偏低，2000年以后較常年值偏高，與年極端最高氣溫一致呈“前冷后暖”變化趨勢。

2.1.4 年平均最低氣溫

桂平近45年來年平均最低氣溫(圖1(d))傾向率為0.204 ℃/10a(相關(guān)系數(shù)為0.6025，標(biāo)準(zhǔn)差為0.43)，上升趨勢十分顯著(P<0.0001)，上升幅度較中國0.37 ℃/10a[6](1961—2010年)偏低，較華中0.203 ℃/10a[9](1960—2005年)略微偏高。最高值為2006年的19.7 ℃，最低值為1984年的17.9 ℃，極差1.8 ℃。1970年代和21世紀(jì)前10年為相對偏暖時期，其余時段為相對偏冷時期。1970—1980年代平均值均為18.7 ℃與常年值19 ℃相差0.3 ℃，1990年代平均值為18.9 ℃較常年值偏低0.1 ℃，2001—2010年為19.4 ℃，較常年值偏高0.4 ℃，2011—2014年為19.2 ℃，較常年值偏高0.2 ℃，年平均最低氣溫1970—1980年代變化平穩(wěn)，1990年以來呈逐漸變暖趨勢。

2.1.5 年平均氣溫

桂平近45年來年平均氣溫傾向率為0.22 ℃/10a(相關(guān)系數(shù)為0.6074，標(biāo)準(zhǔn)差為0.47)，呈極其顯著的上升趨勢(P<0.0001)，近45年來上升了0.97 ℃，升溫幅度較全球0.85 ℃[1](1880—2012年)偏高0.12 ℃、中國1.35 ℃[6](1961—2010年)偏低0.38 ℃、廣西0.74 ℃[23](1961—2010年)偏高0.23 ℃。最高值為2003年的22.6 ℃、最低值為1984年的20.7 ℃，5年滑動平均顯示，年平均氣溫經(jīng)歷1971—1982年基本平穩(wěn)，1983—1988年相對偏冷，1989—1994年相對偏暖， 1995—2001年相對偏冷， 2002—2009年相對偏暖，2010—2014年相對偏冷6個階段。1970—1980年代平均值均為21.4 ℃，較常年值21.8 ℃偏低0.4 ℃，1990年代為21.8 ℃，與常年值持平，21世紀(jì)前10年為22.2 ℃較常年值偏高0.4 ℃，2011—2014年平均值為22.1 ℃較常年值偏高0.3 ℃，近45年來年平均氣溫1970—1980年代穩(wěn)定少變，1990年代以來轉(zhuǎn)向偏暖，與年極端最高氣溫和年平均最高氣溫一致呈明顯“前冷后暖”變化趨勢。

2.1.6 年降水量

桂平1971—2014年年降水量呈不顯著的(P=0.2708)增加趨勢(圖1(f))，傾向率為43.578 mm/10a(相關(guān)系數(shù)為0.1697)，增加幅度較全國0.11 mm/10a[6](1961—2010年)顯著偏高，而與覃衛(wèi)堅(jiān)等[24](1961—2008年)對廣西降水研究所顯示的廣西大部分地區(qū)降水有集中加強(qiáng)的趨勢具有一致性，年降水量最大值為1981年的2 485 mm，最小值為1989年的1 032.6 mm。從5年滑動平均來看，1981—1985年、1993—2002年相對多雨，其余時段相對少雨。1970年代平均值為1 581.7 mm，較常年值1 735.3 mm偏少153.6 mm，1980年代為1 696.7 mm，比常年值偏少38.6 mm，1990年代為1 762.6 mm，較常年值偏多27.3 mm，21世紀(jì)前10年為1 740.1 mm，較常年值偏多4.8 mm，2011—2014年為1 819.4 mm，較常年值偏多84.1 mm，從距平來看，降水量自1993年以來有16年大于常年值，6年小于常年值，可見，年降水量自1993年增加明顯。

