華北農(nóng)學(xué)報(bào)投稿期刊1986年創(chuàng)刊,是河北、北京、天津、山西、河南、內(nèi)蒙古六省市區(qū)農(nóng)科院和農(nóng)學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦的大農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)刊物。本刊立足華北,面向全國(guó)和全世界。主要刊載農(nóng)業(yè)各學(xué)科的學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告及科研簡(jiǎn)報(bào),報(bào)道農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)。主要服務(wù)于農(nóng)業(yè)高等院校師生和農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)的研究人員。
摘要:為研究滕州市季節(jié)變化對(duì)氣候變暖的響應(yīng),特按照候平均氣溫劃分四季,使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析滕州市近54年四季開(kāi)始時(shí)間及持續(xù)期的變化特征。結(jié)果表明:春夏兩季開(kāi)始時(shí)間及冬季持續(xù)期年代間顯著差異均為20世紀(jì)50年代與90年代后,夏季持續(xù)期年代間顯著差異為50年代與90年代后及70年代與90年代后2組。秋冬季開(kāi)始時(shí)間及春秋季持續(xù)期年代間無(wú)顯著差異;近54年來(lái),滕州市春夏兩季開(kāi)始時(shí)間提前趨勢(shì)顯著,秋冬季開(kāi)始時(shí)間變化趨勢(shì)不顯著。四季持續(xù)期夏季變長(zhǎng),冬季變短趨勢(shì)顯著,春秋季持續(xù)期變化趨勢(shì)不顯著。20世紀(jì)80年代中期以后,冬季持續(xù)期、春季開(kāi)始時(shí)間、秋季開(kāi)始時(shí)間、夏季持續(xù)期和開(kāi)始時(shí)間陸續(xù)發(fā)生明顯突變。
關(guān)鍵詞:季節(jié)變化,相關(guān)系數(shù),K-W檢驗(yàn),滑動(dòng)t檢驗(yàn),山東滕州
氣候變化是全球變化研究的核心問(wèn)題和主要內(nèi)容?茖W(xué)研究表明,近百年來(lái),地球氣候正經(jīng)歷一次以變暖為主要特征的顯著變化。近50年(1951~2000年)中國(guó)氣候變化的顯著特點(diǎn)是大范圍的明顯變暖,尤以我國(guó)北方變暖明顯。全國(guó)年平均氣溫增暖0.84℃/50年,最低氣溫增暖1.41℃/50年,最高氣溫增暖0.45℃/50年。因此,相應(yīng)寒冷期縮短,炎熱期延長(zhǎng)[1]。于是我們按照候平均氣溫劃分四季,以候平均氣溫穩(wěn)定<10℃為冬季,>22℃為夏季,在10~22℃之間為春秋兩季,來(lái)研究滕州市季節(jié)變化對(duì)氣候變暖的響應(yīng)。
1資料與方法
本文使用滕州市1952~2005年的逐候平均氣溫資料,按照候平均氣溫劃分四季的標(biāo)準(zhǔn),以候平均氣溫穩(wěn)定<10℃為冬季,>22℃為夏季,在10~22℃之間為春秋兩季,統(tǒng)計(jì)滕州市近54年四季開(kāi)始時(shí)間及持續(xù)期。使用相關(guān)分析、K-W檢驗(yàn)[2]、線性趨勢(shì)分析、累積偏差量檢定(C-D)、滑動(dòng)t檢驗(yàn)[3]等方法分析了四季開(kāi)始時(shí)間及持續(xù)期的變化特征。
2結(jié)果與分析
2.1季節(jié)變化的基本特征和相關(guān)性
2.1.1季節(jié)變化的基本特征(見(jiàn)表1)。表1給出了滕州市1952~2005年季節(jié)變化基本統(tǒng)計(jì)量。從表1可以看出,滕州市四季開(kāi)始時(shí)間的平均值分別為春季17候、夏季30.5候、秋季50.7候、冬季63.2候,標(biāo)準(zhǔn)差以春季最大,秋季最小。四季持續(xù)期平均值冬季最長(zhǎng)為25.7候,其次是夏季為20.2候,春季第三為13.5候,秋季最短為12.5候,標(biāo)準(zhǔn)差以冬季最大,秋季最小。冬季持續(xù)期平均值是秋季的2倍多。
2.1.2季節(jié)變化相關(guān)分析(見(jiàn)表2)。表2為滕州市1952~2005年各季節(jié)變化相關(guān)系數(shù)或落后交叉相關(guān)系數(shù)。從表2可以看出,通過(guò)顯著性檢驗(yàn)的相關(guān)系數(shù)開(kāi)始時(shí)間與持續(xù)期之間有11組,其中最顯著的是夏季開(kāi)始時(shí)間與持續(xù)期具有極顯著負(fù)相關(guān),冬季持續(xù)期與落后1年的春季開(kāi)始時(shí)間具有極顯著負(fù)相關(guān);開(kāi)始時(shí)間之間有2組:春夏兩季具有顯著的正相關(guān),夏冬季具有顯著的負(fù)相關(guān);持續(xù)期之間有4組,其中最顯著的是冬季與落后1年的春季持續(xù)期具有極顯著的負(fù)相關(guān)。
