張弈悟哲,閆秋玲
(平泉市氣象局,承德 平泉 067500)
平泉市地處河北省東北部,屬大陸性季風氣候,受地形、緯度等因素影響,四季分明。春季,風大干旱,回暖較快。夏季,暖熱多雨,雨量集中,占全年68.74%,7月氣溫最高,歷年月平均氣溫為23.0℃。秋季,雨量驟減,氣候干燥。
選取平泉國家一般氣象站1986-2015年共30年每日最低氣溫資料進行統(tǒng)計分析,采用氣候?qū)W上常用的方法統(tǒng)計分析當年12月到次年2月低溫日數(shù)。日極端最低氣溫(Td)Td≤-20℃為1個低溫日數(shù)。將氣象站出現(xiàn)低溫視作研究區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)低溫,季節(jié)劃分采用氣象季節(jié),即3~5月為春季,6~8 月為夏季,9~11 月為秋季,12~次年 2 月為冬季。
①一元線性趨勢分析
氣象要素的變化趨勢用(1)進行估計:
式中:Yi為氣象要素,ti為時間(1986~2015年);a1為線性趨勢,把a1×10稱為氣象要素每10年的趨勢系數(shù)。
②突變分析
文章采用 Mann-Kendall法進行突變檢驗,Mann-Kendall法是非參數(shù)統(tǒng)計檢驗方法,其優(yōu)點是不需要樣本遵從一定的分布,也不受少數(shù)異常值的干擾,
3.1.1 低溫日數(shù)的月分布特征
1986-2015 年冬季區(qū)域內(nèi)共出現(xiàn)低溫日數(shù)達299天,平均每年10.0天,由表一可知低溫日數(shù)1月為177天,占冬季低溫日數(shù)的59.1%,2月為67天,站冬季低溫日數(shù)的22.4%,12月低溫日數(shù)為55天,占冬季低溫日數(shù)的18.4%,可見冬季低溫日數(shù)主要集中在1月。1月30年最低溫度為-32.9℃(1986年),2月 30年最低溫度為-26.3℃(1990年),12月30年最低氣溫為-25.5℃(2012年),可見1月溫度低并且低溫持續(xù)時間長。
3.1.2 冬季低溫日數(shù)的月變化特征
平泉市近30年12月低溫日數(shù)呈上升趨勢,其趨勢系數(shù)為0.23d/10a,低溫日數(shù)相關系數(shù)|r|=0.08;近30年1月低溫日數(shù)呈上升趨勢,其趨勢系數(shù)為0.86d/10a,低溫日數(shù)相關系數(shù)|r|=0.16;2月低溫日數(shù)呈上升趨勢,其趨勢系數(shù)為0.17d/10a,低溫日數(shù)相關系數(shù)r|=0.06,且三個月份增加趨勢在α=0.001水平上均不是顯著的。
1986~2015 年期間,平泉市冬季低溫日數(shù)最多出現(xiàn)在2000年為24天,冬季低溫日數(shù)最少出現(xiàn)在2015年為1天,兩者相差23天,足見其振幅之大。20世紀80年代(1986-1990年),平泉市冬季低溫日數(shù)33天,年均冬季低溫日數(shù)小于多年平均值,距平值為-3.4。20世紀90年代(1991-2000年),平泉市冬季低溫日數(shù)99天,距平值為-0.1。進入21世紀后(2001-2015年),平泉市冬季低溫日數(shù)升高為168天,年均冬季低溫日數(shù)大于多年平均值,距平值為1.2。總體來說,平泉市近30年冬季低溫日數(shù)呈上升趨勢,其趨勢系數(shù)為1.2d/10a,冬季低溫日數(shù)相關系數(shù)|r|=0.18,表明這種增加趨勢在α=0.001水平上不是顯著的。
氣候突變泛指氣候從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的較迅速轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。根據(jù)Mann-Kendall趨勢檢驗原理,UF曲線值大于0,表明序列呈上升趨勢,小于0則表明呈下降趨勢。2003年之前UF曲線值均小于0,且UF曲線呈現(xiàn)波動,未達到顯著上升(或下降)趨勢。2004-2015年UF曲線值大于0。1986-2003年,平泉冬季低溫日數(shù)呈下降趨勢,2004-2015年冬季低溫日數(shù)呈上升趨勢,但均未達到顯著的上升(或下降)趨勢。UF曲線和UB曲線分別在2000年、2002年、2003年相交,證明在這3年低溫日數(shù)發(fā)生突變,且在2004年發(fā)生突變之后低溫日數(shù)由下降趨勢轉(zhuǎn)為上升趨勢。