阳谷县近50年气温变化特征分析

徐磊 梁海瀚

摘要 基于1968—2017年阳谷县气温资料，利用线性趋势拟合、Mann？鄄Kendall非参数检验、Mann？鄄Kendall突变检验等统计方法对月平均气温、月平均最高气温、极端最高气温进行分析。结果表明，近50年尤其是2010年以来，阳谷县气温总体呈上升趋势，但极端最高气温以0.216℃/10年的速度下降。

关键词 年平均气温;月平均最高气温;极端最高气温;变化特征;山东阳谷

中图分类号：P468.021 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）05-041-04

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.05.018

Analysis of Temperature Change Characteristics in Yanggu County in the Past 50 Years

XU Lei  et al（Yanggu County Meteorological Bureau， Yanggu， Shandong 252300）

Abstract Based on the temperature data of Yanggu County from 1968 to 2017，the monthly average temperature，monthly average maximum temperature and extreme maximum temperature were analyzed by linear trend fitting，Mann-Kendall non-parameter test，Mann-Kendall mutation test and other statistical methods. The results showed that in the past 50 years，especially since 2010，the temperature in Yanggu County has generally shown an upward trend，but the extreme maximum temperature has dropped at a speed of 0.216℃ per 10 years.

Key words   Annual average temperature;Monthly average maximum temperature;Extreme maximum temperature;Variation characteristics;Yanggu County of Shandong Province

近百年来，全球正在发生以变暖为主要特征的气候变化[1]，极端天气出现频率逐渐增加。李又君等[2-3]研究得出聊城市气温除夏季外均呈上升趋势，且极值年较差正在减小。为验证阳谷县气温变化与周边是否相似，且后续是否保持这种趋势，选取1968—2017年气温资料进行了统计分析。

1 资料与方法

通过统计阳谷国家气象观测站1968—2017年观测的气温资料，包括月平均气温、月平均最高气温和极端最高气温，采用线性趋势拟合、Mann-Kendall非参数检验、Mann-Kendall突变检验等统计方法对阳谷县近50年气温变化特征进行了分析。季节划分夏季为6—8月，冬季为12月至翌年2月。

2 结果与分析

2.1 平均气温变化分析

2.1.1 年平均气温变化 从图1可以看出，近50年阳谷县年平均气温呈现上升趋势，气溫倾向率为0.268℃/10年。年平均气温最低值为1969年的12.2℃，最高值为2017年的15.0℃，变化呈现一定波动性，但1994年以后基本呈逐年升高的态势，2010年以后上升较为明显。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）平均气温进行趋势检验，结果表明年平均气温通过了0.01的显著性检验（4.58），说明平均气温上升趋势十分明显。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）平均气温进行突变检验（图1b），根据UFk与UBk交点的位置，阳谷县近50年平均气温在1996、2009、2011年前后均存在突变，但仅1996年前后突变显著。1998年以后统计量UFk通过0.025显著性检验，平均气温上升趋势显著。

2.1.2 夏、冬平均气温变化分析 从图2可以看出，阳谷县冬、夏两季平均气温倾向率均为正值。夏季的气温倾向率为0.056℃/10年，可以看出夏季平均气温上升幅度较小。其中，从年代际变化可以看出，20世纪90年代整体呈上升态势。2012年至今历年夏季平均气温均高于近50年夏季平均气温。而冬季气温倾向率较夏季明显升高，气温倾向率为0.436℃/10年。说明阳谷县近50年暖冬趋势比较明显，冬季气温波动率也较夏季更为明显一些。与夏季变化接近的是，20世纪90年代冬季平均气温也基本呈现出升高态势。2000年以来冬季平均气温较之前年份波动稍大，冬季平均气温差值接近4.5℃。2003年出现了近50年的冬季平均气温最高值（2.9℃），21世纪以来冬季平均气温最低值也没有突破-1.5℃。

利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）夏、冬季平均气温进行趋势检验，夏季平均气温未通过显著性检验（1.0），上升趋势不明显;冬季平均气温通过了0.01的显著性检验（3.76），上升趋势明显。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）夏、冬季平均气温进行突变检验（图3），根据UFk与UBk交点的位置，阳谷县近50年夏季平均气温变化趋势不存在突变，冬季平均气温在1988年前后存在显著突变。夏季平均气温统计量UFk未通过0.025的显著性检验，说明夏季平均气温变化趋势不明显;冬季平均气温统计量UFk在1974年后大于0，在1991年后通过了0.025的显著性检验，在1974年后冬季平均气温为上升趋势，在1991年后上升趋势显著。

