近46年辽宁省极端气温的变化特征.pdf

近 46 年辽宁省极端气温的变化特征 赵春雨1，2，钱传海3，杜景波4刘晓梅2 （1，中国气象局气候研究开放实验室，2，沈阳区域气候中心，沈阳，110016；3，国家气象中心，北京，100081；4，辽宁省气象影视中心，沈阳，110016） 摘 要 选用1961—2006年辽宁省49 个气象观测站逐月极端最高气温和极端最低气温资料，采用气候趋势系数和Mann-Kendall突变分析等气候统计方法，分析了辽宁省极端最高、最低气温变化的基本事实，得出：近46年年来辽宁年极端最高气温、极端最低气温均在波动中上升，且年极端最低气温上升幅度明显超过年极端最高气温；各季极端最高、极端最低气温呈非对称性变化，春季、夏季极端最高气温呈下降趋势，极端最低气温呈明显的增温趋势；秋季极端最高气温增温幅度超过极端最低气温，但冬季极端最低气温增加远比极端最高气温增加得快极端最高气温在5、6、8月表现出微弱的下降趋势外，其他各月均呈现升温趋势，极端最低气温除8月呈下降趋势以外，其他各月均呈较明显的上升趋势 关键词 辽宁 极端气温 变化特征 引言 由于直接或间接的人类活动改变了地球大气的组成而造成的气候变化， 被认为是威胁世界 环境、人类健康和全球经济可持续发展的最危险的因素之一，因此，气候变化问题成为全世界各 国政府和科学家共同关注的话题。

我国的气象学者对中国气温的变化进行了许多研究，王绍武、 蔡静宁等[1] 对中国不同时间尺度的气温变化进行了分析，认为20世纪以来中国气候变暖，升温速率达到0.44℃/100a,而且20～30年代上升明显，与东亚地区的趋势一致， 20世纪90年代是最 暖的10年，这与全球平均气温变化的趋势一致龚道溢、王绍武[2]对1880年以来的全国平均冬季气温序列取10a一遇标准,确认出近118a中共有13次异常暖冬和10次异常冷冬秦大河[3] 等研究发现，近50a中国年平均气温升高以北方为主，东北北部、内蒙古及西部盆地升温速率为0.8℃ /10a任福民[4]对1951-1990年中国极端气温变化进行了研究还有一些人对不同区域的气温变化进行了许多研究[5-8]，辽宁的气象工作者也对辽宁省的气温变化做过研究，孙凤华、赵春雨[9]分析了辽宁近百年气温的季节和年变化特点， 得出辽宁近百年气候变暖非常明显,近百年升温1.3 ℃赵春雨、孟颖[10]等对辽宁省1951-1995年夏季气候变化规律做过分析，得出辽宁夏季平均气温变化不大，略有上升趋势这些研究主要是针对平均气温的分析，近年来随着极端天气气候事 件发生概率的增加，有必要对极端气温的变化规律进行研究，本文将在已有的辽宁省46年来完整 气象资料的基础上，通过统计分析等手段，揭示在平均气温升高的情况下，辽宁极端最高、最低 气温变化的基本事实。

1 资料和方法 资料—本文所用资料为辽宁49站逐月极端最高气温和极端最低气温， 时间跨度一致取为1961 —2006年 对资料不足的测站予以剔除 方法—本文采用计算极端气温序列的气候趋势系数来描述其上升或下降的幅度， 在分析极端 气温突变时，用Mann-Kendall 方法 2 辽宁极端气温变化特征 2.1 年极端气温变化 由中国气象局气候研究开放实验室开放课题（LCS-2006-2）和中国气象局新技术推广项目（CMATG2008M19）资助 作者简介: 赵春雨 （1968） ， 女, 辽宁抚顺人, 高级工程师, 主要从事气候变化研究工作. E-mail: springrainscn@ 4761961—2006 年辽宁年极端最高气温与年极端最低气温均在波动中上升（图1）其中：（1） 年极端最高气温呈两谷两峰的形式变化，即1964—1973 年和1985—1996年处于两个低谷期，以 负距平为主，最低值在1985年，达34.2℃；1972—1984年和1997—2004年处于两个偏高阶段，以 正距平为主，最高值出现在2000年，达43.3℃. 从多项式趋势线变化来看，在20世纪60 年代中 期至70年代初期，处于下降时期，70年代至80年代中期处于上升时期，80年代中后期到90年代中 期又处于下降时期，90年代中后期2004年进入上升阶段。

-4-202461961196619711976198119861991199620012006年份年极端最高气温距平(℃)图1 辽宁年极端最高气温距平变化曲线（℃） （粗实线：年极端最高气温距平；细实线：多项式趋势线；虚线：线性趋势线） （2） 年极端最低气温（图2）呈三谷两峰的形式变化，在1962—1968年处于一个相对偏低的时 期，以负距平为主；1969—1978年处于偏高时期，1979—1987年处于偏低时期；1988-1999年处 于偏高时期，2000年以后进入偏低时段最低值出现在2001年，达43.4℃；最高值在1995年，达 29.1℃从多项式趋势线变化来看，21世纪60年代处于一个相对下降阶段，70年代处于上升阶段； 80年代处于下降阶段，90年代处于上升阶段；2000年之后进入一个下降阶段 -10-8-6-4-202461961196619711976198119861991199620012006 年份年极端最低气温距平(℃)图2 辽宁年极端最低气温距平变化曲线（℃） （粗实线：年极端最低气温距平；细实线：多项式趋势线；虚线：线性趋势线） 分析辽宁年极端气温的年代际变化（图3），极端最高气温在60年代、80年代、90年代处于 相对低值时期， 为负距平； 70年代和2001年-2006年处于相对高值时期， 为正距平； 其中2001-2006 年这段最高；90年代最低。

