选用扎鲁特旗 1953~2011 年逐日气温资料,利用线性倾向率等方法对扎鲁特旗近 60 年年平均气温,平均最高、最低气温年际和年代变化进行趋势分析,利用 Mann-Kendall 方法进行突变检验。结果表明:扎鲁特旗年平均气温、平均最高、最低气温呈上升趋势,其气候倾向率分别为 0.439、0.258 和 0.546℃/10a,平均最低气温上升趋势比年平均气温和平均最高气温还要明显。年平均气温、平均最高、最低气温有明显的年代变化。扎鲁特旗年平均气温、平均最高气温和平均最低气温突变主要发生在 1987、1990 和 1982 年。 <br/> Based on the observation data of air temperature in Jarud from 1953 to 2011, the methods of climatic tendency and Mann-Kendall test are used to analyze the temperature change of Jarud. The results show that the annual average temperature, maximum and minimum temperature in Jarud showed an upward trend, of which the linear tendency rate was 0.439, 0.258 and 0.546 respectively. The increasing trend in minimum temperature was more significant than that in mean temperature and maximum temperature. There was obvious annual variation in average mean temperature, maximum and minimum temperature. The abrupt change point of annual mean temperature, maximum and minimum temperature in Jarud appeared mainly in 1987, 1990 and 1982.
近年来,全球气候变暖并日趋加剧已是公认的事实,日益引起社会公众和政府的关注。IPCC[
气候变化主要体现在地区和季节的变化上,各个地区的变暖的时间–空间尺度变化都不同,事实上,北方地区的变暖比南方地区要明显,冬季变暖现象比其他季节要明显。扎鲁特旗地处内蒙古自治区通辽市西北部,大兴安岭南麓,科尔沁草原西北端,署内蒙古高原向松辽平原过渡地带。属中温带大陆性季风气候,是我区半农半牧地区,气候变化敏感,灾害事件经常发生,其植被和环境受气候变化影响非常明显。扎鲁特旗的气候变化被全球变暖和地区的特点所影响着。利用扎鲁特旗1953~2011年逐日气温资料,分析了扎鲁特旗近60年气温变化趋势,旨在进一步了解该地域气温变化规律并为防灾减灾提供参考。
选用内蒙古扎鲁特旗气象站点的1953~2011年逐日气温资料,以及利用该资料得到年平均气温、平均最高气温和平均最低气温时间序列。利用线性倾向率[
Mann-Kendall法(简称为M-K法),是一种常用突变检验方法,主要应用于气候和径流趋势突变分析。这一方法的优点在于不仅计算简便,而且可以明确突变开始的时间。在M-K法中,其分析绘出的UF和UB曲线图,若UF或UB大于0,则表明序列呈上升趋势,若UF或UB小于0,则表明序列呈下降趋势。当它们超过临界值线(红色点线)时,表明上升或下降的趋势显著。
扎鲁特旗地处内蒙古自治区通辽市西北部,大兴安岭南麓,科尔沁草原西北端,属内蒙古高原向松辽平原过渡地带。位于东经119˚13'48''~121˚56'05'',北纬43˚50'13''~45˚35'31''之间。全旗土地总面积1.75万平方公里,版图形状为西北至东南狭长形,地势西北高,东南低,北部为山地,中部为低山丘陵区,南部为西辽河沙丘地平原。气候以温带大陆性季风气候为主,全年多年平均气温6.6℃,年均降水量382.5毫米,主要集中在7月和8月,年平均蒸发量为1888 mm以上,春旱多风。
