近37年黔西南最高最低气温及气温日较差变化特征

李腹广　张伟　凌明　蒋若敏　徐啟元

摘要 利用黔西南8个台站1981—2017年平均最高气温、平均最低气温资料，采用一元回归分析和Mann-Kendll突变检验等方法，对近37年黔西南气温序列变化进行分析和检验。结果表明，近37年来黔西南平均最高、最低气温年际变化明显，平均最高、最低气温均呈上升趋势，气温日较差变化较小;平均最高、最低气温四季均呈增温趋势，其中平均最高、最低气温的增温幅度春季最明显;黔西南平均最高气温在2001年发生突变，2005年以后上升趋势明显;平均最低气温在2009年发生突变，2011年以后上升趋势明显;气温日较差在1986年发生突变，37年间上升趋势不明显;平均最高、最低气温明显升高和气温日较差的较小变化可能是产生温室效应的重要因子。

关键词 最高气温;最低气温;气温日较差;变化特征;黔西南

中图分类号 S161.2文献标识码 A

文章編号 0517-6611（2019）17-0222-03

Abstract Using the average maximum temperature and average minimum temperature data of 8 stations in southwestern Guizhou from 1981 to 2017， the regression analysis and MannKendll mutation test were used to analyze and test the temperature series changes in southwestern Guizhou in the past 37 years.The results showed that the average maximum and minimum temperatures in southwestern Guizhou had changed significantly over the past 37 years， and the average maximum and minimum temperatures had shown an upward trend， and the change of daily temperature range was smaller;the average maximum and minimum temperatures showed a warming trend in the four seasons， and the average maximum and minimum temperatures in spring was the most obvious;the average maximum temperature in southwestern Guizhou had changed suddenly in 2001， and the upward trend after 2005 was obvious;the average minimum temperature had changed suddenly in 2009， and the upward trend after 2011 was obvious;the daily temperature range had changed suddenly in 1986， and the upward trend was not obvious in 37 years;A significant increase in the average maximum and minimum temperature and smaller change in daily temperature range may be an important factor to produce the greenhouse effect.

Key words Maximum temperature;Minimum temperature;Daily temperature range;Variation characteristics; Southwestern Guizhou

气候变暖已成为国内外科学家和公众共同关心的热点问题，近百年来全球气候变化最突出的特征就是气温的显著升高[1-3]。近年来的研究表明，气候变暖主要发生在夜间，最高、最低气温的变化具有非对称性[4-12]。各地的最低气温均有上升趋势，一些地区的最低气温上升还很显著[10]，但最高气温的变化趋势存在地区差异[4，5，9，11]。一些地区最高气温和最低气温都呈升高趋势，而一些地区最高气温降低，最低气温却升高。气温的突变点各地也不相同[11，13]。笔者拟通过分析1981—2017年黔西南平均最高、最低气温以及气温日较差的时间变化特征和空间差异，探讨在全球气候变暖背景下黔西南区域的平均最高、最低气温和气温日较差变化特征，为应对气候变化、减缓气候变化对人类社会的影响提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源及处理

气候资料来源于黔西南8个气象观测站，首先对数据进行预处理，对于缺失少于5 d的资料进行了插补。平均最高气温是指一年内逐日最高气温的平均值，平均最低气温是指一年内逐日最低气温的平均值，气温日较差指年平均最高气温与年平均最低气温的差值。该研究不考虑城市热岛效应，研究时段为1981—2017年，研究区域为黔西南，平均值指8个观测站相应数据的平均值。

1.2 方法 分别采用一元线性回归分析[14]和Mann-Kendall突变检验 （简称M-K检验）[14]对近37年来黔西南年、季、月平均最高气温、平均最低气温和气温日较差的变化特征进行诊断分析。

2 结果与分析

2.1 年平均最高、最低气温及气温日较差的年际变化

从图1可看出，1981—2017年黔西南平均最高气温为21.0  ℃，20世纪80年代、90年代、2001—2010和2011—2017年平均最高气温分别为20.7、20.8、21.5和21.3  ℃，37年间平均最高气温上升了0.8  ℃。其中2001—2010年最大，20世纪80年代最小。平均最高气温最大值为1987年的22.2  ℃，最小值为1984年的19.6  ℃，最大值与最小值相差2.6 ℃。近37年黔西南平均最高气温变化倾向率为0.308 ℃/10 a，相关系数为0.49，通过0.05水平显著性检验，趋势性变化比较显著。

由图2可知，1981—2017年黔西南平均最低气温为13.5 ℃，20世纪80年代、90年代、2001—2010和2011—2017年平均最低气温分别为 13.1、13.2、13.7和13.9 ℃，气温的变化基本出现逐年增加的趋势，其中20世纪80年代最小，2011—2017年最大，37年间平均最低气温上升了0.8 ℃。平均最低气温最高的年份出现在2015年的14.5 ℃，最低的年份出现在1984年的12.7 ℃。近37年黔西南平均最低气温上升趋势与平均最高气温上升趋势相当，变化倾向率0.306 ℃/10 a，相关系数为0.66，通过了0.05水平显著性检验，趋势性变化显著。

