丽江近62a气温变化特征分析

潘娜，肖国杰，邬亮，王勇

（1.成都信息工程大学大气科学学院，高原大气与环境四川省重点实验室，四川成都 610225；2.宁夏回族自治区泾源县气象局，宁夏固原 756000；3.四川省气象服务中心，四川成都 610072；4.中卫市气象局，宁夏中卫 755000）

丽江近62a气温变化特征分析

潘娜1，2，肖国杰1，*，邬亮3，王勇4

（1.成都信息工程大学大气科学学院，高原大气与环境四川省重点实验室，四川成都 610225；2.宁夏回族自治区泾源县气象局，宁夏固原 756000；3.四川省气象服务中心，四川成都 610072；4.中卫市气象局，宁夏中卫 755000）

利用1951～2012年丽江站逐月平均气温，对丽江近62a气温变化特征进行了的研究。得出以下主要结论结论：近62a丽江的气温呈明显上升趋势，年平均气温上升幅度为0.16℃·（10a）－1，其中冬季上升速度最大，其次是春季、夏季，秋季上升速度最小。在1994年前后存在年平均气温突变，各季节突变时间点不同，春、夏、秋、冬各季节突变年分别在2003年、1981年、1992年、1995年。丽江冬季异常冷暖年较少，一共只出现4次，秋季的异常冷暖年最多出现15次，异常增暖现象主要出现在20世纪90年代以后。

丽江；气温；全球变暖；M－K检验

1 引言

近年来，随着全球变暖，海平面上升等气候问题的日益突显，人们开始越来越关注气候变化问题。依据2007年政府间气候变化专业委员会（IPCC）发布的《第四次评估报告》，可知气温线性趋势在1906～

2005年为0.74℃（0.56至0.92℃），相比《第三次评估报告》中给出的0.6℃（0.4℃至0.8℃）的变化趋势要快［1］。气温作为衡量气候变化的重要因素，是人们了解气候变化的首选研究对象。许多学者都对区域气温变化特征做了一系列研究：陆华静等［2］发现河池市金城江区气温存在上升现象，秋季年平均气温增幅最为明显。庄毅斌等［3］研究了1981～2010年靖南地区气侯变化特征，可知该地温度呈上升趋势，1977年存在温度突变。王缉宏［4］研究得出桂平市各季节气温呈明显上升趋势，80年代中期以后呈加速增温，气候异常偏暖的年份都出现在90年代以后的偏暖期。珠海［5］、湛江［6］、惠东［7］、揭阳［8］等地的气温也均呈增温趋势，只是各地增温幅度不同。

丽江地处中国的西南横断山区，在云南边境附近的贵州高原和青藏高原接连的地方，是世界自然遗产地，还是中国文明风景旅游区。因此，对其气温变化特征进行研究对当地的气候预测有一定参考作用，也为政府对丽江城市建设合理规划和可持续发展战略部署提供科学的依据。

2 资料与方法

资料来自丽江站（东经100°13′，北纬26°52′，海拔高度2392.4m），本文选用1951～2012年，共计62a的丽江站逐月平均气温为研究资料。利用线性趋势法［9－11］分析年平均气温、各季节平均气温的年代际变化趋势；应用M－K法［9、12］和累积距平法［9］对气温要素序列进行气候突变检测。

3 结果与分析

由表1可以看出，丽江近62a的年平均气温为12.8℃，春、夏、秋三个季节平均气温均超过年平均气温，冬季平均气温为年平均气温的一半左右，可见丽江各季节气温温差不大，夏天无酷暑，较为凉爽，冬天也无严寒。从年、季最高最低气温看，各季节最高最低气温差约在3～5℃左右，全年气温变化幅度比较小，各季节变化不明显。近62a丽江的年标准差为0.49℃和各季节标准差均小于0.9℃，其中年标准差和夏季标准差小于0.5℃，冬季标准差最大为0.83℃，这表明近62a丽江气温变化比较稳定。

