聊城市茌平区近51年气候趋势变化分析
时间：2022-09-27 09:50:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
冯彩金
摘要 利用聊城市茌平区1971—2021年逐年气温、降水、日照数据资料，采用线性倾向评估方法、5 a滑动平均、Mann-Kendall（M-K）突变检验方法分析了茌平区气候趋势变化，结果表明：近51年来茌平区年平均气温以0.25℃/10 a的增温幅度上升，在进入21世纪后增温明显，1994年发生增温显著性突变。年降水量以12.0 mm/10 a的速度递增，无突变点。日照时数以-162 h/10 a的幅度下降，近51年中减少了826.2 h，无突变点。
关键词 气候趋势变化;线性倾向评估;M-K突变性检验
中图分类号：P467 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）04–0117–03
气候变化是国际热点话题之一。近年来，全球多地接连遭遇各种罕见极端天气事件，造成重大的生命财产损失，国内外的气候工作者对此问题开展了许多研究[1]。2022年1月6日，山东省气候中心召开新闻发布会，向媒体发布了2021年山东省十大天气气候事件，2021年全省平均气温14.5℃，较常年偏高1.1℃，为1951年以来次高;平均降水量为988.2 mm，较常年偏多53.2%，为1951年以来次多;平均日照时数为 2 196.6 h，较常年偏少194.7 h。
茌平区位于山东省西部，聊城市东部[2]，介于115°54′E～116°24′E、36°
22′ N～36°45′N之间。处于暖温带季风气候区，属半干旱半湿润大陆性气候，雨热同季，四季分明，年平均气温13.8℃。分析茌平区近51年气候变化趋势，为当地生态环境、社会经济、农业生产等提供气候环境背景数据[3]。
1 资料来源与分析方法
选取茌平区1971—2021年年平均气温、降水、日照数据[4]。采用线性倾向评估方法分析气候变化趋势;利用5 a滑动平均在一定程度上消除要素不稳定的波动[5]，使气温、降水和日照变化的趋势性更加明显;采用Mann-Kendall（M-K）方法对茌平区气候进行突变分析。
2 气候特征分析
2.1 气温
2.1.1 平均气温的变化趋势 根据1971—2021年茌平区年平均气温资料统计分析，计算得出茌平区多年平均气温为13.5℃。由图1可以看出，茌平区气候变暖趋势明显，近51年的年平均气温以0.25℃/10 a的增温幅度上升，在近51年中平均气温升高1.3℃。最高年平均气温14.5℃，出现在2006年和2007年;最低年平均气温12.2℃，出现在1984年，与最大值相差2.3℃。
由表1可知，1971—1990年年平均气温距平为负值，说明这期间年平均气温偏低，而自1991年后都为正值，且在进入21世纪后增温明显。
2.1.2 平均气温的突变性 利用Mann —Kendall检验法對茌平区1971—2021年年平均气温进行突变性检验，给定显著性水平α=0.05。如图2所示，茌平区在1971—1984年UF值>0，说明年均温呈上升趋势，但趋势不明显;1985—1988年UF值均<0，说明年均温呈下降趋势。在1989年后上升明显，尤其是在1998年后通过了0.05（+1.96）显著性检验，表明上升趋势十分显著。分析UF、UB的交点位置，发现在1994年出现交点，并且在置信区内，故确定该年为气温突变时间点[6]。
2.2 降水
2.2.1 降水的变化趋势 通过茌平区近51年的年降水量进行分析，历年均值591.6 mm，最高值为1 034.3 mm，出现在2021年，较历年均值偏多442.7 mm。最低值308.5 mm，出现在1989年，与最大值相差725.8 mm，较历年均值偏少283.1 mm。由图3可知，茌平区1971—2021年年降水量呈不明显上升趋势，以12.0 mm/10 a的速度递增。在近51年降水量增加61.2 mm。由表2可知，1971—1980年和2011—2021年年降水距平为正值，说明均为降水量偏多阶段，而2011—2021年是近51年来降水量最多的阶段，1981—1990年是降水量最少的阶段。
2.2.2 降水的突变性 利用Mann—Kendall检验法对茌平区1971—2021年年降水量进行突变性检验，给定显著性水平α=0.05。如图4所示，茌平区降水量在1971—1989年UF值<0，说明降水呈下降趋势，尤其是在1983—1984年、1986—1990年、1992年均通过了0.05（-1.96）显著性检验，下降趋势明显。直至2017年后UF值>0，缓慢上升，在2021年出现交点，且在置信区内，但由于此交点位于数据的一端，暂不作考虑[3]。
2.3 日照
2.3.1 日照变化趋势 通过分析1971—2021年茌平区日照时数年际变化趋势[7]可知，茌平区年日照时数在近51年中呈下降趋势，其中最大值为2 973.1 h，出现在1982年，较历年平均偏多548.2 h;最小值 1 871.4 h，出现在2003年，较历年平均偏少553.5 h（图5）。年日照时数最多值与最少值相差1 101.7 h。日照时数以-162 h/10 a的幅度下降，近51年中减少了826.2 h。
