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摘要 利用迁安市气象观测站1957—2015年气温和降水资料，对迁安市近59年气候变化特征进行分析。结果表明，迁安市气温总体呈上升趋势，上升速率约0.3 ℃/10年。气温变化过程分为2个阶段，1978年之前气温缓慢下降，之后快速上升，尤其是1992年后。滑动T检验表明1987年左右气温发生一次由暖转冷的突变。遷安市降水则以5.30 mm/年的速率逐年下降并以“升—降—升”的特征平稳波动。降水滑动T检验表明，近59年降水发生3次突变，突变时间分别为1960年、1979年和1983年。
关键词 气温；降水；变化特征；河北迁安；1957—2015年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）17-0201-02
Analysis of Climatic Characteristics in Qian′an City from 1957 to 2015
CHEN Zhen 1 WANG Dan 2 WANG Guan 1
（1 Tangshan Meteorological Bureau in Hebei Province，Tangshan Hebei 063000； 2 Qian′an Meteorological Bureau）
Abstract The climatic characteristics were analyzed by using air temperature and rainfall data from 1957 to 2015 in Qian′an city.The results showed that air temperature increased at a rate of about 0.3 ℃ per decade.The air temperature dropped slowly before 1978 and then increased rapidly，especially after 1992.MTT indicated that there had a sudden change in 1987.Unlike air temperature，rainfall declined at a rate of about 5.30 mm per year.MTT indicated that there had three sudden changes in 1960、1979 and 1983 respectively.
Key words air temperature；rainfall；change features；Qian′an Hebei；1957-2015
隨着工业与城市化的快速发展，气候变化越来越被人们所重视。姜永见等[1]认为青藏高原内部气温总体升高，1998年以来增温最为明显；柴达木盆地增湿明显，除藏东等地外，其他地区气候条件均由暖干突变为暖湿。闫冠华等[2]研究了北方农牧带气候变化特征，指出20世纪90年代农牧带气温变化平稳，1987年之后持续偏暖；结合SRES A2模式预测未来30年农牧带气温增幅达0.3 ℃。李 琰等[3]结合BP神经网络对榆林市气候变化特征进行分析，研究表明，气温在波动中上升，除个别点外，各地气温增温明显；神经网络预测法误差较小，可用于气候预测。何云玲等[4]研究了昆明市气温变化，得到昆明气温上升率为0.24 ℃/10年，降水量下降率为3.89 mm/10年；旱季增温强，雨季降水下降明显；气温和降水均存在10～15年的变化周期。杜华明等[5]认为近52年四川全省暖干化趋势加强，川西南和川东地区气候暖干化直接导致了旱灾频率增加，干旱化趋势明显。兰玉坤[6]指出近50年内蒙古气温上升了2～3 ℃，冬季增温最为明显；东部降水逐年减少，中西部逐年增加，区域差异性明显。顾润源等[7]分析了额尔古纳河流域气候变化特征，研究指出该流域蒸发量逐年减少，春夏两季最为明显；上游蒸发多于下游；气温和降水变化局地性明显。
1 资料与方法
本文所用资料来源于河北省气象信息共享平台，资料时间范围为1957—2015年。气候数据包含气温和降水资料。研究方法为趋势分析法和滑动T检验法（MTT）。
2 结果与分析
2.1 降水趋势分析与突变检验
从降水距平来看，迁安市年降水波动变化明显。年降水量平均值为653.24 mm，其中雨量偏多年数份有30年，偏少年份有29年。偏多年与偏少年基本持平。近59年年降水量总体下降，气候倾斜率约-5.30 mm/年。由降水变化过程可知，自20世纪50年代中期年降水量逐年下降，至70年代初期达到波谷，波谷点年降水量约419.5 mm，此后逐渐回升，至1981年达到峰点，而后再次下降，于90年代末期到达波谷，进入20世纪后降水缓慢上升。总体而言，年降水量先大幅度下降，再以“升—降—升”的特点波动变化（图1）。
