安义县近三十年气候变化特征分析

龙佳明 张锦程 吴丹玲

摘 要： 本文利用安义与南昌气象站1986-2015年降水、气温资料，采用一元线性倾向率法，累积距平法，Mann-Kendall法等方法，对安义县近30年来的气候变化特征进行了研究。结果表明：1986-2015年安义县年均温呈显著上升趋势，气候倾向率0.17℃/10a。年平均气温累积距平经过了下降-上升的过程，年平均气温在2000—2001年发生了由低温到高温的突变。安义县增温幅度春季>秋季>夏季，冬季平均气温呈下降趋势，夏季增温幅度和冬季降温幅度较小，且均不显著，安义县春季和秋季增温对全年平均气温增加贡献较大。1986-2015年安义县年降水量变化趋势不明显，整体呈现减少趋势，气候倾向率为-20.1mm/10a。年降水量累积距平经过了下降—上升—下降的过程，年降水量在2003—2004年发生了降水量由多到少的突变。春季降水、夏季降水量和冬季降水量呈现减少的趋势，秋季降水呈现增多的趋势，降水量减少幅度春季>夏季>冬季。南昌市区与安义县年平均气温、年降水量差距逐年显著上升，年平均气温差值以0.28℃/10a（P<0.05）的速率显著上升，年降水量差值以76.5mm/10a的速率显著上升（P<0.05）。

关键词： 变化特征;气温;降水;突变;安义

【中图分类号】P425     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）21-0290-03

气候变化及其影响研究是当今全球广泛关注的课题。IPCC第五次评估报告进一步证实了全球变暖的结论，并预估在本世纪末升温幅度有可能达到0.3～ 4.8℃[1-2]。气温和降水对于气候变化是非常重要的要素，大量研究表明[3-5]明我國气候变化变化与全球趋势大致相似，但也呈现出较大的地域性差异，局地气候变化逐渐成为研究的热点问题。

安义县地处南昌西北，为亚热带季风湿润气候，雨量充沛，光照充足。近年来随着全球气候变暖，安义县气候也出现较大变化，极端天气频繁发生，给当地农业生产及经济发展造成了严重影响。本文利用安义县1986-2015年的降水、气温资料，研究其年际及季节变化特征，并对安义县与南昌市区的温度降水差异进行了系统的讨论。研究安义县气候变化特征及与南昌市区的气候差异，能为安义县农业生产和经济建设的发展提供决策依据，也有利于安义对南昌市区的预报进行本地化订正，对于安义县灾害预防也有极其重要的作用。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文选取安义与南昌气象站1986-2015年降水、气温资料。季节采用气象划分方法，即3-5月为春季，6-8月为夏季，9-11月为秋季，12月至次年2月为冬季。

1.2 统计方法

本文采用一元线性趋势分析、距平分析和显著性检验对资料序列进行变化趋势分析。采用Mann-Kendall检验方法[6]和累计距平法[7]对气候要素序列进行气候突变检测，判断突变年份与气候要素变化趋势。M-K方法的优点在于不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，更适合于气象非正态分布的数据。该方法还能明确变量的演变趋势和是否存在突变现象以及突变开始的时间，并能指出突变区域。

2 结果与分析

2.1 特征分析

2.1.1 气温年际变化

1986-2015年安义县年平均气温为17.3℃，春、夏、秋、冬平均气温分别为16.8℃、27.2℃、18.5℃、6.4℃。从线性拟合趋势线来看，年平均气温呈显著上升趋势，气候倾向率0.17℃/10a（通过0.05显著性水平检验）（图1a）。安义县春季、夏季和秋季平均气温呈现上升趋势，冬季平均气温呈现下降趋势。其中春季平均气温呈显著上升趋势，气候倾向率为0.45/10a（通过0.05显著性水平检验）（图1b），增温幅度最大;夏季平均气温呈不显著上升趋势，气候倾向率为0.072/10a（未通过0.05显著性水平检验）（图1c），增温幅度最小;秋季平均气温呈显著上升趋势，气候倾向率为0.30/10a（通过0.05显著性水平检验）（图1d）;冬季平均气温呈不显著下降趋势，气候倾向率为-0.15/10a（未通过0.05显著性水平检验）（图1e）。安义县增温幅度春季>秋季>夏季，夏季增温幅度和冬季降温幅度较小，且均不显著，由此可见安义县春季和秋季增温对全年平均气温增加贡献较大。

