近50年通辽地区气温变化特征分析

摘要 利用通辽地区1961—2011年8个气象台站的气温资料，分析了通辽地区最高、最低气温的年代际变化和空间变化。结果表明：1961—2011年50年间通辽年平均气温及最高、最低气温均呈上升趋势，其中1988年为气温升高突变点；通辽最高、最低气温在空间上基本均为增温，北部山区升温幅度最大。

关键词 平均气温；气候倾向率；Mann-Kendall检验；内蒙古通辽

中图分类号 P412.11 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0236-03

自从1979年召开第一次世界气候大会呼吁保护气候以来，世界各国政府日益高度重视全球变暖及其影响的问题。气候变化已经成为全球环境与发展问题的重点、国际政治活动的热点和国际减灾应急管理的焦点。气候变暖影响着人类的生存与发展，成为当今人类社会亟待解决的重大问题，是人类必须面对的严峻挑战。近100多年来，全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖2次波动，总体看呈上升趋势[1]。1981—1990年全球平均气温比100年前上升了0.48 ℃。气候变暖不仅危害自然生态系统的平衡，使极端天气气候事件的发生频率也显著增加，严重威胁到人类的食物供应和居住环境。

近年来，不少学者对我国最高、最低气温以及极端最高、最低气温的变化进行了相关研究：周伟东等[2]对华东地区最高、最低气温时空变化进行了研究；梁 群等[3]对辽宁西部农村环境近50年最高、最低气温变化进行了分析；常 军等[4]利用河南省50个气象站资料分析了河南省最高、最低气温的非对称性变化；王兴梅等[5]采用小波分析对石羊河流域最高、最低气温变化进行了研究，得出最高、最低气温在所有季节都是增高的；王纪军等[6]对长白山地区最高、最低气温进行了分析，同时通过Mann-Kendall方法确定突变点位置，并结合t检验法进行检验。该文主要采用线性趋势分析及Mann-Kendall法等统计方法，对通辽地区1961—2011年的平均气温资料进行分析。

1 资料与方法

1.1 资料来源

选取通辽地区1961—2011年8个台站的年平均气温、年平均最高气温、最低气温、极端最高气温、极端最低气温资料进行分析。8个台站分别为：巴雅尔吐胡硕（巴区）、扎鲁特旗（扎旗）、科左中旗（左中）、开鲁县、科尔沁区（科区）、奈曼旗（奈曼）、科左后旗（后旗）及库伦旗气象站。

1.2 研究方法

主要采用线性趋势分析及Mann-Kendall法等统计方法，对通辽地区1961—2011年的气温资料进行分析。

2 结果与分析

2.1 通辽地区气温趋势变化分析

2.1.1 年平均气温趋势变化分析。由图1可以看出，近50年通辽地区平均气温为6.2 ℃，最高出现在2007年，为8.1 ℃；最低出现在1969年，为4.1 ℃。在20世纪60年代（1961—1970年），通辽地区气温偏低，年平均气温低于历年平均值；70年代（1971—1980年）通辽气温仍以偏低为主；80年代（1981—1990年）后期气温开始逐渐升高，在1981—2011年30年间，除1981、1984、1985、1986、1987、2010年气温低于历年平均值外，其余年份均高于历年平均值。通过线性趋势分析，得出气候倾向率为0.362 ℃/10 a，近50年平均气温趋势升高1.8 ℃，整体呈变暖趋势，与全球和全国的增温趋势一致，气温变化率高于全国平均气温变化率（0.25 ℃/10 a）。

2.1.2 年平均最高、最低气温趋势变化分析。对通辽地区年平均最高气温进行线性趋势分析，得出气候倾向率为0.229 ℃/10 a，近50年平均最高气温趋势升高1.1 ℃。由图2a可以看出，1961—2011年间，通辽地区历年平均最高气温为12.6 ℃，最高值为14.5 ℃，出现在2007年；最低值为10.6 ℃，出现在1969年，两者相差3.9 ℃。20世纪60—70年代（1961—1980年）通辽最高气温除个别年份（1961、1963、1967、1968、1973、1975年）外，其余年份均低于历年平均值。80年代（1981—1990年）后期，通辽平均最高气温呈现逐渐升高趋势，与年平均气温变化趋势相一致。

由图2b可以看出，通辽地区年平均最低气温的气候倾向率为0.514 ℃/10 a，近50年平均最低气温趋势升高2.6 ℃。通辽地区历年平均最低气温0.4 ℃，最高值为2.3 ℃，出现在2007年；1969年最低，达-1.8 ℃，与最高值相差4.1 ℃。20世纪60年代（1961—1970年）气温偏低，均在0 ℃以下；70年代（1971—1980年）平均最低气温较60年代有所上升，但仍以偏低为主；80年代（1981—1990年）升温明显，后期平均气温升高到0 ℃以上；1991—2011年平均最低气温均高于历年值，有持续升温的趋势。总体来看，通辽地区气温升高趋势主要是由最低气温上升引起。