表1 丽江近62a气温要素

图1 丽江年平均气温变化趋势

3.1 气温年际变化特征

从图1可见，近62a丽江市年平均气温总体呈上升趋势，气温倾向率为0.16℃·（10a）－1。年平均最低气温出现在1951年为11.8℃，比历年平均气温低1.0℃，在1992年也出现一个低值为11.9℃；在1951～1990年的5年移动平均曲线与年平均趋势曲线基本趋于重合，仅存在较小的波动，在1990～2000年出现较大的低值区，此阶段气温明显低于年平均趋势曲线，可能存在气温突变，2004年以后5年滑动平均曲线在趋势曲线上方。在近62a中，有29a高于历年平均气温，其中1951～1980年期间高于历年平均气温有9a，占31%，1981～2012年期间有20a，占69%。

从表2的气温倾向率上来看，均为正值，表明各季节气温随时间均呈上升趋势，其中冬季气温升高的趋势最明显，气温倾向率为0.21℃·（10a）－1，其次是全年为0.16℃·（10a）－1，夏季与全年倾向率相差不大，秋季的气温倾向率最低。与全国年平均地表气温倾向率0.22℃·（10a）－1相比［13］，丽江的上升速度较小。

表2 气温线性倾向率

从相关系数上看，全年与各季节的平均气温均通过了0.01的显著性检验，特别的是全年、夏季、冬季的平均气温还通过了0.001的显著性检验。年平均气温的相关性最强为r＝0.571，秋季的相关系数最小为0.326，夏季相关系数也较大达到0.547，其次是冬季，再次是春季。

3.2 突变性检验

图2中如果UF曲线和UB曲线在临界值±1.96（α＝0.05）之间有一个显著的交点，且UF曲线上升超过了＋1.96检验线或下降低于－1.96检验线，则可以认为序列产生了突变，前者表示由低温向高温突变，后者表示由高温向低温突变，并且这个交点就是突变的开始［9］。表3是根据突变年份将丽江近62a气温分为两个阶段进行的分析。

图2 丽江近62a年平均气温（a）及春（b）、夏（c）、秋（d）、冬（d）平均气温M－K检验曲线

由图2a可以看出，年平均气温的M～K曲线在临界值区间内存在一个交点，交点为1994年，UF曲线穿过＋1.96检验线，呈上升趋势。说明年平均气温在1994年前后存在增温性突变，在1998年UB超过0.05显著水平线，气温开始明显增加，可见丽江近62a年平均气温突变点在1994年左右，以1994年为分界点，可将气温分为两个阶段研究。从表3中可以看出，1994年以后气温变化通过了0.05的相关

系数的检验，气温变化趋势明显增快，气温倾向率由1951～1994年的0.05℃·（10a）－1变为1995～2012年的0.39℃·（10a）－1，增加了约8倍。1951～1994年平均气温为12.6℃，1995～2012年平均气温为13.2℃，上升了0.6℃。

表3 突变前后气温变化表

由图2b可知，春季平均气温的M－K曲线在临界值区间内在2003年存在一个交点，UF曲线穿过＋1.96，呈上升趋势。表明春季平均气温在2003年存在增温性突变，到2008年后气温明显增高，UB曲线超过0.05显著水平线。以2003年为分界点，将气温分为两个阶段研究，从表3中可以看出，2003年以后气温升高速度比突变前要高的多，突变前气温倾向率为0.01℃·（10a）－1，这段时间气温无显著的升温变化，从平均气温上来看1951～2002年平均气温为13.4℃，2003～2012年平均气温为14.4℃，上升了1.0℃。

由图2c可知，夏季平均气温的M－K曲线在临界值区间内在存在三个交点，分别在1981年、1984年、1985年。在M－K图上看，突变点不能直接确定，通过夏季气温累积距平分析可见，气温出现转折的时期是70年代后期至80年代初期，所以夏季突变点在1981年的可能性比较大。1986年开始UF曲线高于0.05显著水平线，气温显著增高。从表3中可以看出，以1981年为分界点，在这两个时期内气温线性变化均没有通过了α＝0.05的显著性检验，但1951～1981年气温倾向率为0.09℃·（10a）－1，1982～2012年为0.11℃·（10a）－1，较之前速度增加一点。1982～2012年平均气温为18.2℃，比突变前上升了0.6℃。

