石城县近50年气候趋势变化分析

董志询?符志军?温田超?刘凤凤?王超

摘要 利用石城县国家气象观测站1971—2020年逐年气温、降水、日照时数等资料，采用线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法分析了石城县近50年的气候变化特征。结果表明：1970年以来，石城县气候变暖趋势显著，年平均气温的线性趋势率为0.19 ℃/10年，2002年发生突变，突变后气温显著上升;年降水量呈略微增加趋势，非常不显著，但时间分布上极不均匀，1998年、2015年出现了严重的南方洪灾事件;年日照时数呈现减少趋势，年降水量、年日照时数均未发生明显的突变。由此，将近50年石城县气候变化综合突变时间判定为2002年。

关键词 气候趋势变化;气象资料分析;Mann-Kendall突变检验;石城县

中图分类号：P467 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0037–02

全球气候变暖已成为国内外学者异常关注的话题。全球变暖会导致自然灾害变多，使得气温不断升高，可能会使得我国北方地区的干旱趋势不断延续，南方暴雨台风天气增加，各种极端天气事件频发[1-2]。同时，全球变暖会给地球上动植物的生存与繁殖带来一定的影响，导致动植物的生命周期与习性发生改变[3-4]。世界气象组织近期发布的全球气候状况年度报告显示，虽然太平洋因为拉尼娜现象有所降温，使得全球出现了暂时的降温效应，但2020年是有记录以来最暖的3个年份之一，2011—2020年是有气象记录以来最暖的10年。虽然全球的气温变化呈现明显的增暖趋势，但受各地地理特征与当地环境等多种因素影响，出现地域性差异。分析了江西赣南地区石城县的气候变化特征，了解了赣南地区的气候变化趋势，以期为气象、农业、水利、发展改革等部门制定相关对策提供一定的依据。

1 资料的来源与方法

1.1 研究区域概况

石城县地处江西省的东南部，赣南地区东北边缘，北接抚州市广昌县，西边毗邻宁都县，南边与瑞金接壤，东边连接福建三明宁化县。石城地理位置十分优越，江西进入闽西粤东必经石城，故历来被誉为“闽粤通衢”之地。地理坐标介于116°05′46"～116°38′03" E，25°57′47"～26°36′13" N范围内，属中亚热带天气，历年平均降水量1 757 mm，平均气温18.5 ℃。县城中部的地势较为平坦，西部和南部以丘陵地形为主，东部和北部山多陡峭。高田镇金华山海拔1 389.9 m，是全县的最高山峰。石城白莲闻名中外，是“中国白莲之乡”。

1.2 资料的来源与方法

根据石城县国家气象观测站观测的1971—2020年的逐月平均气温、降水量、日照数据，通过算术平均法建立石城县的年气候要素序列。研究区的气候要素变化趋势分析选取线性倾向的分析方法，突变性分析采用Mann-Kendal（M-K）突变检验法[5-6]。

2 结果分析

2.1 气温年际变化特征分析

1971—2020年，石城县气候变暖趋势显著，且进入90年代后，这一趋势更加明显，与李柏贞等[7]研究一致。年平均气温的线性趋势率为0.19℃/10年，1971—2020年约有60%的年份为正距平，最高气温出现在1998年，为19.3℃;最低气温出现在1984年，为17.4℃，与最大值相差1.9℃，低于近50 年全国气温变化趋势（0.22℃/10 a），表明赣南地区与我国气候变暖趋势同步，但强度更弱，可能与赣南地区丰富的植被等自然环境有关（图1a）[8]。1971—2020年，石城县年平均气温2002年发生了明显的突变，气温在21世纪之前以下降趋势为主，21世纪后以上升趋势为主，且上升趋势非常明显（图1b）。吴茜等[9]运用M-K突变检验等方法研究了近52年江西省的气候变化特征，结果表明，气温UF和UB曲线在置信区间于2004年相交，说明21世纪初的增温是突变现象，与M-K检验结果大体一致。

2.2 降水年际变化特征分析

1971—2020年，石城县年降水量呈略微增加趋势，线性趋势倾向率为32.6 mm/10 a。50年年最大降水量在1997年，为2 750.5 mm;最小降水量在1970年，为1 039.7 mm，极差达1 710.8 mm（图2a）。虽然，1998年的降水量为2 097.6 mm、2015年的降水量为2 740 mm，都低于1997年，但1998年、2015年，南方地区汛期出现了严重的洪灾，表明降水在时间分布上极不均匀，需特别注意防范汛期强对流天气过程带来的强降水。1971—2020年，石城縣50年降水UF曲线和UB曲线出现多个交点，但均在临界值范围内，故可以判定石城县近50年内降水没有发生明显的突变，与吴茜等人研究近52年江西省气候变化特征得到的降水量变化不明显，没有突变点的结论一致（图2b）。

