云南省河口县近60年气温变化特征分析

许淑仙

摘要 根据河口县1954—2013年逐月的月平均气温资料，采用M-K突变检验、功率谱两种方法对年平均气温及春、夏、秋、冬各季平均气温变化趋势和周期变化进行分析。结果表明，河口县年平均气温及春、夏、秋、冬各季平均气温均大体呈增暖趋势且增暖趋势在80年代中期、90年代后期变得明显，发生突变的年份在80年代中期～90年代后期且均为增暖突变;年平均气温存在最明显的3—4年变化周期，春季平均气温无显著性周期存在，夏季平均气温存在5年左右的周期振荡，秋季平均气温存在8年周期变化，冬季平均气温存在3年左右的周期变化。

关键词 气温;M-K检验;功率谱

中图分类号：P423 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）03-110-03

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.046

全球变暖已成为不争的事实，IPCC第四次评估报告指出近100 年（1906-2005）全球平均地表温度上升了0.74℃[1]。全球变暖是目前全球环境研究的一个主要议题，已经引起国内外学者的重视，国内研究结果表明，中国近百年平均气温的变化与全球增暖趋势大体相似，同时也表现出了很大的地域差异，局部地区的异常高温和干旱等极端天气气候事件也频繁发生[2-10]。

河口县位于云南省的东南端，国家一类口岸，面迎北部湾的海风，背靠大围山梁柱，地处热带季风雨林湿热气候区域、雨量充沛、高温高湿、终年无霜，是一座具有热带、亚热带风光的城市。河口县产业以农业和旅游业为主，气温变化给生态环境、种植业结构、人们的生活带来不同程度的影响。通过滑动平均、M-K检验、功率谱方法对河口县年平均气温及春、夏、秋、冬各季平均气温的趋势变化、突变和周期变化进行分析，为当地农业生产、旅游行业、人们生活提供良好的服务，也为制定河口县防灾减灾规划提供参考。

1 研究资料

河口县1954年1月～2014年2月逐月平均气温，不过1979年除了1月份及2月份的值，其他均缺测，为了保证曲线的连续性，采用1978年和1980年3—12月份的平均值代替1979年3—12月的值，四季划分：春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月～次年2月）。

2 结果分析

2.1 河口县年平均气温及四季平均气温的M-K突变检验

滑动t检验结果：年平均气温1997年、1986年发生突变，春季平均气温1995年发生突变，夏季平均气温1981年发生突变，秋季平均气温1993年、1994年发生突变，冬季平均气温1985年发生突变。1954-2013年年平均气温大体呈增暖趋势，1987年后UF线超过0.05显著性临界线，即1987年后气温上升趋势显著，UF与UB线交于1986年，1986年在临界线之间，再结合滑动t检验结果，即得到河口县年平均气温发生突变的时间为1986年（见图1）。

1954-2013年河口县春季气温为上升趋势;2002年UF线超出临界线，即2002年后增暖趋势明显;UF与UB线相交于1995年，且交点在临界线之间，与滑动t检验结果一致，即1995年为增暖突变年。夏季气温为下降趋势，但下降不明显;1958年后气温为上升趋势，1979年以后气温上升趋势明显;UF与UB线交于1982年，但交点在临界线之外，通过多组滑动t检验可以判定1981年为突变年。 秋季平均气温大体呈上升趋势，1954—1956年及1969—1980年气温呈不明显下降趋势，1994年后UF线超出临界线，即1994年后气温上升趋势明显;UF与UB线交于1993年，且在临界线之间，滑动t检验得到1993、1994兩个突变年，两者结合即得1993年为秋季气温增暖突变年。冬季平均气温大体呈增暖趋势，1954—1984年冬季气温有几个年份呈下降趋势但不明显;1984年后气温呈上升趋势，且1995年后上升趋势明显，UF与UB线相交于1985年，且在临界线之间，结合滑动t检验结果可知，将1985年视为冬季平均气温增暖突变年是较为准确的（见图2）。