由图1可知,近60年扎鲁特旗年平均气温呈明显的上升趋势,其气候倾向率为0.439℃/10a。从1953年到2011年扎鲁特旗年平均气温为6.6℃,气温有明显的年际和年代变化,平均气温在20世纪50年代到80年代中期主要呈负距平,表明扎鲁特旗属于偏冷时期。自从80年代末开始气温呈明显上升趋势,尤其21世纪初以来气温上升率尤为明显。年平均最高气温出现在2007年,为8.9℃,年平均最低气温出现在1953年,为4.3℃。
由图2可知,近60年扎鲁特旗平均最高气温平稳上升,其气候倾向率为0.258℃/10a,20世纪50年代到60年代中期有上升趋势,60年代中期到80年代末之间气温平稳波动,从90年代初开始气温呈正距平,表明扎鲁特旗属于偏暖时期。从2001年到2011年平均最高气温比1953年到1970年平均最高气温上升了1.3℃,比1971~2000年的平均最高气温上升了0.8℃(表1)。
由图3可知,近60年扎鲁特旗平均最低气温呈明显上升趋势,其气候倾向率为0.546℃/10a,平均最低气温上升速率为平均最高气温的两倍以上,这表明气温上升主要体现在夜间。由表1可知,从1953年到1970年平均最低气温相对低,平均最低气温为−0.4℃,从1971年到2000年平均最低气温平稳上升,自从2001年到2011年平均最低气温明显上升,年平均最低气温达到了2.1℃,比1953~1970年平均最低气温上升了2.5℃。
图1. 扎鲁特旗1953~2011年平均气温距平与5年滑动平均曲线
图2. 扎鲁特旗1953~2011年平均最高气温距平与5年滑动平均曲线
表1. 扎鲁特旗1953~2011年每10a平均温度(单位:℃)
图3. 扎鲁特旗1953~2011年平均最低气温距平与5年滑动平均曲线
利用M-K法对1953~2011年扎鲁特旗年平均气温、平均最高气温、平均最低气温进行突变分析,取α = 0.01 (U = ±2.58)的信度水平,由图4可知,平均气温的UF曲线在20世纪50年代到60年代中期呈上升趋势,60年代中期到80年代中期之间气温平稳波动,从80年代末开始气温呈明显上升趋势,UF与UB相较于1987年前后,并且UF曲线超过了2.58的信度曲线表明平均气温在1987年发生了突变,自1987年之后扎鲁特旗平均气温突变上升。
由图5可以看出,平均最高气温的UF曲线在20世纪50年代到60年代中期呈上升趋势,60年代中期到80年代末之间气温平稳波动,从90年代初开始气温呈明显上升趋势,UF与UB相较于1990年前后,并且UF曲线超过了2.58的信度曲线表明平均最高气温在1990年发生了突变,自1990年之后扎鲁特旗平均最高气温突变上升。
由图6可知,平均最低气温的UF曲线在20世纪50年代到70年代中期平稳波动上升,从70年代中期开始气温呈上升趋势,并且UF曲线在1978年左右超过了2.58的信度曲线表明平均最低气温上升趋势尤为显著,UF与UB相较于1982年前后,表明平均最低气温在1982年发生了突变,自1982年之后扎鲁特旗平均最低气温突变上升。
扎鲁特旗近60年年平均气温、平均最高、最低气温均呈上升趋势,其气候倾向率分别为0.439、0.258和0.546℃/10a。然而平均最高和最低气温的上升趋势呈明显的不对称性,平均最低气温上升为平均最高气温上升的两倍以上,更进一步表明平均最低气温对扎鲁特旗气温变暖有很大的贡献。扎鲁特旗年平均气温从20世纪50年代到80年代末平稳波动,90年代开始明显上升,自21世纪初尤为明显。年平均气温、平均最高气温和平均最低气温经历了从20世纪80年代初到80年代末由低温转向高温的突变。
图4. 扎鲁特旗年平均气温M-K法统计曲线
图5. 扎鲁特旗年平均最高气温M-K法统计曲线
图6. 扎鲁特旗年平均最低气温M-K法统计曲线
研究表明近60年扎鲁特旗气温明显上升,平均最低气温上升比平均最高气温还要明显。这与陈铁喜等对中国气温变化研究[
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