辽宁朝阳地区气温变化特征分析

2015-06-15张凤鸣宗英飞

安徽农学通报 2015年10期

张凤鸣　宗英飞

摘要：为充分利用热量资源，采用1953-2012年气候资料，运用气候诊断分析方法分析了辽宁朝阳地区气温变化和特征。结果表明：朝阳地区气温升高趋势明显，年平均气温及四季平均气温气候变化率分别为0.307℃/10a、0.397℃/10a、0.116℃/10a、0.260℃/10a和0.467℃/10a。较寒冷春冬季节气温升高趋势更加明显，较温暖的夏秋季节气温升高趋势相对较弱。年平均气温及秋季、冬季暖突变在1968-1988年，春季暖突变出现较早，在1981年，夏季出现较晚，在1990年。气温升高导致热量资源增加，对大田农业、设施农业生产及发展具有推动改善作用。分析结果可为农业产业结构调整提供决策参考。

关键词：气温；特征；热量资源；突变；朝阳市

中图分类号 S423 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）10-150-04

Abstract：In order to fully utilize the heat resource，through 1953-2012 Climate data，using diagnostic analysis to analyze climate change and the temperature characteristics of Chaoyang district. The results showed that：warming trend evident in Chaoyang District，the average temperature and average temperature change rate of the four seasons climate was 0.307℃/10a，0.397℃/10a，0.116℃/10a，0.260℃/10a and 0.467℃/10a. Colder spring and winter temperatures more obvious trend，warmer temperatures in summer and autumn trend is relatively weak. The annual average temperature and the fall，winter warm mutation in 1968-1988，the spring warm mutation appeared earlier in 1981，appeared later in the summer of 1990. Higher temperatures increase the heat resources，field of agriculture，agricultural production and the development of facilities to promote improvement. The results can provide a reference for the adjustment of agricultural structure.

Key words：Temperature；Characteristic；Heat resources；Mutation；Chaoyang City

IPCC第4次气候评估报告预计21世纪末地球地表的平均温度增温在1.1～6.4℃[1-2]，从近年来对不同区域气温年际变化的研究结果看，我国各地区升温速率差异较大[3-4]，如沈阳地区年平均气温增温速率为0.20℃/10a[5]，唐山地区为0.38℃/10a[6]，黑龙江省为0.39℃/10a[7]，张家口地区为0.40℃/10a[8]，陕西汉江上游为0.11℃/10a[9]。在气温升高的同时热量资源增加[10-12]，而热量资源是农作物生长的必然条件，如何开发利用所增加的热量资源是当前需要研究的问题。为此，笔者选用朝阳县气象局1953-2012年气候资料，并运用气候诊断分析方法，研究了朝阳地区热量资源变化特征，探索热量资源开发利用途径，为农业产业结构调整提供决策参考。

1 材料与方法

1.1 资料来源资料来自朝阳县气象局档案室。采用的资料为日平均气温，分别运用气候统计方法分别计算月平均气温，春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）、冬季（12月至翌年2月）的季平均气温和年平均气温。

1.2 分析方法应用线性趋势分析气温变化，应用Mann-Kendall检验分析气温突变状况，应用标准偏差方法分析气温变化异常年[13-14]。计算分析在Excel程序支持下完成运算。

2 结果与分析

2.1 年平均气温朝阳地区年平均气温为9.0℃，最高值出现在2004年，为10.6℃，最低值出现在1969年，为7.0℃。在1953-2012年的60a间，年平均气温标准偏差为0.8℃，正常气温在8.2～9.8℃，异常偏高有9a，概率为15.0%，分别是1994、1997、1998、1999、2002、2003、2004、2007和2008年；异常偏低有8a，概率为13.3%，分别是1953、1954、1956、1957、1969、1974、1976和1985年。图1显示年平均气温年际变化呈上升趋势，气候变化速率为0.307℃/10a，序列相关系数为0.612 9（P<0.01），达到极显著水平；通过M-K突变检验（见图2），年平均气温年际变化在1987年出现暖突变，突变前1953-1986年累年平均值为8.4℃，突变后1988-2012年累年平均值为9.6℃，气候突变前后年平均气温升高1.2℃。从年代际平均值变化看，呈逐年代升高趋势，各个年代平均值分别为：20世纪50年代8.3℃，20世纪60年代8.4℃，20世纪70年代8.4℃，20世纪80年代8.9℃，20世纪90年代9.8℃，21世纪00年代9.8℃，年代最大相差1.5℃。

