逊克县近50 a温度变化特征分析

2010-09-09吴春德张晓芳张春媚

黑龙江气象 2010年3期

关键词：逊克县距平最低气温

吴春德，张晓芳，张春媚

（1.逊克县气象局，黑龙江逊克 164400；2.伊春市气象局，黑龙江伊春 153000）

逊克县近50 a温度变化特征分析

吴春德1，张晓芳2，张春媚1

（1.逊克县气象局，黑龙江逊克 164400；2.伊春市气象局，黑龙江伊春 153000）

本文利用统计分析方法对逊克县1961～2005年共45 a的气候资料进行了分析，探讨出了逊克近45 a的温度要素的变化规律，得到以下主要的结果：逊克县自1961～2005年，45 a平均气温以0.387℃/10 a的趋势变暖，年平均最高温度和年平均最低气温也呈增暖的趋势。一年四季中，夏季平均气温和平均最高气温、平均最低气温升高趋势幅度略低于其他季节，春季、秋季和冬季的年平均气温、平均最高气温和平均最低气温都呈上升趋势，其中冬季的变暖最为突出，平均温度以0.608℃/10 a的变化率升高。

气候变化；距平曲线；一元线性回归

1 气温资料说明

首先将近 50 a内逊克县测站中1959～1960年不足全年或缺乏完整的资料剔除，然后对剩余资料的逐日月平均气温、最高、最低和平均温度资料中的异常值进行质量控制，确保计算误差尽量小。为了计算方便，本文使用的平均数为小数点后保留一位。

2 分析方法

2.1 趋势计算

用Xi表示样本量为 n的某一个气候变量，用ti表示Xi所对应的时间，建立Xi和ti之间的一元线性回归方程：

其中a为回归常数，b为回归系数。a和b可以用最小二乘法进行估计。

2.2 距平曲线分析

距平是气象上常用的量，它也即通常所说的异常，即对平均值的正常情况的偏差。资料中某个数值与平均值之差就是距平，用累积距平曲线可以做气候阶段性趋势分析。

3 近50 a逊克气温变化规律

3.1 逊克气候的基本特征

逊克县属于温带大陆性季风气候。其特点是：冬季在极地大陆冷气团控制下，气候寒冷、干燥；夏季受西太平洋副热带气团影响降水集中，气候温和、湿润。

逊克县气候有明显的季节性变化：春季回暖快而多大风，容易出现春旱；夏季短促而炎热，雨水较多；秋季降温急剧，容易出现早霜；冬季漫长而寒冷。因随着季节的变化异同，加之山区和沿江平原的分布不同，产生不同的天气和天气现象，因而形成了两种不同的气候特点：山区冷凉多雨，秋早霜；平原区温暖少雨，易干旱。

3.2 气温特征

全县年平均气温为3.9℃（山区3.1～3.6℃）,平原区（3.9～4.1℃）。1月份最冷，平均气温为-19.0℃，极端最低气温为-40℃（出现时间1970年1月4日）；7月份最热，平均气温为22.8℃，极端最高气温为39.2℃（出现时间2001年4月6日）。平均年较差为41.8℃。历年4月初（4月4日左右）日平均温度可以稳定通过0℃以上，年平均积温在3 288.1℃；历年最高积温为3 639.6℃（1998年）。最低积温年（1969年）为2 843.5℃。历年平均≥10℃的积温为2 841.2℃，最高≥10℃积温为3193.0℃（1997年），最低≥10℃积温为2 319.5℃（1981年）。

春季（3～5月）回暖快而多大风，容易出现春旱。春季平均气温为5.8℃，一般3月末到4月初，气温开始逐步回暖；夏季（6～8月）短促而炎热，是一年的高温集中期。平均气温为21.3℃，极端最高气温为39.2℃，出现时间2001年4月6日，≥32.0℃平均日数为15 d；秋季（9～10月）：秋季多雨、降温急剧，容易出现早霜，平均气温为10.0℃；平均初霜期在9月24日左右，平均终霜期在5月3日。