2.2 极端气温变化分析

由表1可以看出，极端最高气温在50年间呈波动上升趋势。20世纪60—70年代极端最高气温上升了0.9 ℃；80年代由38.6 ℃下降为37.3 ℃；90年代至21世纪初，极端最高气温又处于上升趋势，达到40.0 ℃；50年间增温2.3 ℃。通辽地区极端最低气温在20世纪60—90年代一直处于上升状态；而在近10年极端最低气温则出现了下降趋势，但总体趋势还是属于上升趋势。由此可见，通辽地区的气候正逐步趋向变暖。

2.3 通辽地区气温空间变化趋势分析

根据通辽地区的地理分布，选取具有代表性的8个站点进行对比分析，其中巴区、扎旗属于通辽北部山区；左中、开鲁及科区属于中部平原；奈曼、后旗和库伦则属于通辽南部浅山、丘陵地区。

由表2可以看出，8个台站年平均气温呈逐渐升高的趋势。其中巴区年平均气温最低，为3.3 ℃；库伦最高，达7.4 ℃。气候倾向率则与平均气温呈相反趋势，巴区最高，为4.220 ℃/10a，库伦最低，为2.619 ℃/10 a。升温幅度北部地区最高，达2.0 ℃以上；中部地区次之；南部地区升温幅度最小，其中库伦升温幅度仅为1.3 ℃。由表3可以看出，位于北部山区的巴区平均最高气温最低，为10.3 ℃，平均最高气温最高的是位于南部地区的奈曼，达13.7 ℃；而升温幅度最大的地区为开鲁县，达1.5 ℃，升温幅度最小的是库伦旗。由表4可以看出，平均最低气温除巴区在0 ℃以下外，其余各站均在0 ℃以上。其中，库伦最高为2.1 ℃，升温幅度最大的则是巴区。

综上所述，从空间变化来看，通辽地区年平均、最高、最低气温变化趋势分布不同，但均处于升温状态，增温幅度均为北部山区高于南部。

2.4 气温的突变分析

由图3可以看出，1961—1987年累计距平曲线呈下降趋势，表明通辽地区平均气温距平值减小，即1961—1987年通辽地区平均气温处于偏低阶段；1988—2011年累计距平曲线呈上升趋势，即1988年以后通辽平均气温处于偏高阶段，以正距平占优势。由累计距平曲线分析图可以看出，通辽地区年平均气温突变时间在1988年左右。

为了确定通辽地区平均气温突变点，采用Mann-Kendall法对通辽地区1961—2011年平均气温进行突变分析，由图4可以看出，在1988年UF曲线和UB曲线出现交点，并且交点在临界值之间，说明1988年为通辽地区年平均气温升高的突变点。

3 结论与讨论

通过对通辽地区1961—2011年气温资料进行分析，得出通辽地区气温呈升高趋势。

（1）年平均气温变化。年平均气温20世纪80—90年代升温比较明显，近20年比较稳定；年平均最高气温从20世纪70年代至21世纪初呈逐渐升高趋势；年平均最低气温也属于逐步升高状态，并且升高趋势高于最高气温。由此可见，通辽地区处于逐渐变暖趋势，与全球变暖大背景相一致；通辽地区四季平均气温增加趋势显著，其中以秋季增加趋势最为明显；采用累计距平曲线分析及Mann-Kendall法对通辽地区年平均气温进行突变检验显示，1988年为通辽地区年平均气温升高的突变点。

（2）极端气温变化。极端最高气温在50年间呈波动上升趋势；极端最低气温在20世纪60—90年代一直处于上升状态；而在近10年极端最低气温则出现了下降趋势，但总体趋势还是属于上升趋势。极端气温的上升，使通辽地区极端天气发生的几率同时增大。

（3）气温空间变化趋势。从空间变化来看，通辽地区最高、最低气温基本处于升温状态，其中北部山区升温幅度最大，中部平原地区次之，南部升温幅度最小。

4 参考文献

[1] 王育民.中国历史地理概论（上册）[M].北京：人民教育出版社，1985：65.

[2] 周伟东，朱洁华，史军.华东地区最高最低气温时空变化特征[J].气象与环境科学，2009，32（1）：16-21.

[3] 梁群，张国林，刘月英，等.辽宁西部农村环境近50年最高最低气温变化[J].中国农业气象，2011（S1）：47-50，73.

[4] 常军，王纪军，潘攀，等.近50年来河南最高最低气温的非对称性变化特征[J].中国农业气象，2011（1）：1-5.

[5] 王兴梅，张勃，王海军，等.石羊河流域近50年最高最低气温变化分析[J].干旱区地理，2010（6）：879-888.

[6] 王纪军，裴铁，王安志，等.长白山地区近50年平均最高和最低气温变化[J].北京林业大学学报，2009（2）：50-57.