中国气温和降水序列年代际分量的显著性检验
邢台市近50年气温和降水变化特征分析
邢台市近50年气温和降水变化特征分析吴智杰 李智峰 李芷霞 王晓娟（邢台市气象局054000）摘要利用1961～2007年邢台市6各县（市）当地气象站的气温、降水资料，分析了邢台市的气候变化特征。
结果表明：近50a来气温总体呈上升趋势，低温发生在20世纪60年代，暖温年发生在80年代后，体现为“前凉后暖”的特点；年平均气温呈明显的上升趋势，年平均气温升高主要是冬季和春季的贡献，其次秋季，而夏季对于气候变暖是负贡献。
温度增长幅度依次为冬季>全年>春季>秋季>夏季。
而近10年来，气候变暖贡献最大是春季。
年最高气温呈上升趋势，年平均最低气温呈明显的上升趋势，升温幅度明显高于平均最高气温，说明夜间气温的升高是导致年平均气温升高主要因素。
降水年代、年际变化比较明显，20世纪60年代降水明显偏多，近17年明显偏少；年际间降水呈减少趋势，降水的年际变幅夏季最大，秋季次之，冬季最小。
降水主要集中在夏季。
关键词：气候变化，平均气温，降水引言20世纪90年代以来，全球气候变化加剧，IPCC(2001)报告指出[1]，全球平均地面温度在19世纪末以来升高了0.6±0.2℃。
中国北方地区增暖幅度最为明显，年平均温度的变化趋势为0.2～0.8℃/10a。
河北省年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温年际和年代变化都呈现增温趋势[2,3]，年平均最低气温升温幅度最大，年平均气温升温幅度居中，年平均最高气温升温幅度最小。
夜间气温的升高是导致年平均气温升高主要因素。
自1987年以来，暖冬现象明显，从而也使年平均气温、年平均最低气温持续走高。
为了全面了解全球气候变暖背景下邢台市气候变化特征，本文运用气候学分析诊断方法，对邢台市47a来的气温、降水的变化特征进行分析，以探讨邢台气候变化的演变规律。
1 研究区概况邢台市地处河北省南部，北纬36°50'～37。
47'、东经113°52'～115°49'之间，东以卫运河为界与山东省相望，西依太行山和山西省毗邻，南与邯郸市相连，北及东北分别与石家庄市、衡水市接壤。
近50年昌乐气温和降水变化特征分析
近50年昌乐气温和降水变化特征分析作者：张爱玲，马英洁，吴冠楠来源：《农业开发与装备》 2015年第10期近50年昌乐气温和降水变化特征分析张爱玲，马英洁，吴冠楠（昌乐县气象局，山东昌乐262400）摘要：利用昌乐1961～2012年的气温、降水量数据资料，采用线性趋势、距平、滑动平均等统计分析方法，分析了昌乐近50年来气温、降水量的变化特征。
结果显示：近50年昌乐气温总体呈上升趋势（0.2℃/10年），且升温态势明显，特别是1990年代以来升温最明显，四季气温变化以冬季增温最为明显。
年降水量总体呈下降趋势，年代际变化明显，年际变化较大，夏季减少趋势较明显。
降水量异常偏多有1年，显著偏多有3年，偏多有5年；偏少有7年。
关键词：降水；气温；变化特征近年来，全球气候变暖已成为人们关注的焦点。
王绍武[1]研究发现，近百年来全球气候变化的主要特征是变暖。
许多气候学家对此作了大量研究，指出过去100年里，全球平均气温增加了0.3～0.6℃[2]。
IPPC的报告指出，全球气温在过去140年中上升了0.3～0.6℃，达到1000年来的最高值[3]。
中国科学家的观测和研究表明，中国平均气温在过去100年上升了0.5～0.8℃，比全球同期增温略高[4]。
衣霞[5]等研究发现，聊城市的平均气温近40年来一直是升高的，主要缘于平均最低气温的升温最明显。
文伟[6]等通过研究得出，近55年来开封市的平均气温呈升高趋势，四季中冬季的气温升高趋势最明显。
近百年来中国降水量变化趋势不明显，但年代际波动较大，且存在明显的区域差异[7]。
分析各年代气温变化特征是了解气温变化最直接和最基本的方法[8]，运用气候统计学分析方法，对昌乐近50年来气温和降水变化特征进行分析，旨在揭示昌乐气候变化规律，科学认识气候变化，为合理开发和利用气候资源提供依据。
1资料和方法所用资料为昌乐1961～2012年的气象观测资料，气象要素有平均气温和降水量。
1957～2000年沈阳地区气温和降水变化特征分析
