1961—2010年大连市金州区气温变化分析

摘要 利用1961—2010年大连市金州区的月平均气温资料，分析研究近50年气温变化、年代际及春、夏、秋、冬季各不同时期气温的变化趋势规律，结果表明：金州区气温变化率为0.323 ℃/10年，50年来金州区气温升高了1.615 ℃，50年来金州区气温经历了1次显著的波动，其突变点为1987年，前期为冷时段，1987年以后为暖时段。金州区气温的年代际变化，随年代呈上升的趋势，上升的幅度不同，20世纪80—90年代气温上升明显，在年代际的变化中，贡献突出。金州区气温四季变化，春季变化突出，冬季次之。

关键词 气温变化；特征分析；辽宁大连；金州区；1961—2010年

中图分类号 P426.61 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）17-0256-03

自然环境的变化，特别是全球气候的变化，日益成为世界各国关注的问题。气候学家对此做了大量的研究，分析表明近40年来我国气温变化十分复杂，与全球增温趋势并不完全一致。增暖只表现在东北、华北和西北西部地区[1]。吉 奇等[2]对东地区北近50年温度研究结果表明，年平均气温趋于升高，各季变化不一。大连市金州区地处辽东半岛南部，东临黄海，西濒渤海，属暖温带大陆性季风气候，有海洋性气候特点，由于处于北半球中纬度地带，一年四季所受太阳辐射比较大，又因为受地理位置一面依山、三面靠海的影响，所以金州区的气候特点是四季分明、气候温和、空气湿润、降水集中[3]。大连专家王秀萍等[4]研究表明，近45年来，无论是年还是季，大连地区年平均最高、年平均最低气温均呈变暖的趋势。气象工作者从不同角度进行相关研究[1-15]，本文在以上的大背景下，依本文参考文献为依据，探讨分析金州区1961—2010年来气温的变化。

1 资料来源与研究方法

1.1 资料来源

本文使用的气象资料为大连市金州区气象局1961—2010年月、年平均气温。以月平均气温资料为基础，形成冬季（12月至翌年2月）、春季（3—5月）、夏季（6—8月）和秋季（9—11月）时间资料序列，然后进行距平化处理，得到年和各季距平序列。距平基于1971—2000年30年的标准值为基础。

1.2 研究方法

采用趋势分析法，对不同气温的时间序列进行趋势分析。对气温资料序列用线性函数T=at+b来进行拟合（t=1，2，…，n），按最小二乘法可得系数a和常数b，其中系数a是趋势项。

a=■

式中，a值的正负表示该积温序列随时间变化的方向，正值表示积温随时间有增加的趋势，负值则表示趋于减小；a的绝对值大小表示变化的快慢程度。把a×10年称作气候倾向率（℃/10年）。

2 金州区气温变化特征

2.1 金州区年气温变化趋势

从图1可以看出，金州区平均气温随时间有明显增温的总趋势，相对于平均气温的年变化，多年滑动平均曲线能够更加清晰地显示出增温时间，由此可知，20世纪80年代中后期气温开始明显上升，在此之前，温度变化保持平稳态势150年平均值为10.7 ℃，变化幅度为1.61 ℃/10年，1961—1986年温度明显偏低，1969年达最小值9.1 ℃，但从1987年起温度开始大幅上升，1999年达到最大值12 ℃，为了更清晰地看出温度开始增长的时间，把50年划为2个部分，即1961—1986年和1987—2010年。在图1中，温度变化很不明显，变化率只有0.02 ℃/10年，平均值为10.3 ℃/10年。较近50年平均值低，由此可见，此段时间是较冷的时期，而在图1中可以看到温度增长趋势非常明显，变化率达0.05 ℃/10年，高于50年的增长率，平均温度11.05 ℃，高于50年平均值。由此可见，金州区变暖期是从1987年开始，至今温度仍在起伏中有增高趋势。金州区年气温变化趋势方程为：y=0.032 3x-53.526。F检验：F=42.91>Faa=7.29，显著水平达到1%。由气候倾向率定义可知，金州区气温变化的倾向率为0.323 ℃/10年。也就是说金州区1961—2010年气温变化为升高趋势，50温度升高了1.615 ℃。

