水資源工程多是基于水的利用史、水質(zhì)、對水的需求以及氣候行為進(jìn)行計劃和實施的[1]，與氣候相關(guān)的最重要的兩個因素為降水量和氣溫[2]。氣候的變化不僅影響水資源量，也通過很多方式影響水質(zhì)。與地表水相比，地下水對氣候變化的響應(yīng)相對遲緩，氣候和地下水之間最重要的聯(lián)系通道是地表水和陸地[3-4]。

　　摘要：利用內(nèi)蒙古和林格爾縣氣象站1959年-2010年的氣溫和降水量數(shù)據(jù)，對和林格爾地區(qū)氣溫和降水的時間變化進(jìn)行了分析。氣溫和降水量的距平分析、趨勢分析、相關(guān)性分析、突變性分析和Hurst指數(shù)分析的結(jié)果顯示，隨著時間的推移，該地區(qū)氣溫在未來將保持持續(xù)上升的趨勢（0.36℃/（10a））而且或?qū)⒏�明顯，微弱的年降水量下降趨勢（-8.4mm/（10a））極有可能改變；氣溫和降水量之間不具有明顯的相關(guān)性；冬季氣溫和夏季降水分別是影響年平均氣溫和年降水量的最重要因素；年平均氣溫在1986年-1988年間發(fā)生了突變，年降水量則未發(fā)生。分析該地區(qū)氣溫和降水量等氣候因素演變特征，對全面了解并合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，以及對水資源的可持續(xù)利用和加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面具有重要意義。

　　關(guān)鍵詞：水利職稱論文發(fā)表,和林格爾,氣溫,降水量,趨勢,相關(guān)性,突變,Hurst

　　降水量的大小決定著水資源量，降水量的變化與氣溫變化密切相關(guān)，與生態(tài)環(huán)境及生態(tài)安全密切相關(guān)。研究降水量與氣溫氣候因子的變化特征可為水資源可持續(xù)發(fā)展決策的制定提供科學(xué)依據(jù)[5]。

　　隨著社會發(fā)展、人口增長和生活水平的提高，人類活動已經(jīng)影響氣候環(huán)境的變化，并導(dǎo)致地區(qū)性氣溫和降水量等因子時空上的不均勻性[6]。總的來講，全球氣候變暖導(dǎo)致大氣水循環(huán)加快，從而使全球總降水量增加。區(qū)域上氣候因子的變化導(dǎo)致降水量時空分布的變化，將對水資源、生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等產(chǎn)生影響。

　　和林格爾縣位于內(nèi)蒙古呼和浩特市東南，地處土默特平原向黃土高原和蠻汗山山脈的過渡地帶，地勢自東南向西北傾斜；氣候類型屬于中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，主要特點是光資源豐富，熱量充足，年降水量少，雨量集中，蒸發(fā)量大，氣候干燥。為了解地區(qū)性氣候因子在全球氣候變化背景下的演變特征[7]，本文利用和林格爾縣氣象站1959年-2010年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分別建立和林格爾縣降水量和氣溫的年際和年內(nèi)序列，進(jìn)行氣溫和降水量的年際變化特征分析，并對氣溫和降水的的季節(jié)性變化特征、相關(guān)性、突變特征和Hurst指數(shù)進(jìn)行分析，以探討該地近52年來的水文循環(huán)要素變化基本事實及初步規(guī)律。該研究可為分析氣候變化對水資源的影響奠定基礎(chǔ)，從而為區(qū)域水資源的規(guī)劃管理等方面提供科學(xué)依據(jù)，且對于了解該地的水資源和氣候特征及未來演變趨勢有重要意義。

　　1數(shù)據(jù)和分析方法

　　1.1數(shù)據(jù)來源

　　數(shù)據(jù)來源于和林格爾縣氣象站1959年-2010年的逐月降水和氣溫記錄。-年和四季的劃分：3月-5月為春季，6月-8月為夏季，9月-11月為秋季，12月至翌年2月為冬季。

　　1.2研究方法

　�。�1）線性回歸。利用氣象因素的時間序列，以時間為自變量，要素為因變量，建立一元回歸方程。設(shè)y為某一氣象變量，t為時間（年份或序號），建立y與t之間的一元線性回歸方程：y（t）=b0+b1t；其趨勢變化率為b1。把b1×10稱為氣候傾向率，b1<0表示在計算時段內(nèi)呈下降趨勢，b1>0表示呈上升趨勢。b1的絕對值大小可以度量其演變趨勢上升或下降的程度。

　�。�2）相關(guān)性分析。目前最常用的趨勢檢驗法為非參數(shù)方法，其中又以Kendall檢驗最為常用，與參數(shù)統(tǒng)計檢驗法相比，非參數(shù)檢驗法更適用于非正態(tài)分布或經(jīng)過刪檢的時間序列分析，本文基于SPSS軟件中的Kendall的tau-b（K）方法對變量之間進(jìn)行相關(guān)性分析，非參數(shù)相關(guān)系數(shù)為正負(fù)值表示變量之間相關(guān)性的性質(zhì)。

　�。�3）突變檢驗。氣候突變是指在較短時期內(nèi)，由一種相對穩(wěn)定的氣候狀態(tài)過渡到另一種氣候狀態(tài)的變化，它是氣候系統(tǒng)非線性性質(zhì)的一種表現(xiàn)[8]。Mann-Kendall檢驗法是世界氣象組織[9]推薦的一種非參數(shù)檢驗方法，常用來分析降水、氣溫等氣象水文要素序列的趨勢顯著變化，其優(yōu)點是不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，計算簡便，適合于水文、氣象等非正態(tài)分布的時間序列，并已得到廣泛應(yīng)用[10-11]。通過分析順序統(tǒng)計值和逆序統(tǒng)計值序列曲線（UF和UB）可以進(jìn)一步分析序列x的趨勢變化，當(dāng)它們之間有交點且超過臨界直線（±1.96）時，表明上升或下降趨勢顯著，則交點就是突變的開端。

　�。�4）Hurst指數(shù)。Hurst指數(shù)（H）是用來定量表征時間序列的持續(xù)性或相依性。根據(jù)H值可以判斷一定時間序列是完全隨機(jī)的或是存在趨勢性成分，在趨勢性成分中表現(xiàn)為持續(xù)性或反持續(xù)性，一般02年際變化

　　2.1氣溫

　　2.1.1線性回歸分析

　　通過對和林格爾地區(qū)年平均溫度距平分析和趨勢分析（圖1），結(jié)果表明研究區(qū)近52年來年氣溫呈明顯上升趨勢，年平均氣溫傾向率為0.36℃/（10a）。SPSS軟件中的Kendall分析表明，年平均氣溫與年份的非參數(shù)相關(guān)系數(shù)為0.47，通過了α=0.01置信度的顯著性水平檢驗，說明近52年來年平均氣溫的增溫趨勢明顯。近52年來，年平均氣溫在1998年出現(xiàn)1次最高值，年平均氣溫是8.15℃，比52年平均值（6.12℃）偏高2.03℃；最低年平均氣溫出現(xiàn)在1968年（4.79℃），比52年平均氣溫偏低1.59℃。在1987年以前有85.7%的年份年平均氣溫值在52年平均氣溫值以下，1987年以后有87.5%的年份的年平均氣溫值在52年平均氣溫值以上，表明1987年是年平均氣溫變化的一個轉(zhuǎn)折點。1987年-2010年24年氣溫平均值6.76℃，較1959年-1986年28年的平均值5.57℃偏高1.19℃。

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