2.2 春季平均气温朝阳地区春季平均气温为10.5℃，最高值出现在2002年，为13.3℃，最低值出现在1954年，为8.1℃。在1953-2012年的60a间，春季平均气温标准偏差为1.4℃，正常气温在9.3～11.8℃，异常偏高有9a，概率为15.0%，分别是1989、1997、1998、2001、2002、2003、2004、2008和2009年；异常偏低有10a，概率为16.7%，分别是1953、1954、1955、1956、1957、1969、1970、1971、1974和2010年。图3显示春季平均气温年际变化呈上升趋势，气候变化速率为0.397℃/10a，序列相关系数为0.549 5（P<0.01），达到极显著水平；通过M-K突变检验（见图4），春季平均气温年际变化在1981年出现暖突变，突变前1953-1980年累年平均值为9.8℃，突变后1981-2012年累年平均值为11.1℃，气候突变前后春季平均气温升高1.3℃。从年代际平均值变化看，呈逐年代升高趋势，各个年代春季平均值分别为：20世纪50年代9.2℃，20世纪60年代10.1℃，20世纪70年代10.0℃，20世纪80年代10.8℃，20世纪90年代11.2℃，21世纪00年代11.5℃，年代最大相差1.5℃。

2.3 夏季平均气温朝阳地区夏季平均气温为23.6℃，最高值出现在2000年，为26.3℃，最低值出现在1976年，为21.6℃。在1953-2012年的60a间，夏季平均气温标准偏差为0.8℃，正常气温在22.8～24.4℃，异常偏高有10a，概率为16.7%，分别是1958、1961、1963、1981、1994、1997、1999、2000、2001和2007年；异常偏低有6a，概率为10.0%，分别是1954、1969、1974、1976、1979和1986年。图5显示夏季平均气温年际变化呈上升趋势，气候变化速率为0.116℃/10a，序列相关系数为0.236 6（P<0.10），显著性较差；通过M-K突变检验（见图6），夏季平均气温UB、UF值出现2个交点1960年和1990年，即夏季气温出现2次突变，第1个交点为冷突变，1960-1989年平均气温为23.3℃；第2个交点为暖突变，1990-2012年平均气温为23.9℃。从年代际平均值变化看，20世纪70年代气温最低，从20世纪90年代气温迅速升高，各个年代夏季平均值分别为：20世纪50年代23.5℃，20世纪60年代23.4℃，20世纪70年代23.0℃，20世纪80年代23.5℃，20世纪90年代24.2℃，21世纪00年代24.0℃，年代最大相差1.2℃。

2.4 秋季平均气温朝阳地区秋季平均气温为9.4℃，最高值出现在2004年，为11.3℃，最低值出现在1986年，为7.7℃。在1953-2012年的60a间，秋季平均气温标准偏差为0.9℃，正常气温在8.5～10.3℃，异常偏高有11a，概率为18.3%，分别是1990、1994、1995、1998、1999、2001、2004、2005、2006、2007和2008年；异常偏低有6a，概率为10.0%，分别是1956、1962、1969、1976、1981和1986年。图7显示秋季平均气温年际变化呈上升趋势，气候变化速率为0.260℃/10a，序列相关系数为0.506 3（P<0.01），达到极显著水平；通过M-K突变检验（见图8），秋季平均气温年际变化在1988年出现暖突变，突变前1953-1987年累年平均值为9.0℃，突变后1988-2012年累年平均值为10.0℃，气候突变前后秋季平均气温升高1.0℃。从年代际平均值变化看，呈逐年代升高趋势，各个年代秋季平均值分别为：20世纪50年代8.9℃，20世纪60年代9.0℃，20世纪70年代9.0℃，20世纪80年代9.3℃，20世纪90年代9.9℃，21世纪00年代10.3℃，年代最大相差1.4℃。