1957～2000年沈阳地区气温和降水变化特征分析第22卷第6期2006年12月气象与环境JOURNALOFMETEOROLOGYANDENVIRONMENTVl01.22No.6December200619572000年沈阳地区气温和降水变化特征分析张凯娄德君2潘静王冀3苗传海(1.辽宁省专业气象台,沈阳110016;2.齐齐哈尔市气象局,齐齐哈尔161006;3.南京信息工程大学资源环境与城乡规划系,南京210044)摘要:利用1957--2000年沈阳地区逐日平均气温,降水量资料,采用线性趋势分析,Mann—Kendall突变检测法和Morlet小波变换等方法,分析了近44a来沈阳地区气温和降水变化的总体特征及趋势,并利用极端气温和降水指数探讨了其变化特征.结果表明:近44a来沈阳地区气温呈显着的上升趋势,气温变化有较明显的突变特征,突变时问出现在1981～1982年;降水呈波动下降趋势,自20世纪8O年代以来,极端降水事件的强度和频率均呈上升趋势.关键词:气温;降水;极端气温指数;极端降水指数;变化特征近年来,气候变化成为全球关注的热点问题,由于世界气候异常的频繁出现,气象学者对气候变化成因的研究格外关注u-7J.气温和降水量的变化直接影响到我国的生态环境建设和经济发展.我国国土面积大,分别有不同的气候带,又处在世界主要季风区,加强区域气候变化方面的研究尤为重要.本文利用1957～2000年沈阳地区逐日平均气温,降水等气象资料,分析了近44a来沈阳地区气温和降水变化的总体特征及趋势.试图通过分析,揭示出近年来沈阳地区气温和降水的变化规律.1资料与方法选用19572000年沈阳地区(包括辽中县,新民市,法库县,康平县)逐日平均气温,降水量等基础资料来源于中国气象局国家气象中心资料室.采用线性趋势分析,Mann—Kendall(简称M—K)突变检测法和Morlet小波变换等方法来分析沈阳地区气温和降水的总体特征及变化趋势.另外,从WMO(世界气象组织)发布的50种极端气候指数中选取了20种极端气温和降水指数进行了计算和分析,用以描述沈阳地区气温和降水变化的具体特征.2沈阳地区气温和降水变化特征分析2.1降水变化从1957～2000年沈阳地区降水标准化序列随时间的变化曲线(图la)可以看出,近44a来沈阳的降水呈波动减少的趋势,线性拟合递减率为14mm/10a.但下降趋势不显着,没有通过a=0.05的信度检验.2.2气温变化时间,年份时间,年份(a)降水变化曲线及线性趋势气温变化曲线及线性趋势图11957~2000年沈阳降水和气温的变化及线性趋势对同期气温进行分析(图1b)可以看出,气温的增长率为0.27℃/10a,并且通过了a=0.001的置变化与降水相反,呈明显的螺旋上升趋势,线性拟合信度检验,说明近44a来沈阳地区气温的上升趋势收稿日期:2006—06—26;修订日期:2006—11—06.作者简介:张凯,男,1974年生,工程师,主要从事气象科技服务工作.p,赠§*数第6期张凯等:l9572000年沈阳地区气温和降术蹙化特征丹析是十分显着的气温的变化大致可以分为2暖期和1个冷期.即20世纪60年代切期以前的相对暖期,60年代中期70年代后期的偏冷期和8O年代至今的暖期一由图2"分析出沈旰1气温和降水变化的周期特征近44a米沈阳的降水在整个刚域上都存在着12a的长周朗变化.并且周期振荡比较显着.在1987年以前和19年以后还分圳存在6a和4a的短周期变化近44a来沈阳的气温俘在18.12a和8a的周期变化.各尺度周期在所研究的时段卜均表现得比较稳定由气温和降水变化见有阶段性特征,进一步242.0】^I108)4¨H—I2I62I'24l一}】i一n101,■●■—■■■一^I0Rn404IJH2f,cl|_.F㈨囤21957～2080年沈阳地区年降水量和平均气温标准化序列的M0rlet小波变换的实部分析r其突变特征冈3为用M…Kendct[I法I十看出.近44a来沈阳降水(图)肿UF曲线没有埘算得出的沈阳气湍和降,K统计量曲线.由图3叮眦过临界线,日lJ降水没有显着的增多和减少趋势,变化气象与环境第22卷比较复杂,突变特征不明显.而气温(图3b)却存在显着的上升趋势,通过了临界线,并且气温变化有较时间,年份'.''....'.——UB;......'UF(a)降水M—K统计量时间,年份——UB;一一一一L气温M—K统计量图31957~2000年沈阳降水和气温的M—K统计量明显的突变特征,突变时间出现在1981～1982年,年.自1982年后沈阳气温显着上升.综上分析可以得出:近44a来沈阳地区的气温呈显着的上升趋势,降水呈波动下降趋势.气温存在18a,12a和8a的周期变化,降水存在12a的长周期变化特征,周期振荡比较显着.气温变化还有3极端气温指数和降水指数分析以上分析了气温和降水的总体特征.以下从极端气候指数角度来分析增暖和干湿变化的具体特征,对近44a来沈阳气温和降水变化特征进行全面描述.较明显的突变特征,突变时间出现在1981～1982选取了20余种极端气候指数进行分析,见表1.