由表3可知，1971—1990年为正距平，自1991年后为负距平，在进入90年代后大幅下降。
2.3.2 日照的突变性 从图6可以看出，茌平区年日照时数在1971—1974年呈下降趋势，在1975—1982年呈上升趋势，UF在1981年通过了0.05（+1.96）显著性检验，在1982年后的年份日照时数持续下降，在1991年超过了0.05（-1.96）临界线，说明下降趋势十分显著。UF和UK的交点位置在1992年，但不在置信区内，所以不判定为突变年份[8]。
3 結论
1971—2021年聊城市茌平区年平均气温的历年均值为13.5℃，年平均气温以0.25℃/10 a的增温幅度上升，在近51年中年平均气温升高1.3℃，在进入21世纪后增温明显[9]。1994年为增温突变时间点。年降水量均值591.6 mm，上升趋势不明显，以12.0 mm/10 a的速度递增，无突变点。日照时数下降趋势明显[10]，日照时数以-162 h/10 a的幅度下降，近51年中减少了826.2 h，无突变点。
参考文献
[1] 王学宵，徐跃通，孙维君.济南市1961—2013年气候变化特征[J].鲁东大学学报（自然科学版），2016，32（3）：243-252.
[2] 周晓倩，张义豪.山东省莘县自1957年以来气候变化特征分析[J].农业灾害研究，2016，6（8）：2-22，40.
[3] 王新建，刘杨，宋丽洁.山东省气候变化与厄尔尼诺/拉尼娜事件的相关性[J].北京测绘，2021，35（6）：712-716.
[4] 丁来晓，谢晓华.1961—2010年费县气候变化特征分析[J].现代农业科技， 2017（24）：188-190.
[5] 张玉英，祝艳玲，王丙军，等.德州市陵城区自然条件简述[J].现代化农业， 2021（8）：32-33.
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[7] 包海义，韩方昕.1961～2020年曲麻莱县日照时数变化特征[J].青海草业， 2021，30（4）：55-59.
[8] 王念，田庆春.基于Mann-Kendall方法的1954—2015年临汾市气候变化特征分析[J].现代农业科技，2019（13）：175-178.
[9] 朱宝文，张令振，谢启玉，等.1954—2016年西宁市区气温变化特征[J].气象水文海洋仪器，2021，38（4）：117-120.
[10] 董志询，符志军，温田超，等.石城县近50年气候趋势变化分析[J].农业灾害研究，2021，11（6）：37-38，40.
责任编辑：黄艳飞
Analysis of Climate Change Trend in Chiping District of Liaocheng City in Recent 51 Years
FENG Caijin （Meteorological Bureau of Chiping District， Liaocheng， Shandong 252100）
Abstract Based on the data of temperature， precipitation and sunshine in Chiping District of Liaocheng city from 1971 to 2021， the climate trend change in Chiping district was analyzed by using linear tendency evaluation method， 5 years moving average and Mann Kendall （M-K） catastrophe test method， The results showed that in recent 51 years， The annual average temperature in the area increased by 0.25℃/10 a， which increased significantly after entering the 21st century， and a significant mutation occurred in 1994. The annual precipitation increases at the rate of 12.0 mm/10 a， and there was no sudden change point. The range of sunshine hours -162 h/10 a decreased， 826.2 h decreased in recent 51 years， and there was no mutation point.
Key words Climate change trend; Linear tendency assessment; M-K mutation test