由图2d可知，秋季平均气温的M－K曲线在临界值区间内在存在3个交点，分别在1990年、1991年、1992年。结合秋季累积距平发现1992年累积距平值处于低谷，所以秋季突变点可能位于1992年。2001年以后UF曲线高于0.05显著水平线，气温明显增暖。从表3中可以看出，突变前后气温线性变化均没有通过了α＝0.05的显著性检验，气温变化速率接近，从平均气温上来看突变后比突变前上升了0.5℃。

由图2e可知，冬季平均气温的M－K曲线在临界值区间内，1995～1996年的UF曲线与UB曲线重合，冬季突变显著。2001年以后UF曲线高于0.05显著水平线，气温明显增暖，与秋季相同。以1995年为分界点，由表3可以看出相关系数r均未通过α＝0.05的显著性检验，在1951～1995年气温倾向率为0.04℃·（10a）－1，变化趋势较为缓慢，1996～2012年气温倾向率为0.47℃·（10a）－1，可见在后一阶段气温有明显的升高趋势。突变前的平均气温为6.6℃，突变后的平均气温为7.5℃，升高了0.9℃，前后两个阶段的气温变化比较明显。

通过和累积距平的计算结果比较，发现M－K突变检验与累积距平所确定的突变点基本吻合，年变化与秋、冬季的突变点基本在同一时期，即都发生在上世纪90年代中期。夏季的突变时间较早，春季的突变时间较晚。

3.3 异常冷暖年变化特征

世界气象组织对气候异常的判别提出了两种标准：第一种是它出现的几率为25年以上一遇，第二种是距平值超过标准差的2倍以上［14］。由于标准差

是用来描述气象要素相对平均值离散程度的统计量，因此常认为距平值超过标准差一定程度为异常现象。考虑到异常气候出现的次数较少，王绍武等［15］把大于标准差1.3倍的气候灾害定为严重气候灾害。本文采用当距平的绝对值大于标准差的1.3倍时认为为异常，以此来分析丽江的异常冷、暖年。

分析得出：近62a中年平均气温出现异常冷年的有5a，春季异常偏冷有3a，夏季异常偏冷有8a，秋季异常偏冷有6a，冬季异常偏冷只有1a。其中夏季异常偏冷出现最多，冬季出现最少，异常偏冷年（季）多出现在20世纪80年代以前。年平均气温出现异常偏暖年有7a，春季异常偏暖有6a，夏季异常偏暖有6a，秋季异常偏暖有9a，冬季异常偏暖有3a。其中秋季异常偏暖出现最多，冬季出现最少，异常偏暖年（季）多出现在20世纪80年代以后。因此在近62a，异常增暖现象要比异常增冷现象明显。

综合来看，全年异常增暖现象最明显出现在2006年，年平均气温为14.2℃，气温距平为1.4℃；异常增冷现象最明显出现在1951年，年平均气温为11.8℃，气温距平为－1.0℃。

4 结论

本文利用1951～2012年的月平均气温，分析了丽江近62a的气温年际变化特征、突变特征和冷暖年变化，得出如下结论：

（1）自1951～2012年，丽江的气温呈明显上升趋势。年平均气温上升幅度为0.16℃·（10a）－1，在各季节中，冬季气温增暖现象最剧烈，其次是春、夏两季，秋季的增暖相对较为暖慢。丽江近62a年标准差和各季节的标准差都较小，说明气温上升的稳定性比较高，除冬季外，标准差均小于0.5℃。

（2）在1951～2012年期间，丽江的气温确实存在突变的问题。根据M－K检验和累积距平法，可以看出，年平均气温突变发生在1994年，春、夏、秋、冬各季节突变年分别在2003年、1981年、1992年、1995年。UF线高于0.05显著水平线的点都出现在2000年以后。可见丽江气温在2000年以后增温非常显著。

（3）丽江冬季异常暖年只有3a，异常冷年只有1a，异常现象最少。秋季的异常现象最多，异常暖年有9a，异常冷年有6a。其次是夏季，在增暖的大背景下异常冷年有8a，比异常暖年多2a。异常增暖现象主要出现在20世纪90年代以后，异常暖年的出现频率有增加的趋势。

［1］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）：1673－1719.