2.1.7 年相對濕度

桂平1971—2014年年平均相對濕度呈顯著(P<0.05)減少趨勢(圖1(g))，其傾向率為-0.566%/10a(相關(guān)系數(shù)為-0.3323)，與左洪超等[25]研究結(jié)果所顯示的中國66%(1961—2000年)的臺站相對濕度呈下降趨勢具有一致性，最高值為1997年和2012年的82%，最低值為2011年的77%。5年滑動平均顯示，1971—1980年呈下降趨勢，1980—1985年呈上升趨勢，1985—1992年呈下降趨勢，1992—1997年呈上升趨勢，1997—2009年呈下降趨勢，2009年以來呈波動上升趨勢。從距平來看，年相對濕度自2003年來連續(xù)9年低于常年值，可知，年平均相對濕度的減少主要以21世紀(jì)以來減少貢獻(xiàn)最大。

2.1.8 年日照時數(shù)

桂平1971—2014年年日照時數(shù)呈不顯著的(P<0.1)減少趨勢(圖1(h))，與周丹等[6](1961—2010年)、任國玉等[12](1951—2002年)對中國和葉瑜等[26](1961—2010年)對廣西的研究結(jié)果均有一致性，傾向率為-30.861 h/10a(相關(guān)系數(shù)為-0.2541)，年日照時數(shù)最大值為1986年的1 824.5 h，最小值為2012年的1 107.4 h，極差717.1 h。5年滑動平均顯示，年日照時數(shù)經(jīng)歷1971—1982年相對偏少，1983—1993年相對充足，1994—2002年相對偏少，2003—2010年相對充足，2011—2014年相對偏少5個階段。從距平來看，年日照時數(shù)自2000年以來僅有5年大于常年值，年日照時數(shù)的減少主要以21世紀(jì)以來最為明顯。總的來看，年日照時數(shù)呈“前多后少”的變化趨勢。

2.1.9 年平均風(fēng)速

桂平1971—2014年平均風(fēng)速(圖1(i)) 呈不顯著的增大趨勢(P<0.1)，與全國平均風(fēng)速[25](1961—2000年)呈減小趨勢具有不一致性，其傾向率為0.063 m·s-1/10a(相關(guān)系數(shù)為0.2673)，年平均風(fēng)速最大值出現(xiàn)在1995年，其值為1.5 m·s-1，最小值出現(xiàn)在1990年，其值為0.5 m·s-1，極差1 m·s-1。從5年滑動平均來看，1971—1981年相對偏大，1982—1994年相對偏小，1995年以來相對偏大。從距平來看，年平均風(fēng)速自1978—1994年連續(xù)17年低于常年值，呈明顯的減小趨勢，而1995—2014年連續(xù)20年高于常年值，可知，年平均風(fēng)速的增大主要以21世紀(jì)以來貢獻(xiàn)最大?？偟膩砜矗昶骄L(fēng)速呈現(xiàn)明顯的“前期減小，后期增大”的變化趨勢。

