孫姍姍 李春蘭 銀山
摘要:根據(jù)阿巴嘎旗1953—2009年的氣溫資料,采用七級分級法、信噪比法,分析阿巴嘎旗氣溫異常與突變性。結(jié)果表明:年代際氣溫總體呈上升的變化趨勢,在1988年發(fā)生突變,20世紀80年代中期以前氣溫基本處于相對偏冷階段,80年代中期以后—90年代中末期氣溫基本處于正常階段,從90年代末期以后氣溫呈顯著變暖趨勢。
關鍵字:阿巴嘎旗,氣溫,異常分析,突變分析
1.研究區(qū)概況
阿巴嘎旗地處內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟中北部,東與東烏旗、錫林浩特市接壤,西與蘇尼特左旗毗連,南與正藍旗為鄰,北與蒙古國交界,地跨E113°27'—116°11',N43°04'—45°26',屬于中溫帶半干旱大陸性氣候,年平均氣溫是1.3℃,降水量少,冬季寒冷漫長,夏季溫涼短促,春秋兩季多寒潮大風,春季還易引發(fā)沙塵暴天氣,日氣溫晝夜溫差大,冷暖變化明顯。
2.資料與方法
2.1數(shù)據(jù)來源
文中引用的阿巴嘎旗1953-2009年氣溫數(shù)據(jù)資料,均來自于阿巴嘎旗氣象站(53192)的氣溫實測數(shù)據(jù)。
2.2研究方法
2.2.1七級分級法
計算氣溫分級,見表1:T—年平均氣溫,Ts—多年平均值,S—氣溫的標準差。
2.2.2信噪比法
信噪比指數(shù)公式表示如下:
AI j = ( X 1 - X 2 ) / ( S 1 + S 2 )
其中AI:信噪比指數(shù),j:某一年,X 1 - X 2 、S 1 + S 2:某一年前、后m年均值差和均方差和。若∣AI j∣≥1.0時,j點為突變點, 若AI j >1.0視為存在氣溫突變,若AI j> 2.0則視為強突變。
3.結(jié)果
3.1 年代氣溫變化特征
從表2可以分析出,阿巴嘎旗的年代平均氣溫呈持續(xù)上升的變化趨勢,年代平均氣溫最低值出現(xiàn)在1953—1959年(-0.3℃),最高值出現(xiàn)在21世紀初期(3.6℃),各相鄰年代平均氣溫的增幅均大于或等于0℃。從平均氣溫距平數(shù)據(jù)分析得出,年代平均氣溫具有明顯的階段性,存在一個冷期和一個暖期:冷期出現(xiàn)在80年代末期以前,年代平均氣溫負距平占100%;暖期出現(xiàn)在80年代末期以后,年代平均氣溫正距平占100%。通過表1同樣可以看出,平均最高氣溫、平均最低氣溫的年代際變化均呈上升的變化趨勢,平均最高氣溫的上升率 < 平均最低氣溫的上升率,其最低值均出現(xiàn)在1953—1959年,分別為7.5℃、-6.9℃;最高值均出現(xiàn)在20世紀初期,分別為9.8℃、-3.5℃,相應的振幅分別為2.3℃、3.4℃。
3.2年平均氣溫變化特征
從圖1可以分析出,阿巴嘎旗的年平均氣溫呈波動上升的變化趨勢:線性傾向率為0.5℃/10a,氣溫最低值出現(xiàn)在1956年(-1.4℃);氣溫最高值出現(xiàn)在2007年(3.6℃),最大振幅約為5.0℃。具體分析氣溫情況:20世紀60年代中期以前年平均氣溫呈上升的變化趨勢,60年代中期—70年代初期年平均氣溫呈變化幅度約為1.5℃的下降趨勢,70年代初期—21世紀初期年平均氣溫呈明顯上升的變化趨勢。
由圖2可以看出,阿巴嘎旗年平均氣溫總體呈上升的變化趨勢且階段性明顯。本研究冷暖期的劃分標準:以0℃為界,小于0℃的時期為冷期,大于0℃的時期為暖期。年平均氣溫的冷暖期以1988年為界:1953—1988年的年平均氣溫主要為負距平,正距平年份僅有6年,表明這個時段阿巴嘎旗處于冷期;1988—2009年的年平均氣溫主要為正距平,負距平年份僅有2年,表明從1988年開始年平均氣溫明顯升高,進入暖期。
3.3氣溫突變與氣溫異常分析
3.3.1氣溫突變分析
由累積距平曲線(圖3)可以看出阿巴嘎旗年平均氣溫變化趨勢十分明顯,大致呈“下降—上升—略有下降—上升”的變化趨勢,在1988年以前曲線呈下降趨勢,1988年以后上升,1991年開始略有下降,1993年以后則呈直線上升趨勢,該曲線存在兩個明顯的極小值點,分析得出1988年、1993年為氣溫變化轉(zhuǎn)折年,可能出現(xiàn)發(fā)生突變。檢驗結(jié)果表明,研究區(qū)年平均氣溫在1988年的信噪比指數(shù)AI j =1.1>1,超過α顯著性水平,表明1988年發(fā)生了氣溫突變;1993年的信噪比指數(shù)AI j =0.1<1,不能通過顯著性檢驗,表明1993年為氣溫轉(zhuǎn)折點,并未發(fā)生氣溫突變。
3.3.2氣溫異常分析
從表3可以得出,阿巴嘎旗年平均氣溫沒有出現(xiàn)過異常偏暖的年份,顯著偏暖年出現(xiàn)4次(1998年、2002年、2004年、2007年),偏暖年出現(xiàn)6次(1997年、1999年、2001年、2006年、2008年、2009年),即從1997年開始雖出現(xiàn)過級別為正常的年份,但絕大多數(shù)的年份屬于偏暖及以上級別;異常偏冷年出現(xiàn)3次(1953年、1956年、1957年),顯著偏冷年只出現(xiàn)一次(1954年),偏冷年出現(xiàn)3次(1969年、1970年、1985年),即偏冷及以下級別的年份絕大多數(shù)集中在1953—1970年。綜上所述,阿巴嘎旗20世紀80年代中期以前氣溫處于相對偏冷階段,80年代中期之后—90年代中末期氣溫基本處于正常階段,而90年代末期以后,氣溫呈顯著變暖趨勢。
4.結(jié)論
年代際氣溫總體呈上升的變化趨勢,在1988年發(fā)生突變,20世紀80年代中期以前氣溫基本處于相對偏冷階段,80年代中期以后—90年代中末期基本處于正常階段,90年代末期以后呈顯著變暖趨勢。
參考文獻
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資助項目:內(nèi)蒙古師范大學研究生創(chuàng)新基金項目(CXJJS14070)。
作者簡介:孫姍姍(1991-),女,碩士研究生,自然地理專業(yè)。