近60年来平潭综合实验区气温变化特征

李双锦 王丽玉

摘要 利用平潭1960—2019年气温观测资料，运用趋势滑动平均、线性倾向估计法和Mann-Kendall突变检验等统计分析方法，分析平潭气象站气温变化。结果表明：（1） 1960—2019年平潭气象站年平均气温以0.213℃/10 a的速率呈明顯上升趋势;季节平均气温均以不同速率上升，春冬季上升趋势最为显著;（2）年平均最高、最低气温均呈上升趋势，年平均最低气温上升趋势显著，其增温速率远大于年平均最高气温，冬季平均最低气温上升趋势最为明显;（3）平潭气温自20世纪90年开始表现出增温趋势，年平均气温、季节平均气温、年平均最高、年平均最低气温均存在突变现象，21世纪增暖趋势更为显著，年平均气温突变点在1996年。

关键词 气温;气候变化;Mann-Kendall;趋势变化

中图分类号：P459 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）04–0044–02

气候变化是全球普遍关注的热点话题，而气温则是气候变化最为重要的指标。中国气候变暖已经是一个无可争辩的事实[1]，气温变化对人类的生产以及自然环境状况都会产生重大的影响，愈发深刻地影响着中国可持续发展[2]。研究表明，近百年来中国气候已经明显变暖，与全球同期平均水平相当或略强，但是近几十年来，年平均上升速率却明显高于全球平均水平[3-4]。利用平潭国家气象站1960—2019年气象观测资料对气温进行统计分析，试图找出该观测站气温的变化特征，为进一步做好气象服务提供可靠依据。

1 资料与方法

研究数据来自平潭综合实验区（以下简称“平潭”）国家气象站日平均、日最高气温和日最低气温，资料时间序列长，且探测环境保护好，因此极具代表性，然后对日气温数据进行计算、整理，形成年平均气温、最高气温、最低气温和季节平均气温等序列。为保证分析年代的完整性和可比性，主要选取了1960—2019年的气温。四季的划分采用气候统计常规划分标准：以3—5月、6—8月、9—11月、12月—次年2月划分春、夏、秋、冬季。

主要采用线性倾向估计、趋势滑动平均和Mann-Kendall突变检验等诊断方法来计算分析该地区气温年际变化趋势。

2 结果分析

2.1 气温变化特征分析

通过对平潭综合试验区1960—2019年日平均气温资料，计算整理得出年平均气温、季节平均气温随时间的变化序列，并对其变化趋势进行分析。由图1a可以看出，1960—2019年，平潭年平均气温变化范围为18.8℃～20.9℃，多年平均气温为19.9℃，变化区间达到2.1℃。年平均气温变化呈增加趋势，年平均气温气候倾向率为0.213℃/10 a。20世纪90年代起气温开始明显上升，年平均气温最高值出现在2002年和2017年（20.9℃）。由图1b可以发现，1996年之前，年平均气温的距平值以负值为主，在气温偏冷的20世纪70、80年代，平均距平值普遍较低，1984年为最低值，年平均气温仅为18.8℃，之后气温明显升高。20世纪90年代初、中期以负距平为主;后期气温则以正距平值为主，增温幅度明显增大，年平均气温距最高达到0.9℃（1998年）。进入21世纪后，气温持续增温，21世纪的20年间仅有一个负距平（2011年-0.4℃）和一个零距平（2010年），00年代为近60年的来最暖年代，10年代气温后出现回落，但总体呈明显的上升趋势。

从5年滑动平均气温曲线看，2015—2019年5年的平均气温最高为20.7℃，以1984—1988年5年平均温度最低19.2℃，两者相差1.5℃。以1984（18.8℃最低）年为转折点，前25年气温呈降温变化趋势，倾向率为-0.142℃/10 a，前25年总的降温为0.36℃;而后35年呈明显的升温趋势，增温速率为0.368℃/10 a，后35年总的升温为1.29℃，是前25年的3倍多。

2.2 突变分析

从UF曲线来看，20世纪60年代呈降温趋势，70年代后一直呈升温趋势，进入21世纪，这种增温趋势大大超过显著性水平0.05的临界线（U0.05=1.96），甚至超过0.001显著水平，表明平潭年平均气温上升趋势十分显著。在P=0.05的显著检验水平下，曲线UF和UB在置信区间[-1.96，+1.96]内只有一个交叉点，出现在1996年，说明在1996年平潭年平均气温发生了突变，气温向着暖的方向变化。

近60年平潭年平均最高、最低气温Mann-Kendall统计量曲线显示，UF曲线的变化趋势与年平均气温基本相似，年平均最高气温2003年以前UF<0，表现出降温趋势，2003—2019年UF>0，自2015年开始，UF值超过显著水平0.05的临界线（U0.05=1.96），表现出显著增暖趋势。在临界区内UF和UB曲线有多个交叉点，从10 a滑动平均的Mann-Kendall检验分析，年平均最高气温在2001年前后表现出气温显著增暖的突变现象。年平均最低气温1990年以前UF<0，表现出降温趋势，1990—2019年UF>0，自1998年开始，UF值超过显著水平0.05的临界线（U0.05=1.96），表现出显著增暖趋势，在临界区内UF和UB曲线仅相交于1996年，由此判定近60年平潭年平均最低气温显著增暖存在突变现象，突变点为1996年。

3 结论

（1）平潭1960—2019年年平均气温存在明显的上升趋势，年均气温的增温速率为0.213℃/10 a，速率上升明显，尤其是21世纪以来气温上升趋势更为显著。平均气温具有明显的阶段性变化特征。各个季节平均气温以不同速率上升，其中春、冬季达到了0.249℃/10 a和0.248℃/10 a，上升速率最为显著，这也是平潭气候变暖的主要体现。

（2）Mann-KendallK检验结果表明，1960—2019年平潭气温变化呈增暖趋势，存在突变，进入21世纪气温变暖明显显著，平潭年、季节平均气温、平均最高、最低气温都不同程度呈现出显著增暖趋势。平均气温、春季平均气温5 a滑动平均和平均最高气温的10 a滑动平均都表现出气温增暖的突变现象;年平均气温突变点在1996年，冬季年平均气温突变年份比年平均气温早，突变点位1990年，其余的突变点和年平均气温相近或晚些年份（突变点在2000年及此后年间）。

参考文献

[1] 许武成，王文，马劲松，等.1997-1998年厄尔尼若事件的特征、成因及对气候的影响[J].东海海洋，2004（3）：1-8.

[2] 孔莉.华东地区近60年来降水·气温变化分析（英文）[J].Meteorological and En-vironmental Research， 2010， 1（4）： 72-77.

[3] 魏凤英.现代气候统计诊断与预报技术[M].北京：气象出版社，1999.

[4] 丁一汇，戴晓苏.中国近百年来的温度变化[J].气象，1994（12）：19-26.

责任编辑：黄艳飞