2.2 氣候要素變化周期分析

圖2為各氣候要素小波變換系數(shù)實(shí)部和小波方差圖，圖中正值表示各要素正相位變化，負(fù)值表示負(fù)相位變化，正負(fù)交替出現(xiàn)表示各要素偏高和偏低交替出現(xiàn)，從圖2(a)小波系數(shù)實(shí)部等值線圖可知，年極端最高氣溫存在3～9年、15～20年左右的周期變化規(guī)律，正負(fù)相位交替出現(xiàn)，可以明顯的觀察到在計(jì)算時段內(nèi)，年平均氣溫偏低、偏高的波動變化，從圖2(b)小波方差得知，年極端最低氣溫存在2處比較明顯的峰值，其中，19年年代際變化周期峰值最大，對應(yīng)第一主周期，其次是5年年際變化周期對應(yīng)第二主周期。年極端最低氣溫小波系數(shù)實(shí)部等值線圖顯示，年極端最低氣溫存在2～10年和18～25年左右周期變化規(guī)律，小波方差顯示，22年年代際變化周期峰值最大，震蕩最強(qiáng)，為第一主周期，8年年代際變化周期對應(yīng)峰值其次，為第二主周期。年平均最高氣溫小波系數(shù)實(shí)部等值線圖顯示，年平均最高氣溫存在2～8年和10～20年左右周期變化規(guī)律，正負(fù)相位交替出現(xiàn)，呈偏冷和偏暖交替出現(xiàn)。從小波方差圖得知，20年年代際變化周期對應(yīng)峰值最大，為第一主周期，4年年際變化周期對應(yīng)峰值其次，為第二主周期。年平均最低氣溫在2～5年左右處正負(fù)相位交替變化比較明顯，從小波方差得知，4年年際變化周期在整個時段內(nèi)對應(yīng)峰值最大，為第一主周期。年平均氣溫小波系數(shù)實(shí)部等值線圖顯示，在2～7年、10～15年左右處存在明顯的正負(fù)相位交替出現(xiàn)的偏低和偏高周期變化規(guī)律，從小波方差得知，10年年際變化周期對應(yīng)峰值最大，震蕩最強(qiáng)，為第一主周期，4年年際變化周期對應(yīng)峰值其次，為第二主周期。年降水量在2～8年、10～20年左右處，存在明顯的正負(fù)相位交替出現(xiàn)的豐-枯變化周期規(guī)律，小波方差顯示，16年年代際變化周期對應(yīng)峰值最大，為第一主周期，5年年際變化周期對應(yīng)峰值其次，為第二主周期。年相對濕度存在2～7年、15～20年左右的周期變化規(guī)律，從小波方差得知，19年年代際變化周期震蕩最強(qiáng)，對應(yīng)峰值最大，為第一主周期，4年年際變化周期其次，為第二主周期。年日照時數(shù)小波系數(shù)實(shí)部等值線圖顯示，年日照時數(shù)存在2～7年、15～20年左右周期變化規(guī)律，從小波方差得知，17年年代際變化周期對應(yīng)第一主周期，6年年際變化周期對應(yīng)第二主周期。年平均風(fēng)速在25～40年左右處存在明顯的偏小、偏大交替出現(xiàn)的周期變化規(guī)律，小波方差顯示，32年年代際尺度對應(yīng)峰值最大，為第一主周期。

2.3 氣候要素突變特征

利用M-K非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法對各氣候要素進(jìn)行突變檢測，若正序列UFk曲線和逆序列UBk曲線交于一點(diǎn)，并且該點(diǎn)在臨界線之間，則該點(diǎn)對應(yīng)點(diǎn)即為突變點(diǎn)，UFk>0表明序列呈上升趨勢，UFk<0則表明呈下降趨勢，當(dāng)它們超過臨界線時，表明上升或下降顯著[19-20]。從圖3(a)可以看出年極端最高氣溫在正序列UF和逆序列UB曲線之間多次交于一點(diǎn)，并于1974—1978年突破-1.96臨界線(通過0.05顯著性檢驗(yàn))，但之前未有交點(diǎn)，因此沒有發(fā)生突變， 1988年以前UF<0呈下降趨勢，1988年以后UF>0，且在2008—2014年突破1.96的臨界線，呈顯著的突變上升，初步判斷突變點(diǎn)為1990和1995年，通過滑動t檢驗(yàn)來驗(yàn)證，經(jīng)計(jì)算第一次突變前極端最高氣溫均值為36.8 ℃，方差為0.85，突變后均值為37.2 ℃，方差為1.0，計(jì)算t值為4.44，查t分布表得知1990年不是真正的突變，第二次突變前年平均最高氣溫為36.8 ℃，方差為0.857，突變后年極端最高氣溫為37.3 ℃，方差為1.068，計(jì)算得t值為9.17通過0.001顯著性檢驗(yàn)，因此年極端最高氣溫突變點(diǎn)為1995年；年極端最低氣溫在正序列UF和逆序列UB曲線之間多次交于一點(diǎn)，但未突破1.96的臨界線，突變特征不明顯；年平均最高氣溫于1997/1998年在正序列UF和逆序列UB曲線之間交于一點(diǎn)，1988年以后UF>0，并于2005—2014年突破2.58臨界線(通過0.01顯著性檢驗(yàn))，顯著突變點(diǎn)為1998年，突變升溫十分顯著，突變后較突變前平均偏高0.9 ℃；年平均最低氣溫在正序列UF和逆序列UB曲線之間于1996/1997年交于一點(diǎn)，1989年以前UF呈波動下降趨勢，1989年以后UF>0呈持續(xù)上升趨勢，并于2003—2014年突破2.58的臨界線，顯著突變點(diǎn)為1997年，突變上升顯著，突變后較突變前平均偏高0.5 ℃；年平均氣溫在正序列UF和逆序列UB曲線之間于1992/1993年交于一點(diǎn)，1985年以前UF呈波動下降趨勢，1985年以來UF呈持續(xù)上升趨勢并于 2003—2014年突破2.58的臨界線，顯著突變點(diǎn)為1993年，突變升溫顯著，突變后較突變前偏高0.5 ℃；年降水量在正序列UF和逆序列UB曲線之間多次交于一點(diǎn)，但未突破1.96的臨界線，突變特征不明顯；年相對濕度在正序列UF和逆序列UB曲線之間于1992年交于一點(diǎn)，并于2011年突破-2.58的臨界線，突變減少顯著；年日照時數(shù)在正序列UF和逆序列UB曲線之間與1971/1972年交于一點(diǎn)，并于1976年突破-1.96的臨界線，但交點(diǎn)位于端點(diǎn)處，一般不可取，1976—1993年UF波動增加，1993年之后波動減少；年平均風(fēng)速在正序列UF和逆序列UB曲線之間于1982—1997之間突破-2.58的臨界線，但在此之前在正序列UF和逆序列UB曲線之間未有交點(diǎn)，因此年平均風(fēng)速沒有發(fā)生突變。

