马鞍山市气候变化分析

马鞍山市气候变化分析
颜学生杨双莲陆根娣
（马鞍山市气象局 243000）
提要本文利用统计分析方法对马鞍山市1960～2003年共44年的气侯资料进行了分析，结果表明马鞍山市44年来年平均气温0.175℃/10年的趋势变暖，一年之中冬季的变暖最为突出，夏季平均气温略有下降；年平均降水量总趋势以每年3.489mm的变化率增加，这种增加是由夏季、冬季降水量增加贡献的，春季变化不显著，秋季以每年0.861mm的变化率减少。

关键词气候变化累积距平曲线一元线性回归
引言
近年来，全球气候变化已经引起了社会各界的关注。

20世纪50年代以来,我国160个气象台的资料统计,1991～2000年全国平均气温为12.90℃，比1951～1960年的12.22℃升高了0.68℃。

全国年降水量变化总趋势是逐年渐少的，1951～2000年线性倾向率为-0.4655mm/a,50年内减少了
23.3mm[1]。

马鞍山市气候变化如何呢？本文利用统计分析方法对马鞍山市1960～2003年共44年的气侯资料进行了分析。

1 资料及分析方法
马鞍山市位于长江下游南岸、安徽省东部，地处北纬31046'42''～31017'26''与东经118021'38''～1180 52'44''之间，属北亚热带湿润性季风气候，季风明显，四季分明，气候温暖湿润，雨热同季。

对马鞍山市1960～2003年共44年的气侯资料进行处理，形成1～12月、春季、夏季、秋季、冬季、全年等气候序列（季节划分：春季3～5月、夏季6～8月、秋季9～11月、冬季12～次年2月），对其平均值、最大值、最小值、标准差等特征量进行统计分析；利用累积距平曲线分析方法、一元线性回归分析方法对其进行趋势分析。

2 气温分析
2.1 气温特征量统计分析
根据马鞍山市1960～2003年共44年的气候资料统计，马鞍山市年平均温度为15.9℃,最高为2002年的17.5℃，最低为1980年的15.0℃。

一年之中最热月为7月，平均温度为28.3℃；最冷月为1月，平均温度为2.9℃（见表一）。

由表二可知, 马鞍山市年平均气温日较差为8℃，一年之中4月平均日较差最大，为8.8℃，最小为7月份的7.2℃。

春、秋季节平均日较差大于夏、冬季，这是因为春、秋季节冷暖空气活动频繁，来去匆匆，天气系统不稳定，气温变化剧烈造成的。

表1 马鞍山市逐月平均气温统计（单位：℃）
表2 马鞍山市逐月平均气温日较差统计（单位：℃）
2.2 气温累积距平曲线分析
用累积距平曲线可以作气候趋势分析。

对一距平值序列xdt（t=1,2,3, ,n）,在样本中某一时刻t的累积距平值表示为：
把I(t)随时间变化绘成曲线成为累积距平曲线。

在累积距平曲线变化中上升段定为偏暖阶段,下降段定为偏冷阶段，曲线上的微小变化所反映的是要素短期变化趋势，而长期的变化趋势则可反映要素长期演变趋势。

利用累积距平曲线分析马鞍山市年平均气温，结果见图一。

由图一可以看出，1960～1968年马鞍山市气温基本正常，1969年～1993年偏冷，1994年到2003年偏暖。

图1 马鞍山市年平均气温累积距平曲线图
2.3 气温一元线性回归分析
Y(t)为某气温序列,其一元线性回归方程为：y(t)=a+bt，其中ｂ为某气温序列的趋势变化率,也称变暖率,ｂ＞０表示气温呈上升趋势,ｂ＜０表示气温呈下降趋势,ｂ值绝对值的大小可以衡量其趋势上升、下降的幅度。

b的值可由最小二乘法计算得到，见（2）式。

2.3.1 对本市的平均温度、平均最高温度和平均最低温度进行一元线性回归分析，分析结果见表三。

由表三可知，马鞍山市年平均温度自1960年以来呈0.175℃/10年的趋势变暖，年平均最高温度和年平均最低温度也呈增暖的趋势。

一年四季中，夏季平均气温和平均最高气温略有下降，夏季平均最低气温略有上升，但变化都不明显。

春季、秋季和冬季的年平均气温、平均最高气温和平均最低气温都
呈上升趋势，其中冬季的变暖最为突出，平均温度以0.392℃/10年的变化率变暖。

平均最低气温的变暖比平均最高气温明显。

表3 气温的趋势变化率 (单位：℃/10年)
2.3.2 对本市的年平均气温日较差、高温日数、低温日数的线性趋势分析，见表四。

由表四可知，自1960年以来，本市年平均温度日较差以0.084℃/10年的微弱趋势减少，日最高气温≥35℃的日数以0.307天/10年的趋势增加，日最低气温≤0℃的日数以4.27天/10年的趋势明显减少。

表4 年平均气温日较差、高温日数、低温日数的趋势变化率
3 降水分析
3.1 降水的统计特征量分析
对马鞍山市各月、季和年降水量的平均值、最大值、最小值及标准偏差等特征量进行统计分析，计算结果见表五。

从表五可以看出，马鞍山市年平均降水量为1059.1mm,最大值为1991年的1918.7mm，最小值为1978年的459.8mm,年际变化大，年标准差为263.6mm。

一年之中，7月平均降水量最大，为182.5mm；12月最小，为29.2mm。

由图二可以看出年内各月平均降水呈单峰型；各月标准偏差呈双峰型，主峰在7月，次峰在10月，说明一年之中7月降水变化最为剧烈，10月降水的变化
比9月略大。

夏季6、7、8三个月的标准偏差分别为88.2mm、153.4mm、74.4mm,夏季是马鞍山市一年之中降水变化最剧烈的夏季。

表5 马鞍山市降水特征量统计表(单位：mm)
3.2 降水的累积距平曲线分析
对马鞍山市年平均降水量作累积距平曲线分析，见图三。

由图可以看出，马鞍山市降水大致可以划分为以下几个阶段：1960～1965年，降水量基本正常；1966～1978年降水量偏少；1979～1991年属于丰水期；1992～2003年降水量基本正常。

图3 马鞍山市年平均降水累积距平曲线图
3.3 降水的一元线性回归分析
对马鞍山市四季和年平均降水资料进行一元线性回归分析，计算结果见表六。

从表六可以看出，马鞍山市年平均降水量总趋势以每年3.489mm的变化率增加，这种增加是由夏季、冬季降水增加贡献的。

春、秋季平均降水量呈下降的趋势，春季变化不显著，秋季以每年0.861mm的变化率减少。

表6 年、季平均降水量的趋势变化率（单位：mm/年）
4 小结
通过对马鞍山市气侯资料的统计分析，可以得出以下结论：
4.1 马鞍山市年平均温度自1960年以来以0.175℃/10年的趋势变暖，春季、秋季和冬季的年平均气温都呈上升趋势，其中冬季的变暖最为突出，夏季气温变化不明显。

平均最低气温的变暖比平均最高气温明显。

4.2 从年平均气温累积距平曲线分析，1960～1968年马鞍山市气温基本正常，1969年～1993年偏冷，1994年到2003年偏暖。

4.3 马鞍山市年平均降水量总趋势以每年3.489mm的变化率增加，这种增加是由夏季、冬季降水增加贡献的。

春季降水变化不显著，秋季以每年0.861mm的变化率减少。

4.4 从年平均降水量累积距平曲线分析，1960～1965年马鞍山市降水量基本正常；1966～1978年降水量偏少；1979～1991年属于丰水期；1992～2003年降水量基本正常。