1951-2014年安顺市极端气温特征分析

李江琴 王家录 李 文(、.安顺学院 资源与环境工程学院，贵州 安顺56000)(.安顺市气象局，贵州 安顺56000)



1951-2014年安顺市极端气温特征分析

李江琴1王家录2李 文3
(1、2.安顺学院 资源与环境工程学院，贵州 安顺561000)(3.安顺市气象局，贵州 安顺561000)

文章以贵州省安顺市气象站1951-2014年的逐日气温为基础,研究了安顺市极端气候事件的时间变化特征,得到以下主要结论:1951-2014年安顺市平均气温为14.1℃，距平值在-1℃～1.1℃之间，以0.08℃ /10a 的速率在增加；极端高温均值为25.6℃，距平值在-1.5℃～1.7℃之间，以0.12℃ /10a 的速率下降； 年极端低温均值为6.2℃，距平值在-3.9℃～2.5℃之间，以0.25℃ /10a 的速率增加。

极端气温； 平均气温； 年际变化特征； 安顺市

自20世纪以来，全球气候变暖的显著，气温值(气温最高值、最低值)发生了极大的改变，极端气温事件(干旱、洪涝等)也因此频繁发生，高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害会不断加重，为人类生存和发展带来巨大的危害，引起了全世界各国的关注。文章对贵州省安顺市1951-2014年的极端气温变化特征进行研究，并采用百分位阈值计算方法计算西秀区的极端高(低)温事件，运用线性回归分析法对其变化特征进行相关分析。通过对安顺市气温、极端事件形成机制和变化规律的了解，能对安顺市的未来的气温变化作出科学的预测。对安顺市极端气温事件变化特征深入研究,对安顺当地农业生产、居民生活和经济发展具有重要的现实意义。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区概况

安顺位于105°13′E至106°34′E，25°21′N至26°38′N，地处长江水系乌江流域和珠江水系北盘江流域的分水岭地带，是世界上典型的喀斯特地貌集中地区。安顺平均海拔高度在1100米～1695米之间，属北亚热带季风湿润型气候，其表现出的气候特点是：极端最高温为34.3℃，极端最低温为-7.6℃，年平均气温在13.2℃～15℃之间，最冷月1月，平均气温3.3～5.1℃；最热7月,平均气温21.7～22.4 ℃。安顺市气候冬无严寒，夏无酷暑，四季分明，春季干旱多风、夏季湿润多雨，秋季凉爽。在一年都有可能发生干旱、风雹、秋季连绵雨等灾害性天气，这些灾害对当地的农业生产和人们生活环境造成很大的伤害。

1.2 研究方法

1.2.1 数据来源与处理

安顺市64年来(1951-2014)的极端最高(低)气温数据由安顺市气象站(图1)提供。文章运用Excel2003、SPSS软件对安顺市1951-2014年极端气温指标数据进行统计分析。即计算西秀区的年平均气温、年极端气温和距平值，并且分析西秀区气温的年变化率、相关系数和显著性关系。

1.2.2 研究方法

运用百分位阈值法计算极端高(低)气温事件，采用SPSS软件中的线性分析法，对安顺市63年来的年平均气温、极端最高气温、最低气温的时间变化特征进行分析。

图1 安顺市气象站位置图

2 结果与分析

2.1 安顺市气温年际变化特征

以下分别是年平均气温、年极端高温、极端低温的距平图。安顺市1951-2014年年平均气温为14.1℃，距平值在-1℃ -1.1℃之间，在1988年之前的年平均温距平主要以负距平为主，之后则以正距平为主(图2)。1977年的年平均气温是近60多年来的最低值，其距平值达到-1℃，1988年出现了这64年来平均气温最高值，其距平值为1.1℃,这60多年中1972、1980、1981、1983、1988年气温稳定在年平均气温14.1℃,其距平值为0℃，安顺市平均气温距平呈波动状态变化。

图2 年平均气温距平值

安顺市多年极端高温均值为25.6℃，距平值在-1.5℃～1.7℃之间，1952年的年极端高温值是近60多年来的最高值，其距平值达到1.7℃，在1969、2012年出现了这63年来极端气温最低值，其距平值为-1.5℃，1966、1969、1990、2006、2012年，极端高温值出现五次突变，1966、1990年呈上升突变，其距平值分别为1.3℃、1.6℃, 1969、2006、2012年呈现下降突变，距平值分别达到-1.5℃、-1.3℃、-1.5℃。63年来安顺市极端高温距平，大多年份距平值为负值，且每十年有四年或四年以上极端高温距平是低于0℃的，随着时间的变化，极端高温距平值呈下降趋势，其距平呈高-低的波动变化状态(图3)。