表1极端气温指数和降水指数指数名称含义指数名称含义FD霜日最低气温小于0℃日数PRCPTOT年降水量大于等于1mm降水日累计量I【)冰日最高气温小于0℃日数SDII降水强度年降水量大于等于1nun日数TN10P冷夜最低气温小于10%阈值CDD连续无雨日数最长连续无降水日数TX10P冷日最高气温小于10%阈值CWD连续有雨日数最长连续降水日数TNg0P暖夜最低气温大于90%阈值R25大雨日数日降水量大于等于25mm日数Txg0P暖日最高气温大于90%阈值R20大雨日数日降水量大于等于20m日数SU夏天日数最高气温大于25℃日数R10大雨日数日降水量大于等于10m日数TR热夜日数最低气温大于20℃日数RX1日最大降水量日最大降水量DTR日平均温差日温差的平均值RX55日最大降水量连续5日最大降水量GsL生长期长度滑动平均大于5℃初日和R95P非常湿天降水大于95%阈值降水日累计量大于5℃终日之间的日数R99P极端湿天降水大于99%阈值降水日累计量对上述极端气温指数进行计算并分析可以得出,近44a爿乏沈阳平均霜日,冰日分别为151d和70d,均呈减少的趋势,冰日的减少趋势更为明显,线性趋势系数分别为一0.8d/10a和一2.4d/10a.2种指数的变化均有阶段性特征:20世纪70年代中期以前,霜日偏多;70年代中期至90年代初,霜日偏少;90年代初期至中期霜日偏多;1998年以后偏少.60年代初以前冰日偏少;60年代初至70年代中期冰日偏多;70年代后期至今冰日偏少;其中1995年冰日达到极小值,仅为50d.对同期冷日,冷夜(图4a),暖日,暖夜(图4b)进行分析可以看出,近44a来沈阳的冷日和冷夜呈减少趋势,线性趋势分别为一0.79d/10a和一1.67d/10a,冷夜减少的趋势更为显着;暖日和暖夜均表现出不同程度的增加趋势,线性趋势分别为0.7d/10a和1.4d/10a,尤其暖夜增加的趋势更明显;冷日和冷夜的变化幅度要大于暖日和暖夜,夜间增暖的幅度要大于白天增暖的幅度,夜间气温上升对增暖的贡献更大.对夏季日数和热夜日数进行分析也可以得出同样的结论,2种指数均表现为上升趋势,热夜日第6期张凯等:1957--2000年沈阳地区气温和降水变化特征分析41数的上升趋势大大高于夏季日数的上升趋势;沈阳的日平均温差,40a的平均值为10.9℃,呈下降趋势,日温差的变化也有阶段性特征,20世纪70年代以前,DTR值较大,70年代至80年代末,DTR值较小,90年代后偏大;近40a沈阳平均生长期长度为219d,没有明显的变化趋势,线性趋势为一0.157d/10a.时间,年份霜日,冰日,冷日,冷夜的减少趋势和暖日,暖夜,夏天日数,热夜日数的增加趋势以及90年代后日平均温差的增大趋势都在一定程度上反映了近44徕沈阳地区极端高温日有上升趋势.而增暖没有导致生长期长度增加,相反呈略减少趋势,说明温度变化的时间分布是不一致的.时间,年份——冷日:…一冷夜——暖日;…一暖夜图41957~2000年沈阳冷日冷夜和暧日暧夜的变化同理,对极端降水指数进行分析.PRCPTOTR99P可以反映出极端降水事件的强度特征,R95P的多年平均值为687.8ITI1TI,仅比年降水量少10.0和R99P的多年平均值分别为189.7ITI1TI和61.3mm;近44a来沈阳降水强度的平均值为11.1mm,mm,均呈减少的趋势,线性趋势系数分别为一7.5上升趋势不明显,线性趋势为0.094mm/lOa,但随mm/lOa和一7.3mm/lOa.2种指数自80年代至时间变化其振幅有逐渐增大的趋势,说明极端降水今均呈增加的趋势,尤其R99P 振幅增加明显,说明事件强度有增加的趋势;连续无雨日数平均为47d,了近20a来沈阳地区极端降水事件的强度呈增加趋并且随时间变化呈明显的上升趋势,线性趋势为3.2势.d/lOa,有明显的阶段性特征,1963年以前偏多,19641981年为偏少期,1982年后转为偏多.连续有雨日数平均为4.5d,变化趋势不明显,线性趋势为一0.218d/10a,略有减少,90年代后有减少的趋势.日降水量大于等于10,20ITI1TI和25ITI1T1日数的平均值分别为20.2,9.8d和7.3d,日降水量大于等于25n'!lT1日数呈增加的趋势,并且阶段性特征明显,有6a左右的变化周期.日降水量大于等于10ITI1TI和20ITI1T1日数均为下降趋势,总降水量呈减少趋势;El降水量大于等于25n'l//1El数呈增加趋势.进一步说明了沈阳极端降水事件频率有增加的趋势;日最大降水量多年平均值为77.5n'l//1,为减少的趋势,线性趋势系数为一3.3mm/10a,最大值为1973年的215.5mm;1998和1994年次之,分别为145.7和131.4ITI1TI.可以看出,20世纪70年代后期以来,日最大降水量有增加的趋势.5d最大降水量平均为117.0mitt,也呈波动减少的趋势.阶段性特征明显,60年代为波动变化,70年代偏多,70年代末到80年代初偏少,80年代中期偏多,80年代后期至90年代初期偏少,90年代中后期偏多.R95P和上述分析可以得出,虽然近44a来沈阳的降水呈减少的趋势,但极端降水事件,尤其是80年代以来的极端降水事件的强度和频率均呈加大的趋势.4结论(1)近44a来沈阳气温呈显着的上升趋势,降水呈波动下降趋势.气温存在18,12a和8a的周期变化,降水存在12a的长周期变化特征,周期振荡均比较显着.气温变化具有较明显的突变特征,突变时间出现在1981～1982年.