冬季（本年11月～次年2月）气候干燥而寒冷。平均温度为-13.7℃，极端最低温度为-40.0℃，出现时间1970年1月4日。

3.3 近50 a逊克气温变化

3.3.1 气温特征量统计分析

根据逊克县1961～2005年共45 a的气候资料统计，逊克县年平均温度为3.9℃,最高为1998年的5.6℃，最低为1969年的1.9℃。一年之中最热月为7月，平均温度为22.8℃；最冷月为1月，平均温度为-19.0℃（见表1）。

由表2可知,逊克县年平均气温日较差为11.5℃，一年之中5月平均日较差最大，为13.4℃，最小为7月份的9.5℃。春、秋季节平均日较差大于夏、冬季，这是因为春、秋季节冷暖空气活动频繁，来去匆匆，天气系统不稳定，气温变化剧烈造成的。

表1 逊克县逐月平均气温统计（单位：℃）

表2 逊克县逐月平均气温日较差统计（单位：℃）

3.3.2 气温距平曲线分析

用距平曲线可以作气候趋势分析。对一距平值序列xdt（t=1,2,3,,n）,在样本中某一时刻t的距平值表示为：

把I(t)随时间变化绘成曲线成为累积距平曲线。在距平曲线变化中上升段定为偏暖阶段,下降段定为偏冷阶段，曲线上的微小变化所反映的是要素短期变化趋势，而长期的变化趋势则可反映要素长期演变趋势。

利用距平曲线分析逊克县年平均气温(见图1)。由图1可以看出，1961～1963年逊克县气温基本正常，1964年～1987年偏冷，1988年～2005年偏暖。

3.3.3 气温的趋势分析

Y(t)为某气温序列,其一元线性回归方程为：y(t)=a+bt，其中b为某气温序列的趋势变化率,也称变暖率,b＞0表示气温呈上升趋势,b＜0表示气温呈下降趋势,b值绝对值的大小可以衡量其趋势上升、下降的幅度。b的值可由最小二乘法计算得到。

（1）气温的平均温度、平均最高温度和平均最低温度的趋势分析分析。由表3可知，逊克县年平均温度自1961年以来呈0.387℃/10 a的趋势变暖，年平均最高温度和年平均最低温度也呈增暖的趋势。一年四季中，夏季平均气温和平均最高气温、平均最低气温升高趋势幅度略低于其他季节，夏季、秋季平均最低气温上升变化明显低于春季、冬季。冬季的变暖最为突出，平均温度以0.608℃/10 a的变化率变暖。平均最低气温的变暖比平均最高气温明显。

表3 气温的趋势变化率 (单位：℃/10 a)

（2）年平均气温日较差、高温日数、低温日数、极端温度的线性趋势分析。由表4可知，自1961年以来，本区年平均温度日较差以0.308℃/10 a的微弱趋势减少，日最高气温≥30℃的日数以0.136天/10 a的趋势增加，近50 a增加0.612 d；日最低气温≤-30℃的日数以1.8 d/10 a的趋势明显减少45 a来减少8.1 d。极端最高温度以0.288℃/10 a的变化率缓慢增长，相反极端最低则以1.058℃/10 a的速率快速增长。

表4 年平均气温日较差、高温日数、低温日数的趋势变化率

（3）1月气温变化规律。冬季1月的平均气温明显变暖趋势，在45 a中，1月份最冷时期出现在1961～1970年，最暖期出现在1988～2003年，气温呈明显变暖趋势，1月平均气温的年变化率为0.0464℃/1 a，气候变暖明显。冬季1月最高平均气温呈现显著的周期变化，45 a气温距平呈正→负 →正→负的变化，同期距平值的变化还有一个特点：正距平呈减小趋势，负距平震幅增大，即1月最高平均气温呈下降的趋势，而1月最低平均气温呈前低后高的阶梯变化，因此1月最高、最低平均气温变化趋势相反，说明冬季的温差减小了。

1月份最高平均气温趋势

1月份最低平均气温趋势

（4）7月气温变化规律。逊克7月平均气温最高期为1984～2002年，1976～1983年这8 a是夏季降温较明显时期。7月最高、最低平均气温变化不同，最高平均气温呈缓慢增长的势头；在1972～1982年11 a间最高平均气温比距平值偏高0.8～0.9℃后，1983～1993年最高平均气温比距平值偏低0.9～1.0℃，最低平均气温呈缓慢上升的趋势，温差也随着变化变小。