周寶鵬　彭永武　趙春玲　丁春偉　苗國(guó)秀　劉小金　王勝

摘要利用隴西縣氣象站1957--2017年氣溫和降水觀測(cè)資料，采用趨勢(shì)分析、Mann-Kendall檢驗(yàn)法和滑動(dòng)t檢驗(yàn)法，分析近61年來(lái)渭河上游隴西段氣候變化特征。結(jié)果表明，近61年來(lái)渭河上游隴西段氣溫呈上升趨勢(shì)，上升幅度為0.270℃/10a；春夏秋冬四季氣溫均呈上升趨勢(shì)，其中冬季氣溫上升最為明顯，上升幅度為0.312℃/10a；20世紀(jì)50年代-80年代初，氣溫呈緩慢下降趨勢(shì)，80年代后期開(kāi)始，氣溫逐漸回升，在1997年發(fā)生了一次明顯增暖的突變。近61年來(lái)渭河上游隴西段降水量呈下降趨勢(shì)，下降幅度為9.535mm/10a：其中夏、秋兩季降水量呈下降趨勢(shì)，春、冬兩季降水量呈上升趨勢(shì)，上升幅度較??；降水量在近61年來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的突變現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞 氣溫；降水量；變化特征；渭河上游；隴西縣

中圖分類(lèi)號(hào) S16；P467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）11-0125-04

過(guò)去100多年全球氣候變暖趨勢(shì)毋庸置疑，政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）2013年發(fā)布的第五次評(píng)估報(bào)告指出，全球地表溫度近130年（1880-2012年）來(lái)升高了0.85℃?！兜谌螝夂蜃兓瘒?guó)家評(píng)估報(bào)告》指出，近百年（1909-2011年）來(lái)我國(guó)陸地區(qū)域平均增溫速度高于全球，平均值為每百年升溫0.9～1.5℃。近52年（1961-2012年）來(lái)西北區(qū)域氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，氣溫變化傾向率為0.312℃/10a；以黃河為界，黃河以西區(qū)域降水呈增多趨勢(shì)，黃河以東區(qū)域呈減少趨勢(shì)，降水量減少的幅度明顯高于增加的幅度。近54年（1960-2013年）來(lái)甘肅省平均氣溫呈上升趨勢(shì)，平均降水量呈微弱增加趨勢(shì)。近47年（1967-2013年）來(lái)定西市平均氣溫呈上升趨勢(shì)，上升幅度為0.355℃/10a，年降水量呈減少趨勢(shì)，減少幅度為11.026mm/10a。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代，人們對(duì)天氣變化的關(guān)注度越來(lái)越高，氣候變化對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的影響越來(lái)越深入，研究某一地區(qū)氣候變化趨勢(shì)顯得十分重要。

隴西縣位于甘肅省東南部、定西市中部、渭河上游，總面積2408km²，地理坐標(biāo)位于104°18～104°54E、34°50～35°23N，海拔1612～2798m，地勢(shì)自西北向東南傾斜。屬黃土高原地區(qū)，溫帶大陸性季風(fēng)氣候。渭河自西向東貫穿全境，在隴西縣境內(nèi)長(zhǎng)46.1km，流域面積2364km²。近年來(lái)，許多學(xué)者對(duì)渭河流域的氣候變化進(jìn)行了研究，但針對(duì)隴西縣氣候變化方面的分析較少。為了更加深入了解隴西縣氣候變化特征，同時(shí)為促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、改善人居環(huán)境、提高氣候資源利用等提供重要的理論參考依據(jù)，筆者利用近61年來(lái)隴西縣氣象站氣溫和降水觀測(cè)資料，采用氣候趨勢(shì)分析、Mann-Kendall檢驗(yàn)和滑動(dòng)t檢驗(yàn)方法對(duì)隴西縣氣溫、降水量的年際和季節(jié)變化趨勢(shì)以及氣候突變現(xiàn)象進(jìn)行了分析。

1資料與方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源 數(shù)據(jù)使用隴西縣國(guó)家氣象站1957--2017年月平均氣溫和降水量氣象觀測(cè)資料。