(2)对极端气温指数进行分析得出,近44a来沈阳的霜日,冰日,冷日,冷夜,日平均温差和生长期长度均呈减少趋势;暖日,暖夜,夏天日数,热夜日数均表现出不同程度的上升趋势,冷日,冷夜的变化幅度要大于暖日和暖夜.冷日,冷夜的减少和暖日,暖夜增加的不对称分布说明在沈阳地区气候增暖过程中,夜间增暖的幅度要大于白天增暖的幅度,夜间气温的上升对增暖的贡献更大.各指数综合分析表明,近44a来沈阳地区极端高温日呈增加的趋势. (3)对极端降水指数进行分析得出,近44a来沈阳地区的年降水量,连续有雨日数,日降水量大于等42气象与环境第22卷于10nLrn和20ITIIT1日数,5日最大降水量,R95P和R99P均表现为不同程度的减少趋势;降水强度,连续无雨日数,日降水量大于等于25ITIIT1日数,日最大降水量表现为上升趋势.综合分析结果表明,虽然近44a来沈阳上升的降水呈减少趋势,但极端降水事件,尤其是自80年代以来的极端降水事件的强度和频率均呈增多趋势.参考文献[1]李辑,龚强.东北地区夏季气温变化特征分析[J].气象与环境,2006,22(1):6—10.[2]何平,贺明慧,韩颖,等.20世纪60～90年代辽东地区[3][4][5][6][7]气候年代际变化特征分析[J].气象与环境,2006,22(3):24—27.蔡福,李辑.沈阳地区对流层顶气候特征分析[J].气象与环境,2006,22(1):11—16.王绍武,龚道溢,叶瑾琳,等.1880年以来我国东部四季降水量系列及其变率[J].地理,2000,55(3):281—293.廉毅,倪超玉.吉林省40年气温和降水的变化[J].应用气象,1997,8(2):197—204.韩艳凤,江志红,王翼,等.东北地区夏季降水时空变化特征[J].气象科技,2005,32(2):136—142.赵春雨,刘勤明,李晶.辽宁省近48年来气候变化研究[J].气象,2000,26(5):32—35. CharacteristicsoftemperatureandprecipitationinShenyangareafrom1957to2000ZHANGKaiLOUDejLm2PANJingWANGJi3MIAOChuanhai(1.LiaoningSpeci~izedMeteorologicalObservatory,Shenyang110016;2.QiqihaerMeteo rologicalBureau,Qiqihaer161006;3.DepartmentofGeography,NanjingUniversityof InformationScienceandTechnology,Nanjing210044)Abstract:Basedonm~K.rldailytemperatureandprecipitationdatafrom1957to2000inShen yangarea,thegener~ characteristicsandtrendsoftemperatureandprecipitationvariationswereanalyzedwithlineartrendanalysis,Mann—KendallbreakdetectorandMorletwavelettransformmethod.Furthermore.theirvariationch aracteristics,^陀discussedwiththeextremetemperatureindexandtheextremeprecipitationindex.Theresult sindicatedthat temperatureshowedasignificantupwardtrendinShenyangareaduringrecent44years.Andt emperaturevariationhadobviouslyabruptchange.Thetimeofabruptchangewasfrom1981to1982. Precipitationshowedafluctuantdowntrend,whileintensityandfrequencyofextremeprecipitationeventswereincreasi ngsince1980s.Keywords:Temperature;Precipitation;Extremetemperatureindex;Extremeprecipitationi ndex;Variationcharacteristics。
我国南方夏季降水异常和旱涝特征分析