2.2 利用累计距平方法分析气温的突变

累积距平也是一种常用的、由曲线直观判断变化趋势的方法。对于序列x，其某一时刻t的累积距平表示为：■i=■（xi-■），t=1，2，…，n，其中，■=■■xi，将n个时刻的累积距平值全部算出，即可绘出距平曲线进行趋势分析。

累积距平曲线呈上升趋势，表示距平值增加，呈下降趋势则表示距平值减小。从曲线明显的上下起伏，可以判断其长期显著的演变趋势及持续性变化，还可以诊断出发生变化的时间。

分析气温的变化趋势结果，可以得出如下结论：1961—2010年金州区气温增加了1.615 ℃，且以1987年为突增点。从图1明显可以看出，1987年以后的22年平均气温为11.2 ℃，较前24年平均气温高出1 ℃。

金州区气温累积距平曲线（图2），清晰地展示出1961—2010年来经历了1次显著的波动。气温累积距平曲线于1987年发生突变。1987年前气温累积距平曲线呈下降趋势；1987年后气温累积距平曲线开始增长，且上升趋势至今未减。

3 金州区气温的年代际变化

从1960年开始，将金州区每10年划为1个年代，具体如下：20世纪60年代（1960—1969年）、20世纪70年代（1970—1979年）、20世纪80年代（1980—1989年）、20世纪90年代（1990—1999年）、21世纪前10年（2000—2009年）。分别统计每个年代的平均气温（表1）。

金州区气温年代际分析可以看出，金州区气温呈年代上升的趋势，但上升的幅度不同，20世纪60—80年代气温的距平值为负，20世纪90年代开始气温的距平值超过平均值，呈正距平。由表1分析可知，金州区气温在1961—2010年的变化中，20世纪80—90年代气温上升明显，在年代际的变化中，贡献突出。

4 金州区气温的季节变化

本文的季节划分为：春季（3—5月）；夏季（6—8月）；秋季（9—11月）；冬季（12月至翌年的2月）。季平均气温为所在季的3个月气温的平均值。

4.1 春季变化

春季气温在20世纪80年代皆低于平均水平，80年代开始春季温度急剧上升，并且在80年代中期达到最高峰。金州区春季平均气温随时间有明显增温的总趋势，60—80年代低于多年平均水平，80年代中后期气温开始明显上升，在此之前，温度变化保持平稳态势，1961—2010年平均值为9.2 ℃，1971年气温突变，达最小值5.6 ℃，但从1973年起温度开始大幅上升，1985年达到最大值11.5 ℃，1991年以后，温度变化幅度不明显，变化率只有0.02 ℃/10年，平均值为10.2 ℃/10年。由此可见，这段时间气温变化平稳，温度在70年代初和80年代中后期有明显起伏，温度增长趋势非常明显，变化率达0.05 ℃/10年，高于1961—2010年的增长率，平均温度10.2 ℃，高于1961—2010年平均值，金州区变暖期是从1987年开始，至今温度仍在起伏中有增高趋势。金州区春季气温变化趋势方程为：y=0.046 4 x-82.476。经F检验，显著性达到1%。由此得出，金州区春季气候倾向率为0.464 ℃/10年，1961—2010年春季气温升高了2.32 ℃。