477极端最低气温（图3）在60年代、80年代处于相对低值时期，为负距平；其他时期相对较高， 为正距平；其中60年代最低，90年代最高 计算年极端气温序列的气候趋势系数，可得出：1961—2006年辽宁年极端最高气温上升0.5℃， 年极端最低气温上升了2.9℃，上升幅度明显超过年极端最高气温 -0.200.20.40.6607080902001-2006℃-3-2-1012607080902001-2006℃图3 辽宁年极端最高、最低气温距平年代际变化（℃） Mann-Kendall 方法分析辽宁年极端气温：年极端最高气温有两个突变点，分别发生 在1962年、1999年；1962年以后，年极端最高气温进入相对偏低阶段；1999年以后，进 入增暖时段 年极端最低气温有一个突变点，分别发生在1982年；1982年以后，年极端最低气温进入相对进入 增暖时段 -2.5-2-1.5-1-0.500.511.522.51961196619711976198119861991199620012006-3-2-1012341961196619711976198119861991199620012006图4 辽宁年极端最高、最低气温统计Mann-Kendall曲线 2.2 极端气温季节变化 （1）极端最高气温的季节变化 由表1 可知：1961—2005年辽宁春季、夏季极端最高气温有下降趋势，秋季、冬季极端最高 气温为上升趋势，且这种上升趋势在秋季最为明显，上升趋势为0.33℃/10a，冬季次之，上升趋 势为0.24℃/10a。

各季极端最高气温的变化幅度各地区有所不同，辽东、辽南地区四个季节极端 最高气温都呈上升趋势，且辽南秋季极端最高气温、辽东冬季极端最高气温是全省上升最明显的 地区，上升趋势分别为0. 49℃/10a，0.41℃/10a辽西春、夏季极端最高气温呈下降趋势，秋、 冬季上升，且辽西地区春季极端最高气温下降最多，下降趋势系数为-0.16℃/10a，；辽北地区、 辽中地区春季极端最高气温呈下降趋势，其他三个季节呈上升趋势 478表1 辽宁各季极端最高气温气候趋势系数 辽东 辽南 辽西 辽北 辽中 全省 春季 .012 .003 -.016 -.010 -.008 -.016 夏季 .015 .003 -.001 .009 .000 -.001 秋季 .035 .049 .030 .037 .034 .033 冬季 .041 .023 .019 .037 .025 .024 （2）极端最低气温的季节变化 由表2可知：1961—2006年，除建平的秋季和冬季极端最低气温略有下降外，其他地区 各季极端最低气温均为上升趋势， 且这种上升趋势在冬季最为明显， 上升趋势为0.87℃/10a， 春季次之，上升趋势为0.51℃/10a，夏季和秋季相对较弱。

辽宁各季极端最低气温的上升幅度存在明显的地域差别，除秋季以外，各季极端最低气温升 温幅度都是从东向西、从南向北逐渐减弱春季极端最低气温辽南地区上升最明显，为1.16℃ /10a；夏季、秋季、冬季极端最低气温辽东地区上升最明显，上升趋势分别为0.66℃/10a、0.48 ℃/10a、1.68℃/10a 表2 辽宁各季极端最低气温气候趋势系数 辽东 辽南 辽西 辽北 辽中 全省 春季 .082 .116 .051 .059 .051 .051 夏季 .066 .040 .011 .040 .064 .031 秋季 .048 .029 -.022 .036 .041 .026 冬季 .168 .085 -.011 .072 .066 .087 上述分析表明，辽宁各季极端最高、极端最低气温呈非对称性变化，春季、夏季极端最高气 温呈下降趋势， 极端最低气温呈明显的增温趋势； 秋季极端最高气温增温幅度超过极端最低气温， 但冬季极端最低气温增加远比极端最高气温增加得快。

3.各月极端气温变化 由图5可知， 极端最高气温在5、 6、 8月表现出微弱的下降趋势外， 其他各月均呈现升温趋势， 1月、3月、7月、9 月、11月趋势系数在0.3℃/10a 以上，其中3月升温趋势最为明显，上升趋势 为0.48℃/10a极端最低气温除8月呈下降趋势以外，其他各月均呈较明显的上升趋势，1-6月和 12月极端最低气温的趋势系数都在0.4℃/10a 以上，其中2月极端最低气温升温最为明显，趋势 系数为1.28℃/10a除7、8、11月极端最高气温趋势系数大于最低气温以外，其他月份极端最低 气温的趋势系数均大于极端最高气温，这表明近40年各月气温变化范围正在逐步减小，极端温度 变化趋于缓和 479-0.4-0.200.20.40.60.811.21.4123456789101112℃/10a图5 辽宁月极端气温气候趋势系数变化 （实线：月极端最高气温；虚线：月极端最低气温） 4. 结语 （1）1961—2006 年，辽宁年极端最高气温与年极端最低气温均在波动中上升，年极端最低气温 上升幅度明显超过年极端最高气温都有明显的年代际变化特征 （2）年极端最高气温有两个突变点，分别发生在1962年、1999年；1962年以后，年极端最高气 温进入相对偏低阶段；1999年以后，进入增暖时段。

年极端最低气温有一个突变点，分别发生在 1982年；1982年以后，年极端最低气温进入相对进入增暖时段 （3）辽宁各季极端最高、极端最低气温呈非对称性变化，春季、夏季极端最高气温呈下降趋势， 极端最低气温呈明显的增温趋势；秋季极端最高气温增温幅度超过极端最低气温，但冬季极端最 低气温增加远比极端最高气温增加得快 （4）极端最高气。