我国南方夏季降水异常和旱涝特征分析吴芳蓉;陈少勇;康景芬;李晓霞;李晓琼【摘要】利用我国南方225个测站降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用线性趋势分析、EOF、合成分析等方法,分析了1961-2010年南方夏季降水异常变化的规律.结果表明:1) 南方夏季降水的稳定性从西向东递增.各月中以7月稳定性最差,其次是8月,6月最好;2) 南方夏季降水呈东部增多西部减少的分布特征,西部以-5--20 mm/(10 a)的速率不显著减少,东部大多数区域以5-30 mm/(10 a)的速率不显著增多,其中浙江东部-江苏东南部显著增加;3) 南方夏季降水异常主要有全区一致型、南北差异型和东西相反型3种分布模态;西太平洋副热带高压和南支槽是影响南方降水异常的主要系统,两系统的空间配置及其强度变化决定了南方降水异常的不同分布型;4) 南方夏季旱涝分布具有相似之处,干旱发生频率高的区域也是洪涝的高频区,但各月分布有差异,夏季及各月的洪涝发生频率高于干旱频率.【期刊名称】《气象与减灾研究》【年(卷),期】2017(040)002【总页数】8页(P92-99)【关键词】夏季降水;气候异常;干旱;洪涝;影响系统【作者】吴芳蓉;陈少勇;康景芬;李晓霞;李晓琼【作者单位】白银市气象局,甘肃白银 730900;白银市气象局,甘肃白银 730900;白银市气象局,甘肃白银 730900;平凉市气象局,甘肃平凉 744000;白银市气象局,甘肃白银 730900【正文语种】中文【中图分类】P468受季风影响，夏季是中国降水普遍最多的季节。
夏季降水量时空变化大，其异常变化常常造成旱涝灾害。
例如，受东亚夏季风偏南影响(徐国强和朱乾根，2002)，1998年长江洪水是继1931年和1954年两次洪水后，20世纪发生的又一次全流域型的特大洪涝之一，全国共有29个省(区、市)遭受不同程度的洪涝灾害，其中，江西、湖南、湖北、黑龙江四省受灾最重。
近几十年昆明市温度变化特征分析
昆明，降水，气候变化
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Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2019, 9(11), 1056-1063 Published Online November 2019 in Hans. /journal/ag https:///10.12677/ag.2019.911112
Received: Oct. 24th, 2019; accepted: Nov. 6th, 2019; published: Nov. 13th, 2019
Abstract
The annual minimum temperature, annual maximum temperature, annual mean minimum temperature, annual mean maximum temperature and annual mean temperature of Kunming city from 1960 to 2018 all showed a significant rising trend. The 1970s was the coldest period during recent decades, but the minimum temperature (−7.8˚C) appeared in the 1980s. 2000 to 2010 was the warmest period in the period of recent 59 yrs, but the maximum temperature (32.8˚C) appeared after 2010. The annual minimum temperature changes before the annual maximum temperature. The annual minimum temperature changed suddenly in 1987 and increased significantly since 1997. The annual maximum temperature only started to mutate in 2005 and has increased significantly since 2013. The abrupt change in the annual mean temperature began between 1991 and 1992, and the annual mean temperature increased significantly since 1993. In addition, the temperature in the process of change mainly exists in the 25 - 28a time scale periodic change rule, and this cycle is mainly characterized by “cold-warm-cold”.