2.5 冬季平均气温朝阳地区冬季平均气温为-7.7℃，最高值出现在2002年，为-4.3℃，最低值出现在1969年，为-11.2℃。在1953-2012年的60a间，冬季平均气温标准偏差为1.3℃，正常气温在-9.5～-5.9℃，异常偏高有11a，概率为18.3%，分别是1989、1992、1995、1996、1997、1998、1999、2002、2003、2004和2007年；异常偏低有9a，概率为15.0%，分别是1953、1956、1964、1969、1977、1980、1984、1985和2012年。图9显示冬季平均气温年际变化呈上升趋势，气候变化速率为0.467℃/10a，序列相关系数为0.612 9（P<0.01），达到极显著水平；通过M-K突变检验（见图10），冬季平均气温年际变化在1986年出现暖突变，突变前1953-1985年累年平均值为-8.7℃，突变后1986-2012年累年平均值为-6.6℃，气候突变前后冬季平均气温升高2.1℃。从年代际平均值变化看，呈逐年代升高趋势，各个年代冬季平均值分别为：20世纪50年代-8.5℃，20世纪60年代-9.0℃，20世纪70年代-8.3℃，20世纪80年代-8.0℃，20世纪90年代-6.1℃，21世纪00年代-6.5℃，年代最大相差2.5℃。

3 结论与讨论

（1）通过分析朝阳地区1953-2012年近60a气温资料，结果显示，年平均气温及春、夏、秋、冬四季平均气温升高趋势明显，气候倾向率分别为0.307℃/10a、0.397℃/10a、0.116℃/10a、0.260℃/10a和0.467℃/10a。春夏秋冬四季平均气温升高的速率存在较大的差异，冬春季节大于夏秋季节，说明冬春季节对年气温升高的贡献最大。

（2）年平均气温在1987年发生明显的暖突变，突变后气温升高1.2℃；春季在1981年出现暖突变，突变后平均气温升高1.3℃；夏季在1990年出现暖突变，突变后气温升高0.6℃；秋季在1988年出现暖突变，突变后气温升高1.0℃；冬季在1986年出现暖突变，突变后气温升高2.1℃。

（3）气温的升高导致热量资源增加，因此，在大田农作物调整中可以选择生育期较长作物品种，以充分利用热量资源，提高农作物的产量和质量；在霜期农业生产中可大力发展设施农业，增加日光温室面积，提高单位面积更大收益。

（4）在气候变暖的环境下，热量资源的增加对促进区域农业经济发展作用十分显著，但也应注意的是，温度的升高亦会导致土壤水分蒸发加剧，农业干旱易发和病虫害加重的负面效应。

参考文献

[1]叶海英.哥本哈根世界气候大会（COP15）背景[EB/OL].[2009-12-26].http：//discover.news.163.com/09/1026/16/5MIK8G4K000

125LI.html.

[2]秦大河，罗勇，陈振林.气候变化科学的最新进展——IPCC第四次评估综合报告解析[J].气候变化研究进展，2007，3（6）：311-314.

[3]屈振江.陕西农作物生育期热量资源对气候变化的响应研究[J].干旱区资源与环境，2010，24（1）：75-79.

[4]侯球峰，季海滨，杨林燕，等.温州市农业气候资源分析[J].中国农业气象，2009，30（增）：260-263.

[5]刁军，董晓明，姜晓燕，等.气候变化对沈阳地区大田作物的影响[J].中国农学通报，2012，28（23）：266-270.

[6]郑艳萍，高桂芹，王秀玲.唐山地区近48年农业气候资源变化特征分析[J].中国农学通报，2010，26（20）：318-323.

[7]苏晓丹，张雪萍.黑龙江省近56年气温降水变化特征及突变分析[J].中国农学通报，2011，27（14）：205-209.