4.2 夏季变化

夏季气温在20世纪80年代以前变化不大，其中60年代和70年代温度较低，自80年代以来，气温呈持续上升趋势，且在90年代中期温度急剧上升达到最高峰。

金州区夏季平均气温随时间有明显增温的总趋势，相对于平均气温的年变化，90年代中后期气温开始明显上升，在此之前，温度变化保持平稳态势，1961—2010年平均值为22.8 ℃，1961—1986年温度明显偏低，1964年和1976年达最小值21 ℃，但从1987年起温度开始大幅上升，1997年达到最大值24.7 ℃，70年代后期至90年代前期温度变化很不明显，60年代初期至80年代初期较1961—2010年平均值低，由此可见，这段时间是较冷的时期。可以看出，在90年代初开始温度增长趋势高于1961—2010年平均值，由此可见，金州区变暖期是从1987年开始，至今温度仍在起伏中有增高趋势。金州区夏季气温变化趋势方程：y=0.033 2 x-43.031。经F检验，显著性达到1%。金州区气温夏季气候倾向率为0.332 ℃/10年，由此可知，金州区1961—2010年夏季气温升高了1.66 ℃。

4.3 秋季变化

金州区20世纪60年代秋季气温稍高于平均水平，70年代前期气温低于平均水平，达到最低值，80年代和90年代气温变化不大。

金州区秋季平均气温随时间有明显增温的总趋势，相对于平均气温的年变化，从20世纪60年代开始至21世纪气温没有明显的大起大落，温度在1973年达到最低值8.4 ℃，整体来说，金州区秋季气温1961—2010年来变化不大。金州区秋季气温变化趋势方程为：y=0.029 8 x-46.171。经F检验，显著性达到了5%。由趋势方程可知，金州区秋季气候变化趋势率为0.298 ℃/10年，即1961—2010年金州区秋季温度升高了1.49 ℃。

4.4 冬季变化

冬季气温在20世纪60—80年代低于多年平均水平，自90年代后迅速上升并且在21世纪前几年达到最高值，远远超过了20世纪60年代水平。

金州区冬季平均气温随时间有明显增温的总趋势，相对于平均气温的年变化，80年代中后期气温开始明显上升，在此之前，温度变化保持平稳态势，1961—2010年平均值为-3.3 ℃，1961—1986年温度明显偏低，1969年达最小值 -6 ℃，但从1987年起温度开始大幅上升，2007年达到最大值0.1 ℃，70年代初至80年代初温度变化幅度不很明显，60年代后期气温明显偏低，由此可见，这段时间是较冷的时期，从1987年开始温度明显有升高趋势，高于1961—2010年平均值，由此可见，金州区冬季变暖期是从1987年开始，至今温度仍在起伏中有增高趋势。金州区冬季气温变化趋势方程为：y=0.037 5 x-77.386。经F检验，显著性达到了1%。由趋势方程可知：金州区冬季气温变化气候趋势率为0.375 ℃/10年，即金州区冬季气温升高了1.875 ℃。

综上分析可知：在四季变化中，春季升温趋势率最大，为0.464 ℃/10年，冬季次之，为0.375 ℃/10年，秋季升温趋势率为0.298 ℃/10年，夏季升温趋势率为0.332 ℃/10年。也就是说，在1961—2010年金州区气温升温变化过程中，春季对升温贡献最大，冬季仅随其后。金州区在春、冬季的增温大于秋、夏季增温，春季增温最显著。金州区年平均气温在20世纪80年代前期处于平均水平以下，与春、冬季气温变化趋势相似，进入90年代以来，气温急剧上升，变化尤为明显，21世纪前几年平均气温已远远高于常年水平，表示金州区20世纪90年代以来气温在全年和四季都明显呈上升趋势。

5 结语

本文利用大连市金州区近50年的月平均气温资料，分析研究50年气温变化、年际代及春、夏、秋、冬季各不同时期气温的变化趋势规律。金州区气温变化率为0.323 ℃/10年，50年金州区气温升高了1.615 ℃，1961—2010年金州区气温经历了1次显著的波动，其突变点为1987年，前期为冷时段，1987年以后为暖时段。金州区气温的年代际变化表明：气温随年代呈上升的趋势，上升的幅度不同，20世纪80—90年代气温上升明显，在年代际的变化中，贡献突出。金州区气温四季变化表明：春季变化突出，冬季次之。

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