新疆乌昌地区的气候变化特征
2019·06许浩翊，高宇，张鑫（新疆石河子莫索湾气象站，新疆石河子摘要：本文利用新疆15个气象站的气候资料分析近40年来新疆乌昌地区气候变化。
结果表明，温度在乌昌地区从20世纪50年代开始基本上是呈不断上升的趋势，从20世纪90年代开始乌昌地区的温值明显高于平均范围，温值开始变正距平的状态；20世纪60年代以后到80年代末期，乌昌地区降水量低于平均值，自90年代以后，降水量开始继续增加；新疆地区的降水量在20世纪50年代中期到80年代为连续下降，80年代初至今一直处于上升趋势，在90年代初处于高值期。
关键词：气候变化；气候倾向率；暖湿化；乌昌地区0引言随着社会、经济和科技的发展以及人民物质、文化生活水平的提高，气候变化及其对人类生存环境和社会发展的影响，特别是20世纪由于“温室效应”导致的全球变暖以及极端天气、气候事件的频繁发生等现象，已越来越引起科学家、社会公众和各国政府的关注和重视。
对于全球气候变暖及其成因，“政府间气候变化委员会”（IPCC）第三次评估报告（2001年）认为，我们正面临着一个变暖的世界，全球气候系统正发生着变化。
1986—2000年期间，全球地表温度增加0.4~0.8℃，平均0.6℃，20世纪是近1000年来温度增加最高的一个世纪，而20世纪80年代和90年代为仪器观测时期以来最高的20年[1]。
报告还认为，过去50年的增暖主要是人类活动造成的。
对未来气候变化的预测还存在许多不确定性，特别是对全球变化的时间尺度和区域分布特征尚未有确切了解和定论，气候变化对社会经济和可持续发展的影响等问题还难以回答的清楚。
其中区域气候变化既是全球气候变化的具体表现，又包含着许多局地变化的特点，对区域气候变化的未来预测存在相当大的不确定性。
要解决上述科学问题，还需要更多更深入的研究和广大科学家的努力。
我国的科技工作者既要瞄准国际气候变化研究领域的前沿课题，也要在区域气候变化领域做出自己应有的贡献。
遵义市近56a来夏季气温及降水变化的特征分析
图 １ 遵 义 市 １５－ ２０ 为 ９４ ０９年 夏 季 平 均 气 温 距
平 变化 序 列 图 （ ） 小 波 变换 图 （ ） 由图 １ ａ及 ｂ。 ａ所
示 ： 义 市 近 ５ 来 夏 季气 温 变率 较 大 ， 均气 温 遵 ６ａ 平 的标 准差 为 ０ ５ ９ｏ ． ８ Ｃ。１８ 以前 ， ９０年 负距 平 多 于正 距平 ， 有 ３ａ 过 标 准 差 的显 著 正距 平 ， 过 共 超 ６ａ超
图２ ａ所示 ： １５－２ ０ 自 ９４ ０ ９年近 ５ 来 ， 义市 ６ａ 遵 城 区降水变 率较 大 。１７ ９０年 以前 ， 有 ３ａ 过 标 共 超 准差 的显著 负距平 ， ２ａ超过 标 准 差 的显 著 正 距 平 。
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一 ・ ７
２ １ 年 第 １期 ０１ 第 ３ 卷 ５
贵 州 气 象
Ｊｕｎｌ ｆ ｕｚｏ ｅ ｏｏ ｇ ｏｒａ Ｏ ｉ ｕＭ ｔ ｒｌ ｙ Ｇ ｈ ｅ ｏ Ｖｏ ５ Ｎ０． Ｌ ３ １
负距 平 多 于正 距 平 ， 中 １６ 其 ９４年 为 降水 异 常 年 ， 偏
多 ２８９ｍ 。２ 世纪 ７ ＿８ ５． ｍ ０ Ｏ Ｏ年代 降水趋 于正常。 ９ ０年 代 以后 ， 水 变 率 明 显 增 大 ， 别 是 １９ 一 降 特 ９ｌ ２０ 年降水正异常明显 ， ０４ 共有 ５ａ 是超过标 准差的
Ｉ ｇ ｄ ＝ ｆ （） ｔ ０ ：
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近62年舟山市气温、降水特征分析
近62年舟山市气温、降水特征分析李云【摘要】利用舟山市定海基准站1954-2015年气温、降水资料,探讨分析了海岛地区的气温和降水变化.结果表明:1)海岛地区的气温在1954-1990年间变化趋势不明显,90年代后才呈变暖趋势,气温在1998年发生突变,1954-2015年线性倾向值为0.0168℃/a,变暖时间比内陆城市偏晚,变暖幅度偏小;春季气温变暖率最大,其次是冬季,夏秋最少;平均最高气温变暖最明显,对舟山市气温的整体上升贡献最大,平均最低气温变化最平缓,且秋季没有明显的变化趋势.2)降水量呈现逐渐增多趋势,四季中夏季增多最明显,近年来有减少趋势,冬季降水90年代以来缓慢增加.3)62 a来共出现严重的冷冬8次,暖冬3次,多雨事件7次,少雨6次.【期刊名称】《浙江气象》【年(卷),期】2016(037)002【总页数】6页(P5-10)【关键词】气温;降水;突变;线性倾向率【作者】李云【作者单位】宁波市气象台,浙江宁波315012【正文语种】中文多年以来,我国许多学者对我国及其各地的温度、降水变化特征进行了研究,结果表明,中国近百年的温度变化与北半球大致相似,表现为增暖的趋势,且变暖幅度明显高于全球和北半球同期平均水平,但各地的变暖幅度存在差异[1-9]。
中国降水量总体呈下降变化趋势,但长江流域以南呈增加趋势[10]。
浙江地区的气温、降水研究也有很多[11-13]。
但目前来看,研究所用数据主要集中在陆地城市,对于海岛地区、城市化影响较小的地区的气温、降水的研究分析还比较少,在全球气候变化和周边城市化迅速发展的大背景下,海岛地区的气温、降水气候特征产生了怎样的变化是值得关注和研究的。
