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1957崇左市气温变化特征分析毛家桑黄纤婷严玲摘要利用崇左国家气象观测站1957—2017年共61年的逐月平均气温资料,分析崇左市年平均气温以及春、夏、秋、冬四季平均气温的变化特征结果表明,崇左市年平均气温整体呈显著上升趋势,气候倾向率为
0.0157℃/a,并在1990年发生向暖突变春季增温速率最缓慢,秋季增温速率最快;夏、秋季的季平均气温上升趋势显著,对全年平均气温增加趋势的贡献大近61年来,崇左市年均气温以5年以下的振荡周期为主,20世纪70—90年代呈现出8年及14年左右的周期变化,且以8年左右的周期变化最为显著关键词气温;变化特征;广西崇左;1957—2017年P
423.3A1007-5739201909-0194-02Abstract Baseon themonthly average temperature data of theChongzuoNational MeteorologicalObservatory during1957-2017,the annual averagetemperature and the seasonalaverage temperature in spring,summer,autumnand winterwere analyzed.The resultsshowed thatthe annualaveragetemperature inChongzuo Cityshowed asignificant upwardtrend withtheclimate tendencyrate of
0.0157℃/a,and therewas asudden changeofannual averagetemperature in
1990.The warmingrate ofseasonal averagetemperaturewas theslowest inspring andwas thefastest inautumn.Theseasonal averagetemperatureinsummer andautumn increasedsignificantly,which contributeda lotto therising ofannualaveragetemperature.Inrecent61years,the annualaveragetemperaturehas beendominated byanoscillation periodof lessthan5years.From the1970s tothe1990s,itshowed theoscillation periodof8years and14years,andthe8years wasthemost significantperiod.Key wordstemperature;change characteristic;Chongzuo Guangxi;1957-2017全球气候变暖已成为世界各国普遍认可的事实IPCC的第五次评估科学基础报告指出,近百年全球持续变暖,尤以近50年变暖更明显,1880—2012年130多年来全球地表平均温度上升了约
0.85t[1-2]在全球变暖背景下,20世纪中叶以来极端气候发生的强度和频率发生明显变化,对人类的生存环境及生产、生活产生了一系列的负面影响在农业生产方面,气候变暖导致年平均气温上升、积温增加,使农作物生育期缩短、生长发育不足,造成不同程度的减产⑶崇左市位于广西壮族自治区西南部、北回归线以南,属于典型的亚热带季风气候区得天独厚的气候资源使崇左市成为中国最大的甘蔗种植、蔗糖生产基地,被誉为“中国糖都”全市甘蔗种植面积稳定在
26.67万hm2以上,榨蔗量和产糖量连续14个榨季位居全国地级市首位,其甘蔗产量在广西“三分天下有其一”、在全国“五分天下有其一”邓雨等[4]指出,热量条件是甘蔗产量高低和含糖量多少的重要限制因子在全球气候变暖的背景下,详细分析崇左市气温变化特征,探明气候变化规律,可为合理利用气候资源、指导当地甘蔗种植等农业生产活动提供参考1资料与方法本文利用崇左国家气象观测站1957—2017年共61年的逐月平均气温资料,采用滑动平均法、一元线性回归法、Mann-Kendall检验法(MHK检验)、Morlet小波分析等研究方法[5-6]分析崇左市气温的变化趋势、突变及周期变化特征其中,四季的气温定义如下3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12月至次年2月为冬季2结果与分析
2.1年平均气温的变化特征从崇左市近61年年平均气温变化趋势(图1)可以看出,崇左市近61年的平均气温值为
22.6℃;年平均气温的最低值为
21.7℃,出现在1967年、1984年;年平均气温的最高值为
24.0T,出现在2015年;崇左市近61年的年平均气温波动幅度较小,在±
1.52范围内从5年滑动平均曲线可以看出,以1989年为界可将崇左市气温分为2个阶段1957—1989年期间的5年滑动平均气温值小于近61年的平均气温值,为相对冷期;1990—2017年为相对暖期由线性回归方程可知,崇左市年平均气温呈上升趋势,气温倾向率为
0.0157℃/a;回归方程的决定系数R2=
0.2999,由于当因变量与自变量呈线性关系时,样本决定系数等于样本相关系数的平方,即相关系数片
0.548,通过了
0.001置信水平的显著性检验r
0.001=0,408,表明崇左市年平均气温随着年际变化呈显著上升趋势根据气温线性趋势可知,1957—2017年崇左市气温上升
1.0℃o
2.2季平均气温变化特征利用逐月平均气温资料计算出崇左市历年的春、夏、秋、冬季平均气温,从而得到季平均气温变化趋势图2由图2可知,各季节的增暖进程存在明显差异,春季气温相对于其他季节上升缓慢,增温速率仅为
0.0097T/a;夏、冬季的增温速率相近,分别为
0.