图3 年极端高温距平值图

安顺市多年年极端低温均值为6.2℃，距平值在-3.9℃ ～2.5℃之间，1959年的年极端低温值是近60多年来的最低值，其距平值接近-4.0℃，在2014年出现了这64年来极端低温最高值，其距平值接近2.5℃。在1959年发生一次气温突变，明显低于极端低温均值，在1991年以前极端低温有一定的起落，但总体没有太明显的增温趋势，气温距平值多数都是在0℃以下，在19世纪60年代达到历史最低点，1973、1975年温度距平有呈上升趋势，但在1989、1990年气温距平下降，1991年开始气温回升，除了在1997年和2005年气温有所下降外，总体上气温是在波动中呈上升趋势，增温趋势相对稳定，在2012 -2014年间升温加剧，2014年达到最高(图4)。

图4 年极端低温距平值

由上三幅图可以得到初步结论：(1)安顺市的年平均气温，年极端高温(低)温随时间的变化，有着相应的年代际差异变化，年平均气温和年极端低温呈现增温趋势，年极端高温则呈现下降趋势。刘学华等1[1]以中国近40年极端气温和降水为研究对象，对其分布的特征及年代际差异进行分析的结果表明，1961-2000年我国的气温极端冷指数整体呈下降趋势，极端暖指数整体呈上升趋势的结论是相一致的。说明在全球变暖的背景之下安顺市的气温变化与全国气温变化呈现出一定的同步性；(2)三者波动变化中，极端高温的波动是最大的，整体的变化不及极端低温变化稳定，而极端低温的增温幅度比年平均气温和年极端高温明显，但极端低温的变化幅度没有极端高温的幅度大。张宁等[2]对我国一年四季的气温研究表明，我国一年四季的极端低温均表现出稳定的增温趋势，且极端低温的增幅大于极端高温的增幅，且在冬季的增温最明显的变化特征。在本文中出现极端高温变化幅度比极端低温的变化幅度大的现象，与以上学者的研究有所不同，这也说明了由于各地区地理环境因素或是其他因素的影响，某些局部地区气温变化出现了与全球变暖的不同步性。

2.2 安顺市平均气温、极端高(低)温与时间变化关系分析

安顺市1951-2014年年平均气温以0.08/10a的速率增加，年平均气温呈升高趋势,R=0.316>0,说明平均气温与时间的变化呈正相关，因为，0.3<|R|，P<0.5，所以年平均气温与时间(年份)两个变量之间相关程度低(图5)。

图5 平均气温时间变化图

安顺市1951-2014 年年极端高温以0.12℃ /10a 的速率下降，年极端高温呈极明显下降趋势，年极端高温与时间的变化呈负相关，|R|= 0.250<0.3，说明极端高温与时间变化相关程度弱(图6)。

图6 极端高温时间变化图

安顺市1951 ～2014 年年极端低气温以0.25℃ /10a 的速率增加，年极端低温呈升高趋势R=0.562>0,说明年极端低温与时间的变化呈正相关，因为，0.5<|R|<0.8，所以年极端低温与时间(年份)两个变量之间中度相关(图7)。

图7 极端低温时间变化图

由以上图5、图6、图7可得出以下结论：年平均气温、极端高(低)三者与时间的变化存在着一定的线性相关性，但是平均气温与时间(年份)呈低程度相关，极端高温与时间呈微弱的负相关关系，而极端低温与时间呈中度的相关，由此说明，随时间的变化，极端低温的变化是受其影响相对大，年平均气温和极端高温受时间变化的影响相对要小。

2.3 平均气温、极端高(低)温相关性分析

表1是时间(年份)与平均气温、极端高(低)温事件的相关系数矩阵表，其相关性原假设是两者不相关，由表可以看出，年极端高温与时间年份之间相关系数为-0.255，P=0.042<0.05，年份与平均气温之间的相关系数为0.307，P=0.014<0.05两个变量都已经达到0.05显著水平，否定了两个变量与时间不相关的假设，但它们只是低度相关(相关系数绝对值小于0.4)。年极端低温与时间之间的相关系数为0.54，P为0，已经达到0.01显著水平，相关系数绝对值大于0.4，两者是强相关。由此看出这与全球变暖的大背景的气温变化是一致。

