兰州市1957-2011年气候变化特征及规律分析.pdf

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1、第３７卷第１０期人民黄河Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１０２０１５年１０月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＯｃｔ．，２０１５【水文泥沙】兰州市１９５７—２０１１年气候变化特征及规律分析王友生１，高伟东２，王多尧３（１．甘肃省定西市农业技术推广站，甘肃定西７４３０００；２．中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃兰州７３００２０；３．甘肃省交通科学研究院有限公司，甘肃兰州７３００５０）摘要：为了给兰州市区域社会经济与生态环境协调发展提供参考，根据兰州及周边县区气象站１９５７—２０１１年的降水量和气温资料，从趋势性和突变性两方面分析了兰州

2、市气候变化特征及规律。结果表明：兰州市年降水量呈减少趋势，夏季降水量减少尤为明显，气温以０．２２７℃／１０ａ的趋势上升，且冬季气温上升最为明显；降水量、气温的突变点分别为２０００年、１９９７年。关键词：变化特征；气温；降水量；兰州市；１９５７—２０１１年中图分类号：Ｐ３３３文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１５．１０．００５趋势倾向，大小表示上升或下降的倾向程度；ｔ＾所气候变化是当今国际社会普遍关注的问题，它不ｉ为ｘｉ仅影响到生态环境系统，而且对人类经济社会发展也对应

3、的时间。有深远影响。国内外学者研究表明，近百年来地球气１．２．２Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ突变检验候正经历一次明显的变暖过程，我国气候变化趋势与Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ检验法（简称Ｍ－Ｋ法）是一种非全球的基本一致［１］。近半个世纪以来，长江、黄河源参数统计检验方法，其优点是不需要样本遵从一定的区的气温和蒸发波动明显，攀升趋势也较为显著，且升分布，也不受少数异常值的干扰，更适用于类型变量和幅东部大于西部，降水变化相对平稳，这对土壤水分和顺序变量，计算比较简单。对于具有ｎ个样本的时间土壤蒸发造成了较大影响［２－７］

4、。研究［８］表明，２０世纪序列ｘ，构造一秩序列：ｋ５０年代至今秦岭地区平均气温显著上升而降水量持续下降，对该区土地利用格局、河川径流等产生了极大Ｓｋ＝∑ｒｉ（ｋ＝２，３，…，ｎ）（２）ｉ＝１影响。１，ｘｉ＞ｘｊ其中ｒｉ＝{（ｊ＝１，２，…，ｉ）兰州市处于甘肃省中部的干旱、半干旱过渡区，周０，ｘｉ≤ｘｊ围植被条件差，生态环境的自我调节能力弱，人为因素在时间序列随机独立的假设下，定义统计量：对区域气候的影响更容易显现。笔者利用兰州及周边Ｓｋ－Ｅ（Ｓｋ）县区的气象数据，研究了该区域降水、气温的变化特征ＵＦｋ＝（ｋ＝

5、１，２，…，ｎ）（３）槡Ｖａｒ（Ｓｋ）及其规律，以期为区域社会经济与生态环境协调发展Ｅ（Ｓｋ）＝ｎ（ｎ＋１）提供参考。４（４）{）ｎ（ｎ－１）（２ｎ＋５）１数据来源与研究方法Ｖａｒ（Ｓｋ＝７２式中：ＵＦ１＝０；Ｅ（Ｓｋ）、Ｖａｒ（Ｓｋ）分别为累计数Ｓｋ的均１．１数据来源值和方差。本文所用资料包括兰州市兰州站、榆中站、皋兰站和永登站ＵＦｉ为标准正态分布，它是按时间序列ｘ（ｘ１，ｘ２，…，１９５７—２０１１年的气温、降水等要素的月平均）计算出的统计量序列。给定显著性水平数据，气象资料由甘肃省气象局提供。对于个别因

6、仪ｘｎα，查正态分器或者人为原因缺测的年份，采用线性回归法进行插布按表时，间若序｜Ｕ列Ｆｉ｜＞Ｕα，则表明序列存在明显的趋势变化。补。本文的季节划分：以上一年的ｘ的逆序（ｘｎ，ｘｎ－１，…，ｘ１）再重复上述过程，１２月和当年的１—同时使ＵＢｋ＝－ＵＦｋ（ｋ＝ｎ，ｎ－１，…，１），ＵＢ１＝０。这一方２月为冬季，３—５月为春季，６—８月为夏季，９—１１月为秋季。收稿日期：２０１４１０１７１．２研究方法基金项目：国家自然科学基金资助项目（３１１６０１１６）。１．２．１线性倾向估计作者简介：王友生（１９８１—），女，

7、甘肃定西人，高级农艺师，线性倾向估计即一元线性回归，方程为主要从事生态水文、水土保持和农业技术推广工作。通信作者：高伟东（１９８１—），男，甘肃会宁人，工程师，研究ｘ＾＝ａ＋ｂｔ（１）方向为气候变化。ｉｉ式中：＾Ｅｍａｉｌ：ｇａｏｗｄ１０２３２０００＠１６３．ｃｏｍｘｉ为水文气候变量；ａ为回归常数；ｂ为变量ｘ的·１８·人民黄河２０１５年第１０期法的优点在于不仅计算简便，而且可以明确突变开始的时间并指出突变区域。２结果与分析２．１气候的线性趋势分析对兰州市１９５７—２０１１年的降水量和气温序列进行统计分析可知

8、，兰州市多年平均降水量为３１２．９ｍｍ，年降水量极大值为１９６４年的４５５．４ｍｍ，极小值为１９６５年的２０８．４ｍｍ。由图１（ａ）可知，兰州市的降水量呈减少趋势，其线性趋势方程为ｙ＝－０．５１８９ｘ＋３２７．４３，线性倾向率为－０．５１８９，年降水量与时间的相关系数为０．１２８８。通过分析兰州市四季降水量（图１（ｂ））可知，兰州市降水的季节分配呈夏季＞秋季＞春季＞冬季的特征，平均降水量分别为１７４