2.2 河口县年平均气温及四季平均气温的周期变化

自相关系数r（1）=0.0590，经研究发现河口县1954-2013年年平均气温存在两种时间尺度的周期变化，在周期长度为3.0、准4.0年处谱值分别存在第一、第二峰值，且第一峰值超过置信限，第二峰值十分接近置信限，所以河口县近60年年平均气温存在明显的3—4年的周期振荡（见图3）。

自相关系数r（1）=-0.1123，可以看出无任何谱曲线峰值通过检验，即河口县1954—2013年春季平均气温序列无显著的周期存在;自相关系数r（1）=0.0427，夏季平均气温在周期长度为5.0年、准3.0年、20年处谱值分别存在第一、第二、第三峰值，且第一峰值超过置信限，第二峰值十分接近置信限，所以河口县1954—2013年夏季平均气温存在3～5年的周期振荡;自相关系数r（1）=0.0526，秋季平均气温在周期长度为8.0、3.0、20年处谱值分别存在第一、第二、第三峰值，但只有第一峰值超过置信限，所以河口县1954-2013年历年秋季平均气温存在8年左右的周期振荡;自相关系数r（1）=-0.0156，冬季在周期长度为3.0、4.0、7.0年处谱值分别存在第一、第二、第三峰值，但只有第一峰值超过置信限，所以河口县1954—2013年冬季平均气温存在3年左右的周期振荡（见图4）。

3 结论

河口县1954—2013年年平均气温呈增暖趋势，1971年的21.9℃为最低温，1998年的24.1℃为最高气温，偏离60年平均气温均为1.1℃，突变发生在1986年，且1987后年气温上升的趋势明显，存在明显的3～4年的变化周期。1954—2013年春季平均气温大体呈增暖趋势但是不明显，1980—1990年出现了变冷变暖的明显波动，突变年为1995年，无显著周期存在。1954—2013年夏季平均气温变化呈明显增暖趋势，1979年以后增暖趋势明显，突变年为1981年，存在5年左右的周期变化。1954—2013年秋季平均气温变化大体呈增暖趋势，伴随着冷暖交替的变化，年代际变化较为明显，在1993年气温发生突变，存在8年左右的周期振荡。1954—2013年冬季平均气温大体呈变暖趋势，1979年以前变化的趋势不明显，1979—1983年下降趋势相对明显，1984—1988年上升趋势相对明显，1996年后增暖趋势明显，以年际变化为主，突变发生在1985年，存在3年左右的周期振荡。

参考文献

[1] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法（第3版）[M].北京：气象出版社，2004.

[2] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术（第二版）[M].北京：气象出版社，2007.

[3] 张红梅，江帆，肖秀珠.龙岩市气温变化特征分析[C].2009年福建省气象学会学术年会-省科协第九届学术年会卫星会议论文集[A].福建省气象学会，2009：246-249.

[4] 王丽平，周昇，赖虹.赣州近58年来冬季气温变化特征[C].中国气象学会，第27届中国气象学会年会城市气象，让生活更美好分会场论文集[A].中国气象学会，2010：596-600.

[5] 王善芳，刘桂才，李树军.潍坊市近49年四季季长及气温变化特征分析[C].第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场-人类发展的永恒主题论文集[A].中国气象学会，2010：527-531.

[6] 秦大河，陈振林，罗勇，等.气候变化科学的最新认知[J].气候变化研究进展，2007（2）：63-73.

[7] 陈隆勋，邵永宁，张清芬，等.近四十年我国气候变化的初步分析[J].应用气象学报，1991（2）：164-174.

[8] 林学椿，于淑秋.中国近百年温度序列[J].大气科学，1995，9（5）：525-534.

[9] 丁一汇，戴晓苏.中国近百年来的温度变化[J].气象，1994：20.

[10] 廖春花，刘甜甜，林海，等.长沙近57年气温变化特征分析[J].气象与环境科学，2008，31（4）：21-24.

责任编辑：黄艳飞