滕州市季节变化对气候变暖的响应

摘要为研究滕州市季节变化对气候变暖响应,特按照候平均气温划分四季,使用数理统计方法分析滕州市近54年四季开始时间持续期的变化特征。

结果表明:春夏两季开始时间冬季持续年代显著差异均为20世纪50年代与90年代后,夏季持续年代显著差异为50年代与90年代后及70年代与90年代后2组。

冬季开始时间及春秋季持续年代间无显著差异;近54年来,滕州市春夏两季开始时间提前趋势显著,秋冬季开始时间变化趋势不显著

四季持续夏季变长,冬季变短趋势显著,春秋季持续变化趋势不显著

20世纪80年代中期以后,冬季持续期、春季开始时间、秋季开始时间夏季持续期和开始时间陆续发生明显突变

关键词季节变化;相关系数;K—W检验;滑动t检验;山东滕州      气候变化是全球变化研究的核心问题和主要内容。

科学研究表明,近百年来,地球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化

近50年(1951~2000年)中国气候变化显著特点是大范围的明显变暖,尤以我国北方变暖明显。

全国年平均气温增暖0.84℃/50年,最低气温增暖1.41℃/50年,最高气温增暖0.45℃/50年。

因此,相应寒冷期缩短,炎热期延长[1]。

于是我们按照候平均气温划分四季,以候平均气温稳定<10℃为冬季,>22℃为夏季,在10~22℃之间为春秋两季,来研究滕州市季节变化对气候变暖响应

1资料与方法      本文使用滕州市1952~2005年的逐候平均气温资料,按照候平均气温划分四季的标准,以候平均气温稳定<10℃为冬季,>22℃为夏季,在10~22℃之间为春秋两季,统计滕州市近54年四季开始时间持续期。

使用相关分析、K—W检验[2]、线性趋势分析、累积偏差量检定(C—D)、滑动t检验[3]等方法分析了四季开始时间持续期的变化特征。

2结果与分析      2.1季节变化的基本特征和相关性   2.1.1季节变化的基本特征(见表1)。

表1给出了滕州市1952~2005年季节变化基本统计量。

从表1可以看出,滕州市四季开始时间的平均值分别为春季17候、夏季30.5候、秋季50.7候、冬季63.2候,标准差以春季最大,秋季最小。

四季持续期平均值冬季最长为25.7候,其次是夏季为20.2候,春季第三为13.5候,秋季最短为12.5候,标准差以冬季最大,秋季最小。

冬季持续期平均值是秋季的2倍多。

2.1.2季节变化相关分析(见表2)。

表2为滕州市1952~2005年各季节变化相关系数或落后交叉相关系数。

从表2可以看出,通过显著性检验的相关系数开始时间持续期之间有11组,其中最显著的是夏季开始时间持续期具有极显著负相关,冬季持续期与落后1年的春季开始时间具有极显著负相关;开始时间之间有2组:春夏两季具有显著的正相关,夏冬季具有显著的负相关;持续期之间有4组,其中最显著的是冬季与落后1年的春季持续期具有极显著的负相关。

2.2四季开始时间持续期的年代变化   将资料按年代分为5组,其中A至E依次代表20世纪50年代(1952~1960年)至90年代后(1991~2005年)。

用K—W检定方法分析5组样本是否存在显著差异,如有差异,并进一步检定差异年代,结果见表3。

从表3可以看出,春夏两季开始时间冬季持续年代显著差异均为50年代与90年代后,夏季持续年代显著差异为50年代与90年代后及70年代与90年代后2组。

秋冬两季开始时间及春秋两季持续年代间无显著差异。

2.3气候变暖的反映   2.3.1四季开始时间持续变化线性趋势分析(见表4)。

表4给出了滕州市1952~2005年季节变化气候倾向率、趋势系数及显著水平。

从表4可以看出,春夏季开始时间提前趋势均超过0.05的显著水平,而秋冬季开始时间变化趋势均不显著

四季持续夏季变长、冬季变短趋势均超过0.05的显著水平,而春秋季持续变化趋势均不显著

通过四季开始时间持续变化趋势对比分析发现,夏季持续期变长主要原因是夏季开始时间变早,结束期(即秋季开始时间的前1候)并无显著变化

冬季变短主要是因为冬天结束期(即春季开始时间的前1候)变早,冬季开始时间并无显著变化

2.3.2四季开始时间持续突变分析。

用C—D累积偏差量检定季节开始时间持续变化是否存在均一性,若为非均一性,则找出前后发生显著变化的改变点,并用滑动t检验(取n1=n2=10)进一步确定改变点的位置。

利用K—W检定法来检定前后样本是否具有显著差异,结果见表5。

从表5可以看出,四季开始时间春夏秋三季均有突变点:春季于1988年、夏季于1993年发生由偏迟向偏早的突变,秋季于***年发生由偏早向偏迟的突变冬季开始时间突变点。

四季持续期夏冬两季均有突变点;夏季于1991年发生由偏短向偏长的突变冬季于1986年发生由偏长向偏短的突变,春秋两季持续期无突变点。

突变点前后样本均有显著差异。

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