0125.
0.0148P/a;秋季的增温速率最快,为
0.0252℃/ao韦玉洁等[7]通过研究也指出,广西各季节平均气温增温趋势中,夏、秋、冬季中崇左市均处于全区较明显增温的区域,其中秋季增温速率超过
0.2℃/10a由回归方程的决定系数可知,夏季、秋季的相关系数分别为
0451.
0.585,均通过了
0.001置信水平的显著性检验rO.001=
0.408,表明崇左市夏、秋季的季平均气温上升趋势显著,对全年平均气温增温趋势的贡献大各季平均气温年际变化中以冬季的平均气温变化幅度最大,其最高年冬季平均气温为
17.6最低年为
12.0℃,两者相差
5.6°C;春、夏、秋三季最高年平均气温与最低年相差分别为
3.
6.
2.
3.
3.
522.3年平均氧温的突变分析应用Mann-Kendall检验法检验1957—2017年崇左市年平均气温序列的突变情况由图3的UF曲线可见,崇左市年平均气温在20世纪60年代呈降温趋势,从70年代开始呈现上升趋势,UF曲线值在1957—1997年期间均没有超过置信水平
0.05的临界线±
1.96,表明此时段升温趋势不显著;自1998年以来UF曲线值大大超过临界值,表明该时段升温趋势十分显著根据UF和UB2条曲线在临界值之内的交点位置,可以确定崇左市年平均气温的突变时间从1990年开始,突变之前的年平均气温为
22.3°C,突变后的年平均气温为
22.9°C,相比突变前增温了
0.6七综上所述,崇左市年平均气温在1990年发生突变,这与年平均气温的5年滑动平均曲线在1990年冷暖变化分界点一致
2.4年平均气温的周期变化特征小波分析是一种信号的时间-频率分析方法,在时、频两域都能反映出信号的振幅、位相和功率的局部变化特征,系数的实部表示不同特征时间尺度信号在不同时间上的分布和位相两方面的信息,正的小波系数反映出分析对象在该时间段为偏高期,负值时反映为偏低期,零值对应着突变点[8]从Morlet小波分析实部图可以看出,崇左市年平均气温有明显的周期性变化规律,近61年来以5年以下的振荡周期为主,20世纪70—90年代呈现出8年及14年左右的周期变化,且以8年左右的周期变化最为显著,见图4ao2017年,平均气温5年左右的振荡周期尚未闭合,处于气温降低期结合小波模的等值线图分析,5年左右的振荡周期在1985年至今的时段内非常显著,1975—1990年表现为较显著的8年左右周期,见图4b结论1崇左市近61年的年平均气温波动幅度不是很大,在±
1.59范围内;年平均气温整体呈显著上升趋势,气候倾向率为
0.0157℃/a M-K检验表明,崇左市年平o均气温在1990年发生向暖突变,这与年平均气温的5年滑动平均曲线在1990年冷暖变化分界点一致2崇左市各季节的增暖进程存在明显差异,春季气温相对于其他季节上升缓慢,夏、冬季的增温速率相近,秋季的增温速率最快冬季平均气温的年际变化幅度最大,夏季平均气温的年际变化幅度最小夏、秋季的季平均气温上升趋势显著,对全年平均气温增加趋势的贡献大3崇左市年平均气温有明显的周期性变化规律,近61年来以5年以下的振荡周期为主,20世纪70—90年代呈现出8年及14年左右的周期变化,且以8年左右的周期变化最为显著4参考文献
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