［2］陆华静，彭勇刚，黄爱星.河池市金城江区1971～2010年期间的气温变化特征分析［J］.气象研究与应用，2012，33（2）：12－14.

［3］庄毅斌，肖国杰，张婕等.近30年南靖县气侯变化特征分析［J］.气象研究与应用，2013，34（4）：1673－8411.

［4］王缉宏.桂平市近50年来气温变化特征［J］.气象研究与应用，2009，30（3）：48－50.

［5］利赛明，陈静林等.近49年珠海气温变化及城市化影响初探［J］.气象研究与应用，2014，35（2）：40－45.

［6］何润洁，韦馨丰.湛江站近35年气温变化特征及原因［J］.广东气象，2008，（2）：109－110.

［7］肖军，刘惠萍.近40年来惠东年平均气温变化趋势［J］.广东气象，2007，（1）：29－30.

［8］陈映强，林巧美，陈桂标.揭阳市近50年气温的变化特征和未来的变化趋势［J］.广东气象，2007，（3）：35－36.

［9］魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术［M］.北京：气象出版社，1999：42－37.

［10］贲维芬.龙胜县近50年气候变化特征分析［J］.气象研究与应用，2012，33（3）：34－37.

［11］钟美英，魏伟良，刘竞雄.五华县近52年气温变化特征分析［J］.广东气象，2012，（2）：41－44.

［12］李丽云，张锦华，陆伟.1960～2011年番禺气温的变化特征及突变分析［J］.广东气象，2012，（3）：16－18.

［13］丁一汇，任国玉，石广玉等.气候变化国家评估报告：中国气候变化的历史和未来趋势［J］.气候变化研究进展，2006，2（1）：1－5.

［14］蒋淑芳，李小泉.近三十余年我国气候异常的初步分析［J］.气象，1985，11（7）：20－24.

［15］王绍武，龚道溢，陈振华.近百年中国的严重气候灾害［J］.应用气象学报，1999，（10）：43－53.

Characteristic Analysis of Temperature Change of recent 62 Years in Lijiang

Pan Na1,2，Xiao Guo-jie1,*，Wu Liang3，Wang Yong3
(1.CAS,Chengdu University of Information Technology,Plateau Atmosphere and Environment Key Laboratory of Sichuan Province,Chengdu 610225,China;2.Ningxia Hui Autonomous Region Meteorological Service of Jingyuan,Guyuan 756000,China;3.Sichuan Province Meteorological Service Centre,Chengdu 610072,China;4.Zhongwei Municipal Meteorological Service,Zhongwei,755000, China;)

Based on the meteorological data during 1951～2012,the change trends and characteristics of temperature in Lijiang for last 62 years had been analyzed and studied.The results showed that the temperature had increased remarkably in Lijiang area during recent 62 years.The rising annual average temperature was 0.16℃·(10a)-1.The most obvious warming occurred in winter,followed by spring and summer,the warming rend in autumn was weak.The average annual temperature mutated around the year of 1994.Each season mutation time occurred in different years,and spring,summer,autumn,winter mutation time respectively occurred in 2003,1981,1992,and 1995.Abnormal changes in temperature in winter were less with only four times in total.Abnormal changes in temperature in autumn were 15 times. The abnormal heating phenomenon mainly appears after the 1990s.

Lijiang;temperature;global warming;Mann-Kendall test

P46

A

1673-8411（2016）03-0074-05

2015-11-06

国家自然科学基金青年科学基金项目（41305076）资助。

潘娜(1991-)，女，学士，助工，主要从事应用气象服务研究。