1.2研究方法

1.2.1氣候傾向率。氣候要素的趨勢(shì)變化一般用一元線(xiàn)性回歸方程表示，即

1.2.2Mann-Kendall檢驗(yàn)法。Mann-Kendall（M-K）檢驗(yàn)法是一種非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法，在對(duì)時(shí)間序列分析時(shí)，M-K檢驗(yàn)法是世界氣象組織（WMO）推薦的非參數(shù)檢驗(yàn)法，廣泛用于分析氣溫和降水等要素隨時(shí)間的變化趨勢(shì)和突變檢測(cè)。

1.2.3滑動(dòng)t檢驗(yàn)法?；瑒?dòng)t檢驗(yàn)法是把一氣候序列中兩段子序列均值有無(wú)顯著差異看為來(lái)自2個(gè)總體均值有無(wú)顯著差異的問(wèn)題來(lái)檢驗(yàn)。如果兩段子序列的均值差異超過(guò)了一定的顯著性水平，可以認(rèn)為均值發(fā)生了質(zhì)變，有突變發(fā)生。

2結(jié)果與分析

2.1氣溫變化特征 由圖1可見(jiàn)，近61年來(lái)隴西縣氣溫呈上升趨勢(shì)，上升幅度為O.270℃/10a，可見(jiàn)隴西縣氣溫變化趨勢(shì)與氣候變暖的大背景一致，上升幅度略低于定西市氣溫上升幅度（0.355℃/10a）。最高氣溫出現(xiàn)在2016年，為9.7℃；最低氣溫出現(xiàn)在1984年，為6.8℃。近61年來(lái)氣溫出現(xiàn)了一次較大波動(dòng)，20世紀(jì)50年代-80年代初氣溫呈緩慢下降趨勢(shì)，下降幅度為0.171℃/10a；80年代后期開(kāi)始，氣溫逐漸回升；90年代以來(lái)，增溫趨勢(shì)更加明顯，尤其是1997年以來(lái)，年平均氣溫均高于61年來(lái)的平均值（8.0℃）。

由圖2可見(jiàn)，近61年隴西縣春、夏、秋、冬四季氣溫變化趨勢(shì)與年氣溫變化趨勢(shì)一致，均呈上升趨勢(shì)。冬季增溫幅度最大，為0.312速度/10a，春、夏、秋三季增溫幅度較均勻，為0.247～0.279℃/10a。結(jié)合圖1可以看出，春季和夏季氣溫變化趨勢(shì)與年氣溫變化趨勢(shì)相似度較高。

2.2氣溫突變 由圖3a可見(jiàn)，1994年之后，UF曲線(xiàn)大于0，并呈上升趨勢(shì)，1999年以后，UF曲線(xiàn)超過(guò)了置信水平α=0.05的臨界值（±1.96），之后甚至超過(guò)了α=0.01（U_a=+2.58）的顯著性水平。UF曲線(xiàn)和UB曲線(xiàn)相交于1997年，且交點(diǎn)在臨界線(xiàn)之間，表明近61年來(lái)隴西縣氣溫在1997年發(fā)生了一次增暖的突變。為了確定這一突變的發(fā)生是否真實(shí)，通過(guò)滑動(dòng)t檢驗(yàn)法做進(jìn)一步檢驗(yàn)。序列長(zhǎng)度n=61，2個(gè)子序列長(zhǎng)度均取10，顯著性水平α=0.01，自由度f(wàn)=18，給定t_0.01=±3.20。由圖3b可見(jiàn)，隴西縣氣溫在1997年發(fā)生了一次明顯增暖的突變，與M—K檢驗(yàn)結(jié)果一致。隴西縣氣溫突變年份相比張涵丹等分析的定西市氣溫突變年份（1994年）遲3年，說(shuō)明隴西縣氣溫變化趨勢(shì)的區(qū)域差異性和時(shí)間滯后性。