由图3可知，近37年黔西南气温日较差平均值为7.6 ℃， 20世纪80年代、90年代、2001—2010和2011—2017年气温日较差平均值分别为7.6、7.6、7.8 和7.4 ℃，其中2001—2010年最大，2011—2017年最小。气温日较差最大的年份为1987年的8.7 ℃，最小的年份为2012年的7.1 ℃。近37年黔西南气温日较差的变化倾向率为0.002 ℃/10 a，变化趋势不明显，未通过0.05水平显著性检验。

2.2 平均最高、最低气温及气温日较差的变化趋势

从图4可以看出，1981—2017年黔西南大部分地区的平均最高、最低气温都是趋于变暖;平均最高气温增温幅度全州大部分地区均在0.2～1.0 ℃/10 a，其中北部晴隆增温最明显，增温幅度在1.0 ℃/10 a。平均最低气温全州各地同样呈明显的变暖趋势，全州各地增温幅度在0.2～1.0 ℃/10 a，其中北部晴隆最明显，增温幅度在1.0 ℃/10 a。近37年黔西南气温日较差呈缓慢上升趋势，其中北部晴隆上升趋势最明显，达1.0 ℃/10 a，其余各地均维持在0～0.1 ℃/10 a。

2.3 年平均最高、最低气温的季节变化

从表1可以看出，近37年黔西南平均最高气温春季的增温趋势最明显，增温幅度达0.461 ℃/10 a，其次是秋季，增温幅度为0.376 ℃/10 a，夏季、冬季也呈现增温趋势，但相对较小。黔西南平均最低气温在季节变化上同样呈增温趋势，春季增温幅度最大，达0.385 ℃/10 a，冬季次之，增温幅度为0.340 ℃/10 a，再次是秋季，为0.328 ℃/10 a，夏季增温最小，为0.169 ℃/10 a。从表中还可以看出，近37年黔西南平均最低气温的增温幅度与平均最高气温的增温增幅相当，这可能是气温日较差变化趋势不明显的主要原因。

2.4 M-K检验

从图5可以看出，近37年来黔西南平均最高气温的UF、UB曲线在2001年前后相交，2005年以后平均最高气温上升趋势明显，2005年以前的24年间平均最高气温平均值为20.8 ℃，其后13年的平均值为21.4 ℃，两者相差0.6 ℃。黔西南平均最低气温在2009年开始发生突变，2011年以后平均最低气温上升趋势明显，2009年以前的28年间平均最低气温为13.3 ℃，其后9年的平均值为13.9 ℃，突变前后的气温相差0.6 ℃。黔西南年气温日较差在1986年开始发生突变，气温日较差呈缓慢上升趋势，但37年间上升趋势不明显。

3 结论与讨论

（1）近37年来黔西南平均最高气温年际变化明显，呈显著上升趋势，变化倾向率为0.308 ℃/10 a，通过0.05水平显著性检验; 37年平均最低气温上升趋势明显，变化倾向率为0.306 ℃/10 a，通过了0.05水平显著性检验;气温日较差的变化趋势不明显，变化倾向率为-0.002 ℃/10 a，未通过0.05水平显著性检验。

（2）近37年黔西南平均最高、最低气温均趋于变暖。平均最高气温增温幅度全州大部分地区均在0.2～1.0 ℃/10 a，其中北部晴隆增温最明显，增温幅度在1.0 ℃/10 a;平均最低气温全州各地均同样呈明显的变暖趋势，全州各地增温幅度在0.2～1.0 ℃/10 a，其中北部晴隆最明显，增温幅度在1.0 ℃/10 a;气温日较差呈缓慢上升趋势，其中北部晴隆上升趋势最明显，达1.0 ℃/10 a，其余各地均维持在0～0.1 ℃/10 a。

（3）近37年黔西南平均最高气温春季的增温趋势最明显，其次是秋季，夏季、冬季也呈现增温趋势，但相对较小;黔西南平均最低气温在季节变化上同样呈增温趋势，春季增温幅度最大，冬季次之，再次是秋季，夏季增温最小;近37年黔西南平均最低气温的增温幅度与平均最高气温的增温幅度相当，可能是平均气温日较差变化趋势不明显的主要原因。

（4）近37年黔西南平均最高气温在2001年发生突变，2005年以后平均最高气温上升趋势明显;平均最低气温在2009年发生突变，2011年以后平均最低气温上升趋势明显;气温日较差在1986年发生突变，气温日较差呈缓慢上升趋势，但37年间上升趋势不明显。平均最高、最低气温的明显升高和气温日較差的较小变化可能是产生温室效应的重要

因子。

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