2.4 氣候要素未來變化趨勢

R/S分析法能對氣候變化的持續(xù)性(0.5

表1 桂平市氣候要素Hurst指數(shù)

年極端最高氣溫/℃年極端最低氣溫/℃年平均最高氣溫/℃年平均最低氣溫/℃年平均氣溫/℃年降水量/mm年相對濕度/%年日照時數(shù)/h年平均風(fēng)速/(m·s-1)Hurst0.71620.54570.90790.94760.91360.58830.80230.73860.9326

3 討 論

氣候變化是在自然和人類的雙重影響下所發(fā)生[27]。近45年來桂平市各氣候要素發(fā)生了顯著的變化，表現(xiàn)在年極端最高(低)氣溫、年平均最高(低)氣溫、年平均氣溫均呈升溫趨勢；年極端最高氣溫升溫速率是年極端最低氣溫的1.1倍，這與王瑩等[23]對廣西氣溫的研究所顯示的年平均氣溫的上升以年極端最低氣溫的顯著上升貢獻(xiàn)最大不一致，而年平均最高氣溫增溫幅度顯著大于年平均最低氣溫，這也與Karl[28]等對全球陸面1951—1990年年平均最高/最低氣溫研究所顯示的年平均最高(低)氣溫分別升高了0.28 ℃和0.84 ℃以及唐紅玉等[29]對中國年平均最高(低)氣溫的研究所顯示的年平均最低氣溫的升溫幅度明顯大于年平均最高不一致。年極端最高氣溫增溫幅度大于年極端最低氣溫和年平均最高氣溫升溫速率大于年平均最低氣溫，這意味著日溫差在增大，這可能對植物生理活動[8]產(chǎn)生重要的影響；年極端最高氣溫突變時間為1995年，與全國1997年相近，超前于廣西2003年，年極端最低氣溫突變不顯著，這說明年極端最高氣溫較年極端最低氣溫變化更敏感；年平均最高氣溫突變于1998年，與全國平均最高氣溫突變于1996年十分接近，年平均最低氣溫突變于1997年，而全國年平均最低氣溫沒有發(fā)生突變，年平均氣溫突變于1993年，也超前于廣西2001年[6,23]。可見各氣溫要素變化趨勢和突變特征與中國和廣西不同步，這可能與所研究的時段以及研究尺度的大小不同有關(guān)。此外，也可能與地理地貌位置和大氣環(huán)流等不一致有關(guān)。降水量呈增加趨勢，這種增加趨勢可能與東亞季風(fēng)環(huán)流、太平洋與印度洋海溫、歐亞大陸特別是青藏高原積雪等因子的年代際尺度波動有關(guān)，也可能同氣溶膠排放和土地利用變化有聯(lián)系[30]，桂平位于廣西東南部，離海較近，深受季風(fēng)影響，但變化差異較大，降水峰值1981年為2 485 mm，與谷值1989年的1 032.6 mm相差1 452.4 mm，與次谷值2000年的1 173.9 mm也相差141.3 mm，降水波動較大，這使得桂平在降水極端年發(fā)生洪災(zāi)的可能性增大，應(yīng)引起重視；年日照時數(shù)呈減少趨勢，導(dǎo)致其減少的原因可能與多數(shù)研究者得到結(jié)果一致即人類活動引起的大氣氣溶膠含量和云量的增加等有關(guān)[30-31]，尤其是桂平作為廣西人口第一大縣，人類活動十分強(qiáng)烈。年平均風(fēng)速呈微弱的增大趨勢，這可能對于風(fēng)能資源的利用有一定的益處。