2.3降水量變化特征 由圖4可見(jiàn)，近61年來(lái)隴西縣降水量呈下降趨勢(shì)，下降幅度為9.535mm/10a，這與孫潤(rùn)等分析的定西市降水量變化趨勢(shì)一致，下降幅度小于定西市降水量下降幅度（11.026mm/10a）。最多降水量年份出現(xiàn)在1967年，為607.3mm；最少降水量出現(xiàn)在1997年，為236.0mm，沒(méi)有出現(xiàn)明顯的波動(dòng)。

由圖5可見(jiàn)，近61年來(lái)隴西縣降水量四季變化趨勢(shì)不一致，冬、春兩季降水有微弱的上升趨勢(shì)，但不明顯，上升幅度分別為0.528和0.049mm/10a；夏、秋兩季降水量呈下降趨勢(shì)，下降幅度分別為2.827和7.026mm/10a。另分析表明，隴西縣夏、秋兩季降水量占全年降水量的75%，所以這2個(gè)季節(jié)降水量分布趨勢(shì)在一定程度上決定了隴西縣全年降水量分布趨勢(shì)。

2.4降水突變 由圖6a可見(jiàn)，20世紀(jì)90年代以來(lái)，UF曲線(xiàn)為負(fù)值，說(shuō)明20世紀(jì)90年代以來(lái)降水量呈下降趨勢(shì)。在置信區(qū)間內(nèi)，UF曲線(xiàn)和UB曲線(xiàn)在1990、1992、2003、2004年出現(xiàn)4次交點(diǎn)，但交點(diǎn)之后均未超過(guò)置信水平α=0.05的臨界值（±1.96），說(shuō)明降水量在61年來(lái)雖然發(fā)生一定變化，但無(wú)突變現(xiàn)象發(fā)生。通過(guò)滑動(dòng)t檢驗(yàn)法做進(jìn)一步分析，序列長(zhǎng)度n=61，2個(gè)子序列長(zhǎng)度均取10，顯著性水平α=0.01，自由度f(wàn)=18，給定t_0.01=±3.20。由圖6b可見(jiàn)，t統(tǒng)計(jì)量一直處在給定置信區(qū)間內(nèi)，降水沒(méi)有發(fā)生突變，與M-K檢驗(yàn)結(jié)果一致。這一結(jié)論與張涵丹等分析的定西市降水無(wú)明顯突變現(xiàn)象一致。

3結(jié)論與討論

（1）近61年來(lái)渭河上游隴西段氣溫呈上升趨勢(shì)，上升幅度為0.270℃/10a。四季氣溫變化趨勢(shì)與年氣溫變化趨勢(shì)一致，均呈上升趨勢(shì)，其中冬季氣溫上升最為明顯，上升幅度為O.312℃/10a，春、夏、秋三季增溫幅度較均勻，分別為0.279、0.247、0.257℃/10a。20世紀(jì)50年代一80年代初，氣溫呈緩慢下降趨勢(shì)，下降幅度為0.171℃/10a；80年代后期開(kāi)始，氣溫逐漸回升；90年代以來(lái)，增溫趨勢(shì)更加明顯，在1997年發(fā)生了一次明顯增暖的突變，突變發(fā)生年份比定西市氣溫突變年份遲3年，這說(shuō)明隴西縣氣溫變化趨勢(shì)的區(qū)域差異性和時(shí)間滯后性。

（2）近61年來(lái)渭河上游隴西段降水量呈下降趨勢(shì)，下降幅度為9.535mm/10a。四季降水量變化趨勢(shì)不一致，其中夏、秋兩季降水呈下降趨勢(shì)，下降幅度分別為2.827和7.026mm/10a，春、冬兩季降水呈緩慢上升趨勢(shì)，上升幅度分別為0.528和0.049mm/10a。降水量在近61年來(lái)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的突變現(xiàn)象。

（3）隴西縣氣溫和降水變化趨勢(shì)與甘肅省和定西市氣溫和降水量變化趨勢(shì)基本一致，但年變化幅度、季節(jié)變化幅度和氣溫突變時(shí)間存在差異，這些差異反映了氣象要素的區(qū)域差異性。