MTT是一种突变检验法，此法首先设置基准点，将时间序列分为2个子序列并把2个子序列视为独立的样本。检验时不断变化基准点对序列进行检验，超过临界值的点变化是显著的，该点也就是突变点。本文滑动步长取5年。由图2可知，近59年降水量经历3次突变，超过临界值的点分别为1960年、1979年和1983年，1960年和1979年降水量由偏少突变至偏多，1983年由偏多突变至偏少。
2.2 气温趋势分析与突变检验
近59年迁安市平均气温呈逐年升高趋势，回升速率约0.3 ℃/10年。从气温距平来看，距平负值年数为31，距平正值年数为28，气温偏低与偏高年数基本一致。从多项式拟合曲线可知平均气温有着明显的阶段性。自1957年起，气温逐年下降，大约在1978年气温下降停止，而后转为逐年增加。大致以1978年为界，前20年气温是下降的，下降速率约0.2 ℃/10年。之后的30余年气温明显上升，上升速率在0.6 ℃/10年左右。20世纪90年代初至今，气温上升最为明显。从气温转换来看，1987年前以气温负距平为主，之后则以正距平为主（图3）。
结合MTT对平均气温进行检验，分析迁安市近50年平均气温是否发生突变。MTT曲线显示在滑动步长取5年的约束条件下，仅1987年一处超越临界线，表明平均气温确实发生一次由暖转冷的突变且变化是显著的（图4）。
3 结论
以迁安市气象观测站1957—2015年气温和降水资料为基础，对迁安市近59年气候变化特征进行分析，所得结论如下：
（1）迁安市降水以5.30 mm/年的速率下降，降水变化过程性较为显著。降水首先大幅下降，而后以“升—降—升”的特征平稳波动。
（2）降水滑动T检验表明，迁安市降水发生3次突变。降水首先由偏少突变至偏多，分别发生在1960年、1979年。之后由偏多突变至偏少，突变发生在1983年。
（3）与降水变化不同，气温呈逐年上升的趋势，气候倾斜率约为0.3 ℃/10年。1978年前气温呈下降趋势，之后呈上升趋势。20世纪90年代后气温显著上升。
（4）气温滑动T检验表明，在1987年左右气温发生一次由暖转冷的突变。
4 参考文献
[1] 姜永见，李世杰，沈德福，等.青藏高原近40年来气候变化特征及湖泊环境响应[J].地理科学，2012（12）：1503-1512.
[2] 闫冠华，李巧萍，吕冬红.中国北方农牧交错带气候变化特征及未来趋势[J].南京气象学院学报，2008（5）：671-678.
[3] 李琰，刘晓琼，赵昕奕.陕西省榆林市气候变化特征分析[J].干旱区资源与环境，2011（1）：157-161.
[4] 何云玲，鲁枝海.近60年昆明市气候变化特征分析[J].地理科学，2012（9）：1119-1124.
[5] 杜华明，延军平.四川省气候变化特征与旱涝区域响应[J].资源科学，2013（12）：2491-2500.
[6] 兰玉坤.内蒙古地区近50年气候变化特征研究[D].北京：中国农业科学院，2007.
[7] 顾润源，赵慧颖，李翀，等.1960—2008年额尔古纳河流域气候变化特征[J].冰川冻土，2011（6）：1310-1315.
关键词 气温；降水；变化特征；河北迁安；1957—2015年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）17-0201-02
Analysis of Climatic Characteristics in Qian′an City from 1957 to 2015
CHEN Zhen 1 WANG Dan 2 WANG Guan 1
（1 Tangshan Meteorological Bureau in Hebei Province，Tangshan Hebei 063000； 2 Qian′an Meteorological Bureau）
Abstract The climatic characteristics were analyzed by using air temperature and rainfall data from 1957 to 2015 in Qian′an city.The results showed that air temperature increased at a rate of about 0.3 ℃ per decade.The air temperature dropped slowly before 1978 and then increased rapidly，especially after 1992.MTT indicated that there had a sudden change in 1987.Unlike air temperature，rainfall declined at a rate of about 5.30 mm per year.MTT indicated that there had three sudden changes in 1960、1979 and 1983 respectively.