4 結(jié) 論

(1)近45年來桂平市各氣候要素發(fā)生顯著的變化，年極端最高(低)氣溫，年平均最高(低)氣溫，年平均氣溫均呈顯著的上升趨勢，并以年平均最高氣溫的上升幅度最為明顯。年極端最高氣溫和年平均最高氣溫的顯著上升對年均溫的顯著上升貢獻(xiàn)最大。年降水量呈增加趨勢，年日照時數(shù)和相對濕度呈減少趨勢，年平均風(fēng)速呈微弱的增大趨勢。

(2)年極端最高氣溫、年極端最低氣溫、年平均最高氣溫、年降水量、年相對濕度、年日照時數(shù)和年平均風(fēng)速第一主周期呈年代際變化，年平均最低氣溫、年平均氣溫第一主周期呈年際變化。

(3)桂平市在α=0.05置信度水平下，年極端最高氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫、年平均氣溫分別在1993年、1998年、1997年、1995年呈顯著的突變上升、年相對濕度于1992年呈顯著突變減少。

(4)R/S分析表明桂平市各氣候要素具有長期相關(guān)性，未來各氣候要素變化趨勢將仍與過去近45年總的變化趨勢保持一致，即年極端最高和最低氣溫，年平均最高和最低氣溫，年平均氣溫仍將呈上升趨勢，年降水量呈增加趨勢，年日照時數(shù)和年相對濕度呈減少趨勢，年平均風(fēng)速呈增大趨勢。

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Analysis of Variations of Climatic Elements in Surface Ground in Guiping City,Guangxi Province during 1971-2014

WANG Yu1,CHENG Qingping2

(1.Tian e Meteorological Bureau in Guangxi,Tian e Guangxi 547300,China; 2.College of Geographical Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou Fujian 350007,China)

Based on the data of the temperature,precipitation, sunshine duration etc from the ground meteorological stations from 1971 to 2014 Guiping city,we used the linear trend analysis,Mann-Kendall test,wavelet analysis to analyze characteristics of climate variation in Guiping in the recent 45 years.The results showed that:(1)Annual extreme maximum temperature and extreme minimum temperature,annual average maximum temperature and average minimum temperature,annual average temperature showed an extremely significant upward trend.annual relative humidity and sunshine duration tended to decrease,annual average wind speed showed a trend of increase;(2)annual extreme maximum temperature and extreme minimum temperature, annual mean maximum temperature and average minimum temperature,annual average temperature and precipitation,annual relative humidity and sunshine duration,annual average wind speed had 19a,22a,20a,4a,10a,16a,19a,17a,32a changes main cycle respectively;(3)annual extreme maximum temperature and mean maximum temperature,annual mean minimum temperature and average temperature,annual relative humidity by α=0.05 significance level test and mutations in 1995a 1998a,1997a,1993a,1992a respectively,and the rest of the elements is not significant mutations;(4)R/S analysis indicates that the future climate elements would be in consistent change with the past 44 years.

Guiping;climate;variation characteristics;prediction

1673-5072(2016)04-0429-10

2015-12-03

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41261007)

王 宇(1988—)，男，廣西河池人，助理工程師，主要從事地面綜合氣象觀測研究。

程清平(1987—)，男，云南昭陽人，碩士研究生，主要從事自然地理與全球變化研究。E-mail：446925163@qq.com

P426.1+3

A

10.16246/j.issn.1673-5072.2016.04.013