2.2 平均最高气温变化分析

2.2.1 年平均最高气温变化 从图4可以看出，近50年间，阳谷县的年平均最高气温略上升，气温倾向率为0.13℃/10年。以20世纪90年代为划分线，90年代后波动频率较之前年份更为明显一些。1968—2017年年平均最高气温超过20.0℃的年份有5个，而2002—2017年的16年里占了4个，特别是2014、2016、2017年年平均最高气温均超过20.0℃，2017年年平均最高气温（20.7℃）为历史极值。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）平均最高气温进行趋势检验，结果表明年平均最高气温通过了0.02的显著性检验（2.32），说明平均最高气温上升趋势十分明显。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）平均最高气温进行突变检验（图4b），根据UFk与UBk交点的位置，阳谷县近50年平均最高气温在2015年前后存在显著突变。1977年以后统计量UFk几乎大于0，但均未通过0.025显著性检验，表示1977年后平均最高气温为上升趋势但不明显。

2.2.2 夏、冬季平均最高气温 从图5可以看出，阳谷县夏季平均最高气温的气温倾向率为-0.027℃/10年（图5a），冬季气温倾向率为0.311℃/10年（图5b）。夏季平均最高气温倾向率变化略有下降，冬季则变化的显著些。从年代际变化上看，20世纪90年代冬季平均最高气温的气温倾向率整体呈上升态势，这同冬季平均气温倾向率变化呈相似趋势。

利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）夏、冬季平均最高气温进行趋势检验，夏季平均最高气温未通过显著性检验（-0.19），下降趋势不明显;冬季平均最高气温通过了0.02的显著性检验（2.17），上升趋势十分明显。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）夏、冬季平均最高气温进行突变检验（图6），根据UFk与UBk交点的位置，阳谷县近50年夏季平均最高气温变化趋势不存在突变。夏季平均最高气温统计量UFk未通过0.025的显著性检验，说明夏季平均最高气温下降趋势不明显;冬季平均最高气温统计量UFk在1973年后大于0，但仅在1995—2004年通过了0.025的显著性检验，在1973年后冬季平均最高气温为上升趋势，但仅在1995—2004年上升趋势显著。

2.3 极端最高气温

从图7可以看出，阳谷县极端最高气温较夏季平均最高气温倾向率变化要显著的多，气温倾向率为-0.216℃/10年。年极端最高气温41.7℃出现在2002年。从1968—2017年近50年的气温倾向率可以看出，中期变化要小于前期和后期，特别是1980—1996年未出现超过40℃的高温天气。21世纪以来的前10年，极端最高气温超过40℃的年份为3个，占到近50年记录的43%，2010年至今极端最高气温均在40℃以下。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）极端最高气温进行趋势检验，结果表明极端最高气温通过了0.1的显著性检验，说明极端气温下降趋势明显。利用Mann？鄄Kendall对阳谷县近50年（1968—2017年）极端最高气温进行突变检验（图7b），根据UFk与UBk交点的位置，阳谷县近50年平均气温在1969、1971、1972、1973、1975年前后均存在显著突变。1993年后统计量UFk多通过0.025显著性检验，极端最高气温下降趋势显著。

3 結论与讨论

（1）阳谷县年平均气温总体以0.268℃/10年的速度递增，上升趋势显著，从1996年开始，除一次小波动外，平均气温均在逐步提升，夏季平均气温较为平缓，变化趋势不明显，冬季平均增长较明显且自1990年以后上升趋势显著。

（2）阳谷县平均最高气温上升趋势显著，但增温速度要小于平均气温。2017年平均最高气温达到历史最高，而夏季平均最高气温倾向率变化确呈下降趋势，冬季则是显著上升趋势。

（3）与平均气温相反的是，极端最高气温以0.216℃/10年的速度下降，1993年后极端最高气温下降趋势更为显著。

（4）阳谷县近50年气温总体呈上升趋势，夏季增幅低于冬季，极端最高气温呈下降趋势。但有趣的是，如果将极端最高气温的50年数据拆分为前30年和后20年，则在前30年以0.73℃/10年下降，在后20年以0.147℃/10年上升。后期将结合2018年新数据对阳谷县温度等变化趋势结论进行订正。

参考文献

[1] IPCC. Climate change 2007：The physical science basis. Contributrion of working group to the assessment report of the intergovern-mental panel on climate change[R].SOLOMON S D，QIN M M，CHEN Z，et al. Cambeidge University Press，Cambridge，United Kingdom and New York，NY，USA，2007：237-316.

[2] 李又君，杨士恩，郗兴文，等.聊城地区极端气温变化特征分析[J].山东气象，2011（4）：99-105.

[3] 李楠，孙培良，韩学蕾，等.鲁西平原52年来气温时空变化特征分析[J].现代农业科技，2015（20）：207-210.

责任编辑：郑丹丹

作者简介 徐磊（1986-），女，山东青岛人，从事气象综合观测业务工作。

收稿日期 2019-05-08