2.1.2 降水年际变化

1986-2015年安义县年平均降水量为1594.5mm，春、夏、秋、冬平均降水量分别为594.6mm、584.4mm、203.3mm、214.1mm。年降水量呈不显著下降趋势，气候倾向率为-20.1mm/10a（图1f）。其中春季、夏季、冬季降水量呈不显著下降趋势，秋季呈不显著上升趋势（均未通过0.05显著性水平检验）。其中春季降水减少幅度最大，为-22.0mm/10a（图1g）;夏季降水减少幅度次之，为-8.9mm/10a（图1h）;冬季降水减少幅度最小，为-5.1mm/10a（图1j）;秋季降水增加幅度为8.1mm/10a（图1i）。

2.1.3 突变分析

通过M—K方法对1986-2015年年平均气温和年降水量进行突变分析，取置信水平α= 0.05，Z1-α/2 =±1.96。

如年平均气温M-K突变判别曲线（图2）所示，UF线在1996年前波动下降，之后呈现波动上升趋势，且均未超过显著性水平0.05的置信水平。UF线和UB线在置信区间有多个交点（2000-2001年间、2005-2006年间、2010-2014年间），从1999年开始UF值>0。如图4所示，平均气温累计距平呈现先下降后上升的“V”字形趋势，1986-1996年呈波动下降趋势，1996-2015年呈波动上升趋势，且2001年、2006年、2012年前均有小幅度下降趋势。结合2种分析方法的结果，可判断安义县年平均气温在2000-2001年间发生了由低温到高温的突变。

年降水量的 M-K检验结果显示（图3），UF线1986-1992和1996-1998年间波动上升，1998年后呈波动下降趋势，且均未超过显著性水平0.05的置信水平。UF、UB线在置信区间内有1个交点（2003-2004年间）。累计距平分析表明（图5），年降水量1986-1992年间呈波动中缓慢下降趋势，1992-2005年呈增加趋势，2006-2015年波动下降趋势，2014年累计降水为最小，2005年累计降水达到最大，由此可以推断2004年可能是降水发生突变的年份。结合2种分析方法的结果，可判断安义县年降水量在2003-2004年间发生了降水量由多到少的突变。

2.2 差异分析

如图6所示，1986年-2015年南昌市区与安义县年平均气温差值的平均值为0.9℃（正值代表南昌市区气温高于安义县气温）。南昌市区与安义县气温差值以0.28℃/10a的幅度显著上升（已通过0.05显著性水平检验），最大差值为1.4℃，出现在2007年和2009-2011年;最小差值为0.5℃，出现在1989年。

如图7所示，1986年-2015年南昌市区与安义县年降水量差值的平均值为51.1mm（正值代表南昌市区降水量高于安义县降水量）。降水量差值最大为467.9mm，出现在2014年;最小差值为-237.8mm，出现在2004年。南昌市区与安义县降水量差值以76.5mm/10a的幅度显著上升（已通过0.05显著性水平检验）。

3 结论

通过对安义县1986—2015年气温和降水量的变化特征分析，以及对南昌市区和安义县气候差异分析，1986—2015年安义县气温呈现显著上升趋势，降水量呈现下降趋势。南昌市区与安义县气温、降水量差距逐年显著上升。

（1）安义县年平均气温上升趋势显著，年平均气温以0.17/10a（P<0.05）的速率上升，年平均气温累积距平经过了下降-上升的过程，年平均气温在2000—2001年发生了由低温到高温的突变。春季、夏季、秋季平均气温均呈现增高的趋势，冬季平均气温呈现降低的趋势，春季增温幅度最大，秋季次之，夏季最小。安义县春季和秋季对全年平均气温增加贡献较大。

（2）安义县年降水量变化不明显，整体呈现减少趋势，气候倾向率为-20.1 mm /10 a（ P>0.05）。年降水量累积距平经过了下降—上升—下降的过程，年降水量在2003—2004年发生了降水量由多到少的突变。春季降水、夏季降水量和冬季降水量呈现减少的趋势，秋季降水呈现增多的趋势，春季降水量减少幅度最大，夏季次之，冬季最小。

（3）南昌市区与安义县年平均氣温、年降水量差距逐年显著上升，年平均气温差值以0.28℃/10a（P<0.05）的速率显著上升，年降水量差值以76.5mm/10a的速率显著上升（P<0.05）。

参考文献

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