舟山地处东海,为典型的海岛城市,海洋性气候特征显著,因此,以舟山作为海岛站代表,分析其气温、降水特征,这对于理解浙江省乃至全国气候变化的总体特征和极端气候事件的发生具有参考价值。
1.1 资料本文所用的资料是舟山市定海国家基准站1954—2015年共62 a的年平均气温、平均最高、平均最低气温和降水量报表资料。
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中国气温和降水序列年代际分量的显著性检验谢瑶瑶;李丽平;王盘兴;罗小莉【摘要】对1951—2008年中国160站年和四季的气温、降水序列是否服从正态分布进行显著性检验,以此为基础进一步对气温和降水序列中的年代际异常分量显著性作了严格的统计学分析,结果表明：1）大多数测站气温序列服从正态分布,大多数测站降水序列不服从正态分布;气温、降水序列是否服从正态分布与地域有一定联系。
2）气温、降水序列中年代际变化分量的显著性存在明显差异,多数测站气温序列年代际分量显著,只有少数测站降水序列的年代际分量显著。
3）因为1951—2008年中国160站年、季气温和降水序列不全服从正态分布,特别是降水%On the basis of the normality significance test of the annual and seasonal temperature and rainfall series at 160 stations in China from 1951 to 2008,the significance of the interdecadal anomaly components of temperature and rainfall series is statistically analyzed.The results show that：1）Temperature at most stations was normally distributed while rainfall was not,which was somewhat related to the regions.2） There was obvious difference in the significance of interdecadal components of temperature and rainfall series.The interdecadal component of temperature was significant at most stations while it was the case at only a few stations for rainfall.3） Since not all the annual and seasonal temperature and rainfall,especially the rainfall series,were normally distributed at the 160 stations in China from 1951 and 2008,the statistical significance should be tested by Monte Carlo scheme.【期刊名称】《大气科学学报》【年(卷),期】2011(034)004【总页数】9页(P467-475)【关键词】中国年和季气温、降水;线性分量;年代际变化分量;方差贡献;显著性检验【作者】谢瑶瑶;李丽平;王盘兴;罗小莉【作者单位】南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】P423年、季平均气温和降水量是最基本的气候状态参数，它们的年代际变化分量为短期气候预测提供背景(施能等，1995;施能，1996;陈兴芳和孙林海，2002;李崇银等，2002)，也是气候变化及异常研究关注的基本问题。
方差分析是判断气象要素序列方差构成中年代际分量显著性的基本方法，常用于方差分析显著性检验的方法有F 检验和Monte Carlo显著性检验方法。
依据统计学理论，F检验的样本序列必须来自正态分布的母体。
按照统计学原理(穆德和格雷比尔，1982;李贤平，1997;盛骤等，2001;施能，2002;黄嘉佑，2007;魏凤英，2007)，大样本平均量一般服从正态分布，据此可直接假定气温和降水序列服从正态分布，采用F检验方法对气温、降水序列的年代际分量作显著性检验。
问题在于，气温和降水序列的取样独立性在时、空两方面均难以保证，由它们求得的大样本平均量也就不一定服从正态分布，这很容易导致虚假的检验结果，近年来一些研究者提出了这个问题。
施能和陈辉(1988)研究了我国35个测站的月降水量，发现它们均不服从正态分布。
陈雅芬等(1994)指出江西年、月平均气温和年降水量服从正态分布，月降水量一般不服从正态分布。
胡文东等(2006)、方建刚等(2009)分别对宁夏和陕西的月、季、年降水量进行正态性分析，指出年降水量服从正态分布，月降水量则不然，并且其地理分布存在明显的地域特征。
曹杰和陶云(2002)指出降水量的统计分布具有较强的局地性。