表1 时间(年份)与极端高(低)、平均温相关性

*. 在 0.05 水平(双侧)上显著相关。

**. 在 .01 水平(双侧)上显著相关。

表2 平均气温与极端高(低)的相关性

**. 在 .01 水平(双侧)上显著相关。

由表2中可发现：年平均气温与年极端高温事件、极端低气温事件间呈现显著的正相关关系，相关系数分别为0.851、0.952，平均气温与极端高、低温事件间有高度的关系存在，而且极端最低气温与极端最高气温也成呈显著正相关关系，两者间的相关系数为0.766，呈现中偏高程度的正相关。

3 结论与讨论

文章以安顺市1951～2014年的逐日气温为基础,研究了极端气候事件趋势变化的时间变化特征,得到以下主要结论: (1) 1951～2014年安顺市平均气温为14.1℃，距平值在-1℃～1.1℃之间，以0.08℃ /10a 的速率在升高，呈微弱升高趋势。(2)极端高温均值为25.6℃，距平值在-1.5℃～1.7℃之间，以0.12℃ /10a 的速率下降；年平均极端高温呈明显下降趋势。(3)年极端低温均值为6.2℃，距平值在-3.9℃ ～2.5℃之间，以0.25℃ /10a 的速率增加；年极端低温呈升高趋势。

在全球变暖的背景下，极端气温事件已经成为气候变化研究的重点，全球学者关于极端气温的研究结果都表明近年气温变化都呈显著的上升趋势。翟盘茂[3]等研究了1951-1990年中国最高、最低温度的时空变化趋势，认为最低、最高温度的线性变化趋势表现出较为一致的年代际变化特点，但却反映出非常明显的不对称性。文章对安顺市在1951-2014年64间的极端气温变化特征分析中表明：安顺市在这64年来，年平均气温与年极端低温均呈现的增高趋势，气温增高速率依次为0.08℃ /10a、0.25℃ /10a ，极端高温呈下降趋势，其下降速率为0.12℃ /10a，极端高温变化复杂、不稳定、波动变化大，相比较而言极端低温则上升、变暖，其趋势相对比较稳定，变化幅度比较明显。年平均气温、极端低温与极端高温变化成不对称性，与上述研究结果一致。

对于我国的气温研究，各研究学者从不同的角度对极端气温变化研究中纷纷得出：全国气温普遍升高，极端最高气温和极端最低气温总体呈增温趋势，增温幅度极端最低气温比极端最高气温幅度明显的结论。但是由于我国的特殊地理位置和地质地貌特点，全国各地区地理环境差异，有部分区域的气温变化并非表现出与全球的同步。

[1]刘学华，季致建，吴洪宝等·中国近40年极端气温和降水的分布特征及年代际差异[J].热带气象学报，2006(6)：618-624.

[2]张宁，孙照渤，曾刚·1995-2005年中国极端气温的变化[J].南京气象学院学报，2008，31(1)：123-128.

[3]翟盘茂,任福民·中国近四十年最高最低温度变化[J].气象学报,1997,55(4):418-529.

(责任编辑：王德红)

Study on Basic Characteristics of Extreme Temperature Changes in Anshun City in 1951-2014

Li Jiangqin1Wang Jialu1*Li Wen3
(1.School of Resources and Environmental Engineering, Anshun University, Anshun 561000,Guizhou,China)(2.Meteorological Bureau of Anshun City，Anshun 561000,Guizhou,China)

This paper is based on the daily average temperature in Anshun City,Guizhou Province from 1951 to 2014,studied variation characteristics of extreme climate events trend with time in Anshun city, obtained the following main conclusions: the average temperature was 14.1℃ from 1951 to 2014, anomaly value was between -1℃～1.1℃, and increased by 0.08℃ /10a.The extreme high temperature was 25.6℃，anomaly value was between -1.5℃～1.7℃，and decreased by 0.12℃ /10a.The extreme low temperature was 6.2℃, anomaly value was between -3.9℃～2.5℃, and increased by 0.25℃ /10a.

extreme temperatures，average temperature，annual variation characteristics，Anshun city

2015-08-26

贵州省科技厅、安顺市人民政府、安顺学院科技联合基金项目(黔科合J字LKA[2012]09)中期成果。

1.李江琴(1990～)，女，贵州金沙人，安顺学院资源与环境工程学院本科生。研究方向：地理科学。 2.王家录(1969～)，男，贵州织金人，安顺学院资源与环境工程学院副教授。研究方向：全球变化与石笋记录。

R467

A

1673-9507(2015)05-0133-04