崔 萌,高 薔
(通遼市庫倫旗氣象局,內(nèi)蒙古 通遼 028200)
20 世紀(jì)80 年代以來,全球平均氣溫呈顯著上升趨勢,全球氣候變暖現(xiàn)象逐漸得到民眾與政府的關(guān)注。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次氣候變化評估報(bào)告指出,近100 年來全球氣候呈變暖趨勢,1880年——2012 年全球地表平均溫度約升高了0.85℃,極端事件不斷增加[1-3]。研究發(fā)現(xiàn):1960 年——2010 年,我國年、冬季、夏季平均氣溫都有明顯上升趨勢,冬季增溫幅度最大,夏季增溫幅度小于年平均和冬季平均,北方氣溫增幅大于南方[2-3]。不同地區(qū)和季節(jié)的氣溫變化差異對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不同影響。因此,在全球氣候變暖的大環(huán)境下,研究分析某一地區(qū)的氣溫變化特征具有重要意義[4-6]。
庫倫旗位于內(nèi)蒙古通遼市南部,素有“中國蕎麥之鄉(xiāng)”的美譽(yù),總種植面積10.67×104hm2,灌溉面積不足10%,屬于雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)地區(qū)。文章初步探討了庫倫旗近56 年來的氣溫變化趨勢和突變點(diǎn),以期探明庫倫旗氣溫年變化與季節(jié)變化規(guī)律,為庫倫旗生態(tài)環(huán)境建設(shè)、農(nóng)牧業(yè)發(fā)展以及氣象災(zāi)害防御等工作提供參考依據(jù)[7-8]。
選用1960年——2015 年庫倫旗國家氣象觀測站氣溫資料,包括年和各季節(jié)的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫等數(shù)據(jù)資料。氣溫的變化速率和趨勢用氣候趨勢系數(shù)加以表現(xiàn),并檢驗(yàn)氣候趨勢系數(shù)的顯著性,運(yùn)用M-K 檢驗(yàn)法對氣溫進(jìn)行突變分析。
2.1.1 氣溫年際變化
1960年——2015 年庫倫旗年平均氣溫總體呈上升趨勢,但1960年——1970 年呈下降趨勢,1970年——1990 年基本處于較寒冷氣候時(shí)期,然后進(jìn)入較為溫暖的氣候時(shí)期,氣溫持續(xù)升高。在2000 年前后升溫趨勢逐漸放緩,2005 年后氣溫呈明顯下降趨勢,又進(jìn)入較寒冷氣候時(shí)期。
庫倫旗年平均氣溫呈顯著上升趨勢(P<0.05),平均氣溫的變化速率為0.32℃/10 a,高于我國近60 年平均增溫速率。韓翠華等人對1951年——2010 年我國氣溫變化進(jìn)行了區(qū)域研究,研究表明:在此期間東北地區(qū)的升溫速度最快達(dá),0.3℃/10 a,庫倫旗氣溫變化速率與東北區(qū)域較為一致。
庫倫旗年平均最高、最低氣溫也呈顯著上升趨勢(P<0.05),氣溫變化速率分別為0.13℃/10 a 和0.32℃/10 a。由此可知,在氣候變暖過程中,庫倫旗年平均最低氣溫的升溫幅度大于年平均最高溫度的升溫幅度。
2.1.2 各季氣溫變化
各季節(jié)平均氣溫的變化趨勢總體呈上升趨勢。在2005年春季、夏季和秋季的平均氣溫先后出現(xiàn)下降趨勢。冬季平均氣溫的下降趨勢出現(xiàn)較早,在1995 年就已開始逐漸下降。但各季平均氣溫的上升速率也有所不同,秋季最大為0.25℃/10 a,其次是春季、冬季,夏季最小僅為0.15℃/10 a,且只有秋季、春季的平均氣溫變化通過了顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。因此,夏季升溫對于年平均氣溫升高的貢獻(xiàn)率最小,影響庫倫旗年平均氣溫的上升過程主要為秋季、春季。
從庫倫旗各季節(jié)平均最高氣溫的變化趨勢可以發(fā)現(xiàn),各季節(jié)的平均最高氣溫變化趨勢不明顯,氣溫變化速率僅在0.06℃/10 a~0.16℃/10 a。庫倫旗各季節(jié)平均最低氣溫的呈顯著上升趨勢(P<0.05),氣候傾向率在0.18℃/10 a~0.38℃/10 a。由此可知,各季節(jié)的平均最低氣溫氣候趨勢傾向率也明顯高于平均最高氣溫。
2.2.1 年平均氣溫
利用M-K 檢驗(yàn)法對1960 年——2015 年庫倫旗年、各季節(jié)平均氣溫進(jìn)行突變分析,置信度水平α=0.05。庫倫旗年平均氣溫的M-K 分析結(jié)果如圖1 所示,UF 曲線自1965 年后呈明顯上升趨勢且穿過信度線,2005 年后呈下降趨勢,但整體上升變化趨勢顯著,且UF 與UB 的交點(diǎn)位于0.05 信度區(qū)間內(nèi),說明存在突變。突變開始于兩線交點(diǎn),即1988 年前后。庫倫旗氣溫變化分為兩個(gè)階段,第一階段為1960——1988 年平均氣溫為6.89℃,第二階段1989 年——2015 年平均氣溫為7.74℃,突變前后兩個(gè)階段平均氣溫相差0.85℃。庫倫旗平均最高、最低氣溫的M-K 檢驗(yàn)分析結(jié)果與平均氣溫十分相似,UF 曲線自1965 年左右呈明顯上升趨勢且穿過信度線,2005年左右呈下降趨勢,但整體上升變化趨勢顯著,突變開始于兩線交點(diǎn)在1980 年,平均最低氣溫突變前后相差較大,突變點(diǎn)后氣溫上升了1.0℃。
2.2.2 各季節(jié)平均氣溫
庫倫旗各季節(jié)平均氣溫的M-K 結(jié)果分析可知,春季、秋季和冬季均存在突變,突變先后開始于1979 年——1988 年。從突變發(fā)生前后的氣溫變化來看,冬季平均氣溫的變化最為顯著,前后溫差達(dá)1.16℃。
各季節(jié)平均最高氣溫僅冬季存在突變,突變發(fā)生于1975年。平均最低氣溫的突變在4 個(gè)季節(jié)均有發(fā)生,冬季發(fā)生的最早,且與平均最高氣溫突變年份一致為1975 年,突變前后均值相差1.4℃。春季和秋季突變發(fā)生在1981 年左右,夏季突變發(fā)生最晚為1993 年,突變前后均值差0.6℃~0.9℃。
1960 年——2015 年庫倫旗年平均氣溫與季平均氣溫總體上呈明顯上升趨勢,2000 年左右升溫趨勢有所減緩,2005 年后氣溫明顯下降,其中冬季平均氣溫在1995 年就開始逐漸下降。年平均氣溫的氣候傾向率為0.32℃/10 a,高于我國近60 年平均增溫速率。庫倫旗氣溫上升主要由最低氣溫的上升導(dǎo)致,多發(fā)生在春季、秋季。年、冬季的平均氣溫、最高和最低氣溫均存在突變,突變前后平均氣溫均值相差較大,除冬季平均氣溫突變時(shí)間較早在1979 年,其余突變開始時(shí)間在1978 年——1988 年前后。