周雁翎等(2007)、赵佩红(2007)对不服从正态分布的气象要素进行了正态化处理。
这些研究都表明气象要素的概率分布十分复杂，在对其进行统计分析之前，有必要先研究其分布特征，在此基础上，再选择合适的统计检验方法。
本文首先对中国160站年、季气温和降水是否服从正态分布进行统计检验;对遵循正态分布的要素，同时使用F检验和Monte Carlo检验方法对其中年代际分量的显著性进行检验，并对比分析两种方法检验结果的异同。
本文所用资料为国家气象信息中心提供的1951—2008年中国160站逐月气温和降水量资料。
根据需要，把资料整理成年平均、季平均气温和年、季降水总量序列。
其中，春、夏、秋和冬季分别对应3—5月、6—8月、9—11月和12月—次年2月。
某站要素序列x是本文的直接分析对象，其元素x(t)是第t年的年、季平均气温或总降水量，是大样本统计量。
记其对应距平序列为x'，其年代际分量记为x's。
x'、x's的标量形式为根据中心极限定理(穆德和格雷比尔，1982)，若随机变量相互独立且服从同一分布，当样本充分大时，其均值或和近似服从正态分布。
由于单站日气温(降水)既不相互独立，也不一定服从同一分布(施能等，1997;施能等，2004)，故它们的均值(或总量)的x(t)不一定服从正态分布。
在对要素x序列的年代际变化分量进行方差显著性分析前，首先需判断x(t)是否服从正态分布，以确定适当的方差贡献显著性检验方法。
本文采用谐波分析方法提取年、季平均气温和总降水量序列的年代际变化分量;采用“检验峰态系数和偏态系数统计量的方法”对气温、降水序列进行分布的正态性检验;采用F检验和Monte Carlo检验方法进行方差显著性检验。
x'中的年代际变化分量x's是序列它由x'中周期的长周期波动构成。
截断周期TK取10 a左右;对n=58，取对应TK=58.0、29.0、19.3、14.5、11.6、9.7 a。
x'中与x's对应的非年代际变化分量x's¯(即年际变化分量)可据下式求得图1给出了南京站年和四季气温、降水样本距平序列及其相应的年代际变化分量分离结果。
在对要素序列年代际分量进行显著性检验之前，首先需要了解要素序列是否服从正态分布。
常用检验“偏态系数cs和峰态系数ce两个统计量”的方法检验要素样本x分布的正态性(黄嘉佑，2007;魏凤英，2007)。
当信度α=0.05时，偏态系数和峰态系数的临界值分别记为cs，0.05、ce，0.05。
当同时成立时，判断样本x 来自正态母体。
以南京站气温和降水为例，表1给出了南京年和四季气温及降水距平序列进行正态分布检验的结果。
可见，南京站年、季气温均服从正态分布;除夏、秋季外，南京站的降水也服从正态分布。
图2给出了南京站降水和气温的频数直方图，它们直观表达了上述结论。
容易证明，构成(3)式中分解式x'=x's+x'¯s右端的两个部分正交，即且因为x'的自由度为n－1，x's、x'¯s的自由度分别为2K、n－1－2K，故根据施能(2002)可以构造统计量它们可用于检验要素的年代际分量x's在要素距平序列x'方差构成中显著与否。
按照文献(《数学手册》编写组，2005)，当样本x来自正态母体时，Fs服从F分布，使用F检验。
本文样本容量n=58，年代际变化截断波数K=6，取α=0.05时，其临界值Fs，0.05(12，45)=1.975。
而按照文献(冯康，1978)，无论x来自何种分布的母体，均可使用Monte Carlo方法检验x's的显著性。
本文参照文献(王蕊，2009)，设计了对年或季的要素距平年代际分量x's进行Monte Carlo显著性检验的方案。
下面简要给出其步骤:1)随机排列x'1 000次，得新序列p(p=;这种方法所得的新序列分布全同于x';2)从p中分离出年代际变化分量p，求得相应统计量pF^s(p=3)将p作非升序排列，得h取h=50的h为α=0.05的临界值F^s，0.05;4)以为阈值，若Fs≥，则判断x'中年代际分量x's方差贡献显著，否则不显著。
表2给出了用Monte Carlo显著性检验方法对1951—2008年南京年和季气温、降水序列进行显著性检验的结果。
可见，除夏季外，年平均和其余三季的气温年代际分量通过了显著性检验;降水则除冬季外，年平均和其余季节年代际分量均未通过显著性检验。
由表1可知，对除夏、秋季降水以外的、来自正态母体样本的气温、降水年代际分量Fs值(共8个)可以进行F检验;所得结果与Monte Carlo显著性检验结果比较可见，气温的Monte Carlo检验结果完全同于F检验结果(相同率达到10/10)，降水的Monte Carlo检验结果与F检验略有偏差(相同率为5/6，差在冬季Fs)。
通过Monte Carlo检验结果与F检验结果比较可见，Monte Carlo显著性检验方法可用于气象要素年代际分量的显著性检验。
在上节基础上，对1951—2008年中国160站的年平均和四季的气温、降水作了分布正态性检验，并将全场(共160站)通过检验的站点总数η汇总于表3。
另外，根据文献(Livezey and Chen，1983;Lu et al.，2009)，对信度α=0.05时，只有当通过检验的站点总数大于等于13站时，被检验为显著测站的要素时间序列样本才可以认为产生于正态母体。