Key words air temperature；rainfall；change features；Qian′an Hebei；1957-2015
隨着工业与城市化的快速发展，气候变化越来越被人们所重视。姜永见等[1]认为青藏高原内部气温总体升高，1998年以来增温最为明显；柴达木盆地增湿明显，除藏东等地外，其他地区气候条件均由暖干突变为暖湿。闫冠华等[2]研究了北方农牧带气候变化特征，指出20世纪90年代农牧带气温变化平稳，1987年之后持续偏暖；结合SRES A2模式预测未来30年农牧带气温增幅达0.3 ℃。李 琰等[3]结合BP神经网络对榆林市气候变化特征进行分析，研究表明，气温在波动中上升，除个别点外，各地气温增温明显；神经网络预测法误差较小，可用于气候预测。何云玲等[4]研究了昆明市气温变化，得到昆明气温上升率为0.24 ℃/10年，降水量下降率为3.89 mm/10年；旱季增温强，雨季降水下降明显；气温和降水均存在10～15年的变化周期。杜华明等[5]认为近52年四川全省暖干化趋势加强，川西南和川东地区气候暖干化直接导致了旱灾频率增加，干旱化趋势明显。兰玉坤[6]指出近50年内蒙古气温上升了2～3 ℃，冬季增温最为明显；东部降水逐年减少，中西部逐年增加，区域差异性明显。顾润源等[7]分析了额尔古纳河流域气候变化特征，研究指出该流域蒸发量逐年减少，春夏两季最为明显；上游蒸发多于下游；气温和降水变化局地性明显。
1 资料与方法
本文所用资料来源于河北省气象信息共享平台，资料时间范围为1957—2015年。气候数据包含气温和降水资料。研究方法为趋势分析法和滑动T检验法（MTT）。
2 结果与分析
2.1 降水趋势分析与突变检验
从降水距平来看，迁安市年降水波动变化明显。年降水量平均值为653.24 mm，其中雨量偏多年数份有30年，偏少年份有29年。偏多年与偏少年基本持平。近59年年降水量总体下降，气候倾斜率约-5.30 mm/年。由降水变化过程可知，自20世纪50年代中期年降水量逐年下降，至70年代初期达到波谷，波谷点年降水量约419.5 mm，此后逐渐回升，至1981年达到峰点，而后再次下降，于90年代末期到达波谷，进入20世纪后降水缓慢上升。总体而言，年降水量先大幅度下降，再以“升—降—升”的特点波动变化（图1）。
MTT是一种突变检验法，此法首先设置基准点，将时间序列分为2个子序列并把2个子序列视为独立的样本。检验时不断变化基准点对序列进行检验，超过临界值的点变化是显著的，该点也就是突变点。本文滑动步长取5年。由图2可知，近59年降水量经历3次突变，超过临界值的点分别为1960年、1979年和1983年，1960年和1979年降水量由偏少突变至偏多，1983年由偏多突变至偏少。
2.2 气温趋势分析与突变检验
近59年迁安市平均气温呈逐年升高趋势，回升速率约0.3 ℃/10年。从气温距平来看，距平负值年数为31，距平正值年数为28，气温偏低与偏高年数基本一致。从多项式拟合曲线可知平均气温有着明显的阶段性。自1957年起，气温逐年下降，大约在1978年气温下降停止，而后转为逐年增加。大致以1978年为界，前20年气温是下降的，下降速率约0.2 ℃/10年。之后的30余年气温明显上升，上升速率在0.6 ℃/10年左右。20世纪90年代初至今，气温上升最为明显。从气温转换来看，1987年前以气温负距平为主，之后则以正距平为主（图3）。
结合MTT对平均气温进行检验，分析迁安市近50年平均气温是否发生突变。MTT曲线显示在滑动步长取5年的约束条件下，仅1987年一处超越临界线，表明平均气温确实发生一次由暖转冷的突变且变化是显著的（图4）。
3 结论
以迁安市气象观测站1957—2015年气温和降水资料为基础，对迁安市近59年气候变化特征进行分析，所得结论如下：
（1）迁安市降水以5.30 mm/年的速率下降，降水变化过程性较为显著。降水首先大幅下降，而后以“升—降—升”的特征平稳波动。
（2）降水滑动T检验表明，迁安市降水发生3次突变。降水首先由偏少突变至偏多，分别发生在1960年、1979年。之后由偏多突变至偏少，突变发生在1983年。
（3）与降水变化不同，气温呈逐年上升的趋势，气候倾斜率约为0.3 ℃/10年。1978年前气温呈下降趋势，之后呈上升趋势。20世纪90年代后气温显著上升。
（4）气温滑动T检验表明，在1987年左右气温发生一次由暖转冷的突变。
4 参考文献
[1] 姜永见，李世杰，沈德福，等.青藏高原近40年来气候变化特征及湖泊环境响应[J].地理科学，2012（12）：1503-1512.
[2] 闫冠华，李巧萍，吕冬红.中国北方农牧交错带气候变化特征及未来趋势[J].南京气象学院学报，2008（5）：671-678.
[3] 李琰，刘晓琼，赵昕奕.陕西省榆林市气候变化特征分析[J].干旱区资源与环境，2011（1）：157-161.
[4] 何云玲，鲁枝海.近60年昆明市气候变化特征分析[J].地理科学，2012（9）：1119-1124.
[5] 杜华明，延军平.四川省气候变化特征与旱涝区域响应[J].资源科学，2013（12）：2491-2500.
[6] 兰玉坤.内蒙古地区近50年气候变化特征研究[D].北京：中国农业科学院，2007.
[7] 顾润源，赵慧颖，李翀，等.1960—2008年额尔古纳河流域气候变化特征[J].冰川冻土，2011（6）：1310-1315.