2.3 日照年际变化特征分析

1971—2020年，石城县年日照时数呈减少趋势，线性趋势倾向率为-20.2 h/10 a。近50年石城县日照时数最大值出现在2003年，为2 239 h;最小值出现在2015年，为1 361.7 h。近50年日照时数变化呈现先波动减少，后在2001—2009年10 年间有所增加，与谢远玉等[10]研究一致，之后日照时数又继续减少，说明近50年石城县日照时数在波动中呈减少趋势（图3a）。石城县近50年年日照时数UF与UB曲线出现多个交点，且交点均在临界值范围内，由于突变时间很短，暂不做讨论（图3b）。

3 结果与讨论

采用线性趋势分析和M-K突变检验方法对石城县近50年的年均气温、年降水量、年日照时数进行了趋势分析，结果显示，近50年，石城县气候变暖趋势明显，年平均气温线性趋势率为0.15℃/10 a，低于近50年中国气温线性趋势率（0.22℃/10 a）。2002年发生突变，之后气温显著升高，年降水呈略微增加趋势，线性趋势倾向率为32.6 mm/10 a，年日照时数呈减少趋势，线性趋势倾向率为-20.2 h/10 a。近50年降水、日照时数均出现多个突变点，但突变时间短、交点均在临界范围内，予以忽略。为此，将近50年石城县气候变化综合突变时间判定为2002年。

近50年石城縣气候变化趋势与我气温升高和南方降水量增加的趋势大体一致，暖趋明显，偶尔南方突发暴雨洪灾，这可能是因为全球气候变暖，需特别注意防范。全球变暖已影响到人类生活的各个方面，因此在发展经济的同时，必须要注重保护生态环境，减少温室气体排放，坚定不移地走高质量发展道路[11-12]。

参考文献

[1] 董杰，贾学锋.全球气候变化对中国自然灾害的可能影响[J].聊城大学学报：自然科学版， 2004（2）： 58-62.

[2] 肖风劲，张海东，王春乙，等.气候变化对我国农业的可能影响及适应性对策[J].自然灾害学报，2006（S1）：327-331.

[3] Root T L， Price J T， Hall K R， et al. Finger-prints of global warming on wild animals and plants.[J]. Nature， 2003（1）： 5760.

[4] 高发全.过去40年全球气候变暖造成动植物习性发生改变[J].世界林业动态， 2008（30）： 8-9.

[5] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].第三版，北京：气象出版社，2007.

[6] 樊纲惟，王浩强，樊洁馨，等.1959—2014年略阳县气候变化趋势分析[J].陕西气象， 2017（1）： 20-23.

[7] 李柏贞，孔萍，占明锦，等.1961—2015年江西省气温变化特征分析[J].气象与减灾研究， 2017， 40（3）： 184-192.

[8] 任国玉，陈正洪，郭军，等.中国气温变化研究最新进展[J].气候与环境研究， 2005， 10（4）： 701-716.

[9] 吴茜，徐莉莉，蔡道明，等.近52年来江西省气候变化特征研究[J].华中师范大学学报：自然科学版， 2010， 44（4）： 686-690.

[10] 谢远玉，张智勇，刘翠华，等.赣州近30年气候变化对双季早稻产量的影响[J].中国农业气象， 2011， 32（3）： 388-393.

[11] 唐佳.气候变化对蒲江县主要农作物产量的影响及灾损评估[D].成都：四川师范大学， 2019.

[12] 王馥棠.近十年来我国气候变暖影响研究的若干进展[J].应用气象学报， 2002， 13（6）： 755-766.

责任编辑：黄艳飞

Abstract Using data from the National Meteorological Observatory of Shicheng County from 1971 to 2020， such as annual temperature， precipitation， and sunshine hours， the linear trend method and Mann-Kendall mutation test method were used to analyze the characteristics of climate change in Shicheng County in the past 50 years. The results show that the climate warming trend in Shicheng County has been significant since 1970， the linear trend rate of the annual average temperature is 0.19℃/10 a， and an abrupt change occurred in 2002， and the temperature increased significantly after the abrupt change; The annual precipitation showed a slight increase trend， which was not significant， but the time distribution is extremely uneven. In 1998 and 2015， there were serious southern floods; the annual sunshine hours showed a decreasing trend. There is no obvious sudden change in annual precipitation and annual sunshine hours.Therefore， the comprehensive abrupt time of climate change in Shicheng County in the past 50 years is judged to be 2002.

Key words Changing climate trends; Meteorological data analysis; Mann-Kendall mutation test; Shicheng count