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滕州市季节变化对气候变暖的响应-5151doc

滕州市季节变化对气候变暖的响应
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2009-9-25

摘要为研究滕州市季节变化对气候变暖的响应,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年四季开始时间及持续期的变化特征。结果表明:春夏两季开始时间及冬季持续期年代间显著差异均为20世纪50年代与90年代后,夏季持续期年代间显著差异为50年代与90年代后及70年代与90年代后2组。秋冬季开始时间及春秋季持续期年代间无显著差异;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。四季持续期夏季变长,冬季变短趋势显著,春秋季持续期变化趋势不显著。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)中国气候变化的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的响应。 
   
  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年四季开始时间及持续期。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及持续期的变化特征。 
   
  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与持续期之间有11组,其中最显著的是夏季开始时间与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。 

  2.2四季开始时间与持续期的年代际变化 
  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,春夏两季开始时间及冬季持续期年代间显著差异均为50年代与90年代后,夏季持续期年代间显著差异为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期年代间无显著差异。 
   
  2.3气候变暖的反映 
  2.3.1四季开始时间与持续期变化线性趋势分析(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。四季持续期夏季变长、冬季变短趋势均超过0.05的显著水平,而春秋季持续期变化趋势均不显著。 
   
   
  通过四季开始时间和持续期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与持续期突变分析。用C-D累积偏差量检定季节开始时间及持续期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1989年发生由偏早向偏迟的突变,冬季开始时间无突变点。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。 


   
  3结语 
   
  在全球增暖的大背景下,滕州市季节变化呈现如下特点: 
  (1)一年之中,冬季最为漫长,夏季次之,秋季最短。冬季持续期平均值是秋季的2倍多。四季开始时间以春季波动幅度最大,而持续期以冬季波动幅度最大。夏季开始时间与持续期相关性最好,其次是冬季持续期与落后1年的春季开始时间,相关系数均达0.80以上。 
   
   
  (2)春夏季开始时间及冬季持续期年代间显著差异均为20世纪50年代与90年代后,50年代春夏两季开始时间最迟、冬季最长,而90年代后,春夏开始时间最早、冬季最短;夏季持续期年代间显著差异为20世纪50年代与90年代后及70年代与90年代后2组,70年代夏季最短,其次是50年代,而90年代夏季最长。秋冬两季开始时间及春秋两季持续期年代间无显著差异。 
  (3)近54年来,滕州市四季开始时间春夏两季提前趋势显著,秋冬两季变化趋势不显著。四季持续期夏季变长、冬季变短趋势显著,春秋两季变化趋势不显著。夏季变长是由于夏季开始时间提前,冬季变短是由于冬天结束期提前。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:冬季变短、春季开始时间变早、秋季开始时间变迟、夏季变长开始时间变早。 
   
  4参考文献 
  [1] 王馥棠,

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