昆明地区降水、气温及极端天气的

应用EOF、线性倾向率和周期分析方法，对云南极端强降水事件频数进行了时空分布特征诊断。

云南地处低纬高原，受青藏高原和东亚、南亚两支季风影响显著，影响该区域气候变化气候出现了与全球一致的变暖趋势，20世纪80年代后期开始气温持续上升，特别是20世纪90年代后增暖趋势更为明显[12]。昆明是云南省的省会，地处云南滇池盆地北端，海拔约1 900 m，北有高山天然屏障，受西南季风环流的影响及滇池水面调节作用，形成四季如春、日照长、常年盛行西南风的自然环境。本文利用线性趋势分析和Sen斜率估计分析了昆明气温及降水的趋势变化，同时，采用MannKendall 法[1314]（简称MK检验）对昆明的极端降水、极端温度变化趋势进行了检验。

1数据和方法

1.1数据

选用1951年-2013年昆明站逐日降水、气温数据，[JP+1]采用RclimDEx[15]计算得到各类极端温度、极端降水指数。逐日数据由中国气象科学数据共享服务网提供，气温精度为01 ℃，降水量精度为01 mm，数据全部经过可靠和合理性检验。极端气候降水指数及其定义见表1，极端温度指数及其定义见表2。

1.2研究方法

[BT4]1.2.1Sen斜率估计

[JP+1]采用线性趋势分析法和Sen斜率估计法分析昆明市气温及降水趋势变化。Sen斜率估计以样本在不同长度的变化率构造秩序列，基于一定显著性水平进行统计量检验，得出变化率数值区间（斜率取值范围），并以中值大小判断时间序列变化趋势及程度。Sen斜率能降低或避免数据缺失及异常对统计结果的影响。具体计算方法见文献[1618]。

[BT4]1.2.2MK检验

[JP+1]MannKendall（简称MK）法[1920]是一种非参数统计检验方法，广泛应用于气温、降水、径流等水文现象。它的优势在于不需要样本服从某种分布，能很好地揭示时间序列的趋势变化及突变特征。本次研究采用MK[HJ2.1mm]法分析极端气候指数特征及趋势变化，并对年平均气温及年降水进行突变分析。

2结果分析

2.1气温年际变化特征

[JP+1]对昆明市近63年年均气温时间序列进行统计分析。图1为昆明市1951年-2013年均气温Sen斜率估计结果。昆明市多年平均气温为1509 ℃，由图1可知，气温呈总体上升（U= 542）。年均气温的增加在20世纪90年代中期出现一次跃变，经MK检验发现在1994年前后存在突变点（表3），对前后两个时间段分析发现，1994年以前平均气温为147 ℃，而1994年后，平均气温达到161 ℃。

2.2气温月和季节变化特征

提取各年各月气温，组成月气温和季气温序列，检测其变化特征。月气温检测结果见表4，近63年来，各月气温均呈上升趋势，除5月外，其余各月均通过了α=001及以上的显著性水平检验。同时，四季气温均呈上升趋势，且全部通过α=001以上的显著性水平检验。基于Sen斜率的大小，可以看出月份变化幅度差异，2月的增加幅度最大，5月增加幅最小，同样，增加幅度最大的是冬季，而夏季增加幅度为最小。

2.3降水年际变化特征

对近63年年降水量变化进行分析，结果表明，昆明市年平均降水量为9808 mm，由图2可知，1999年降水量为1 4499 mm，是历年最大值，2009年降水量为历年最小，为5658 mm；进一步进行MK检测，结果表明昆明地区年降水在20世纪80年代以后呈不显著下降趋势（U=-106），线性倾向率为-356 mm/（10a），20世纪80年代以前年平均降水量为1 0086 mm，而20世纪80年代以后年平均降水量为9571mm；由表3可知，年降水量在2008年出现突变，之后有增有减。

2.4降水月和季节变化特征

对月降水量进行Sen斜率估计，由表5可知，1月、4月、5月、11 月的月平均降水呈现增加趋势，而其余月份呈现下降趋势，但均未通过显著性水平检验，表明月降水变化特征并不明显。同样，通过Sen斜率估计，得四季降水量趋势变化，由表5可知，春、冬两季降水呈上升趋势，夏、秋两季呈下降趋势，四季均未通过显著性水平检验。进一步分析可得，降水以6月和8月减幅最大，2月减幅最小，相反，在升温趋势中，5月增加幅度最大，其次是1月；同样，四季变化幅度也有差异，春季增加幅度为最大，夏季减幅为最大。

2.5极端气候指数变化

由表6可以看出，在极端降水指数中，持续湿期呈下降趋势，持续干期和一日最大降水量均呈上升趋势，均未通过置信度在90%以上的显著性检验；而在极端温度指数中，热日持续指数、暖夜指数及暖昼指数均呈显著上升趋势，它们的变化趋势与平均气温升高相吻合，说明这些极端指数可从不同角度反应出昆明气候变化特征；冷日持续指数、冷夜指数及冷日指数均呈显著下降趋势，且均通过了90%以上的置信度检验。由表3可知，热日持续指数在1997年发生突变。以上分析表明，昆明市无雨日数，高温天数增加，降水日数、低温天数减少，这些均表明昆明干旱化倾向明显，增大了昆明的抗旱压力。

3结论

通过对昆明市气象站近63年来的气温和降水等气象资料分析，得如下结论。

（1） 1951年-2013年间，昆明地区年平均气温为1509 ℃，气温呈整体升温趋势。从各月气温看，昆明各月均呈上升趋势，除5月外，其余各月均通过了α=001及以上的的显著性水平检验；从四季气温看，昆明四季变化均呈上升趋势，且均通过显著性水平检验。

（2） 昆明市近63年平均降水量为9808 mm，年降水量在2008年出现突变，之后有增有减。1、4、5、11 月的月平均降水呈不显著上升趋势，其余月份呈不显著下降趋势；从四季降水看，春、冬两季降水呈上升趋势，夏、秋两季呈下降趋势，四季均未通过显著性水平检验。

（3）在极端降水指数中，持续湿期呈不显著下降趋势，持续干期和一日最大降水量均呈不显著上升趋势；而在极端温度指数中，热日持续指数、暖夜指数及暖昼指数均呈显著上升趋势；其次，冷日持续指数、冷夜指数及冷日指数均呈显著下降趋势，其中，热日持续指数在1997年发生突变。昆明市无雨日数，高温天数增加，降水日数、低温天数减少，这些均表明昆明干旱化倾向明显，增大了昆明的抗旱压力。[HJ1.8mm]

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