2.2四季開(kāi)始時(shí)間與持續(xù)期的年代際變化
將資料按年代分為5組,其中A至E依次代表20世紀(jì)50年代(1952~1960年)至90年代后(1991~2005年)。用K-W檢定方法分析5組樣本是否存在顯著差異,如有差異,并進(jìn)一步檢定差異年代,結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出,春夏兩季開(kāi)始時(shí)間及冬季持續(xù)期年代間顯著差異均為50年代與90年代后,夏季持續(xù)期年代間顯著差異為50年代與90年代后及70年代與90年代后2組。秋冬兩季開(kāi)始時(shí)間及春秋兩季持續(xù)期年代間無(wú)顯著差異。
2.3氣候變暖的反映
2.3.1四季開(kāi)始時(shí)間與持續(xù)期變化線性趨勢(shì)分析(見(jiàn)表4)。表4給出了滕州市1952~2005年季節(jié)變化氣候傾向率、趨勢(shì)系數(shù)及顯著水平。從表4可以看出,春夏季開(kāi)始時(shí)間提前趨勢(shì)均超過(guò)0.05的顯著水平,而秋冬季開(kāi)始時(shí)間變化趨勢(shì)均不顯著。四季持續(xù)期夏季變長(zhǎng)、冬季變短趨勢(shì)均超過(guò)0.05的顯著水平,而春秋季持續(xù)期變化趨勢(shì)均不顯著。
通過(guò)四季開(kāi)始時(shí)間和持續(xù)期變化趨勢(shì)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),夏季持續(xù)期變長(zhǎng)主要原因是夏季開(kāi)始時(shí)間變?cè),結(jié)束期(即秋季開(kāi)始時(shí)間的前1候)并無(wú)顯著變化。冬季變短主要是因?yàn)槎旖Y(jié)束期(即春季開(kāi)始時(shí)間的前1候)變?cè),冬季開(kāi)始時(shí)間并無(wú)顯著變化。
2.3.2四季開(kāi)始時(shí)間與持續(xù)期突變分析。用C-D累積偏差量檢定季節(jié)開(kāi)始時(shí)間及持續(xù)期變化是否存在均一性,若為非均一性,則找出前后發(fā)生顯著變化的改變點(diǎn),并用滑動(dòng)t檢驗(yàn)(取n1=n2=10)進(jìn)一步確定改變點(diǎn)的位置。利用K-W檢定法來(lái)檢定前后樣本是否具有顯著差異,結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可以看出,四季開(kāi)始時(shí)間春夏秋三季均有突變點(diǎn):春季于1988年、夏季于1993年發(fā)生由偏遲向偏早的突變,秋季于1989年發(fā)生由偏早向偏遲的突變,冬季開(kāi)始時(shí)間無(wú)突變點(diǎn)。四季持續(xù)期夏冬兩季均有突變點(diǎn);夏季于1991年發(fā)生由偏短向偏長(zhǎng)的突變,冬季于1986年發(fā)生由偏長(zhǎng)向偏短的突變,春秋兩季持續(xù)期無(wú)突變點(diǎn)。突變點(diǎn)前后樣本均有顯著差異。
3結(jié)語(yǔ)
在全球增暖的大背景下,滕州市季節(jié)變化呈現(xiàn)如下特點(diǎn):
(1)一年之中,冬季最為漫長(zhǎng),夏季次之,秋季最短。冬季持續(xù)期平均值是秋季的2倍多。四季開(kāi)始時(shí)間以春季波動(dòng)幅度最大,而持續(xù)期以冬季波動(dòng)幅度最大。夏季開(kāi)始時(shí)間與持續(xù)期相關(guān)性最好,其次是冬季持續(xù)期與落后1年的春季開(kāi)始時(shí)間,相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.80以上。
。2)春夏季開(kāi)始時(shí)間及冬季持續(xù)期年代間顯著差異均為20世紀(jì)50年代與90年代后,50年代春夏兩季開(kāi)始時(shí)間最遲、冬季最長(zhǎng),而90年代后,春夏開(kāi)始時(shí)間最早、冬季最短;夏季持續(xù)期年代間顯著差異為20世紀(jì)50年代與90年代后及70年代與90年代后2組,70年代夏季最短,其次是50年代,而90年代夏季最長(zhǎng)。秋冬兩季開(kāi)始時(shí)間及春秋兩季持續(xù)期年代間無(wú)顯著差異。
。3)近54年來(lái),滕州市四季開(kāi)始時(shí)間春夏兩季提前趨勢(shì)顯著,秋冬兩季變化趨勢(shì)不顯著。四季持續(xù)期夏季變長(zhǎng)、冬季變短趨勢(shì)顯著,春秋兩季變化趨勢(shì)不顯著。夏季變長(zhǎng)是由于夏季開(kāi)始時(shí)間提前,冬季變短是由于冬天結(jié)束期提前。20世紀(jì)80年代中期以后,冬季持續(xù)期、春季開(kāi)始時(shí)間、秋季開(kāi)始時(shí)間、夏季持續(xù)期和開(kāi)始時(shí)間陸續(xù)發(fā)生明顯突變:冬季變短、春季開(kāi)始時(shí)間變?cè)、秋季開(kāi)始時(shí)間變遲、夏季變長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)間變?cè)纭?/p>
4參考文獻(xiàn)
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