1961―2015年潍坊地区气候季节变化特征分析

　　摘要 为了研究气候变暖对潍坊地区气候季节变化的影响，根据气候季节划分国家标准，利用1961―2015年潍坊地区寒亭站逐日气温资料，分析了潍坊地区近55年来四季长度和开始日期的变化特征。结果表明：①潍坊地区四季分配呈现冬夏季长、春秋季短的特征。春季和秋季的年代际变化趋势不明显，夏季在进入21世纪之后一直呈现变长趋势，冬季的年代际缩短趋势较为明显。春夏两季开始期均有明显的提前趋势，秋冬两季开始期均有不同程度推迟。②潍坊地区的春秋季长度变化不是很明显，夏季呈现出明显的增长趋势，秋季长度有缓慢缩短之势，冬季则呈现出明显的缩短趋势。③春季长度变化呈现震荡趋势，夏季在2000年以后为增长区，秋季长度变化趋势则不明显，冬季长度在1997年发生突变之后持续缩短。四季的持续期都存在6年左右的周期，12年和18年的周期大多不同程度存在。 　　关键词 季节变化；特征；突变；周期；山东潍坊；1961―2015年 　　中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）20-0196-04 　　Analysis on Change Characteristics of Seasons in Weifang City During 1961-2015 　　WANG Wen-bo GAO Xiao-mei HAN Xiao WANG Shi-jie ZHAO Cheng-cheng 　　（Weifang Meteorological Bureau of Shandong Province，Weifang Shandong 261011） 　　Abstract In order to study the influence of climate warming on seasonal climate changes in Weifang City，according to the national standard of seasonal division，using temperature data of Weifang City Hanting daily station from 1961 to 2015，the change characteristics of four seasons length and start date in recent 55 years were analyzed. The results showed that：①Distribution feature of four seasons was that winter and summer were long，spring and autumn were short. In spring and autumn，the interdecadal change trend was not obvious，in the summer，after entering the twenty-first century，there had been a longer trend，the decadal shorten trend of winter was more obvious. Beginning date of spring and summer had obvious trend in advance，and the beginning of autumn and winter had varying degrees of delay.②The length change of the spring and autumn in Weifang City was not very obvious，showing a clear growth trend in the summer，the length of the autumn had a slow shortening trend，the winter showed a significant shortening trend.③The length change of spring showed the trend of fluctuation，the length of summer after 2000 grew，the trend of autumn length was not obvious，the length of the winter after sudden change in 1997 continued to shorten. The duration of the four seasons was about 6 years，12 years and 18 years of the cycle existed at different levels. 　　Key words seasonal variation；characteristic；mutation；cycle；Weifang Shandong；1961-2015 　　随着全球气温变暖加剧，因此而引发的一系列生态环境问题引起了全世界的广泛关注，特别是自20世纪80年代，气温升高导致季节特征发生明显变化，对社会生产活动造成了严重的影响。潍坊地处于北温带季风区，背陆面海，属暖温带季风型半湿润性气候。四季特点为：冬冷夏热，四季分明；春季风多雨少；夏季炎热多雨，温高湿大；秋季天高气爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒风频吹。近年来，针对季节变化的研究较少。根据最新的气候季节划分国家标准，对潍坊地区进行四季的划分，并运用现代统计方法分析四季长度及起始日期气候特征[1-2]，以探究潍坊地区温度变化与季节气候特征的关系，为农业气候变化政策提供科学参考。 　　1 资料与方法 　　1.1 资料来源 　　分析数据为潍坊寒亭基准站1961―2015年逐日气温观测资料。四季划分参照气象行业标准《气候季节划分》，该标准规定了气候季节的划分指标、气候季节的界定方法及气候季节等级的划分。 　　1.2 统计方法 　　按照气候季节划分国家标准，分别统计出历年四季起始日期和季节长度，利用线性回归分析法进行趋势分析[3]，用M-K法、小波分析分别对季节长度做突变检测和周期分析[4]。 　　2 结果与分析 　　2.1 1961―2015年潍坊地区四季分配及年代际变化 　　1961―2015年，潍坊地区呈现冬夏季长、春秋季短的季节分配特征。春季的年代际变化不明显；夏季在20世纪70年代及20世纪90年代稍有缩短，进入21世纪之后一直呈现变长趋势；秋季的年代际变化趋势同样不明显；冬季的年代际缩短趋势较为明显，尤其是21世纪以来平均减少3.6 d/10年（表1）。 　　2.2 趋势分析 　　2.2.1 四季开始（终止）日期的年际变化趋势。春季开始（冬季终止）期气候平均值是4月5日，夏季开始（春季终止）期气候平均值是6月4日。由图1可以看出，春、夏2季开始期均有明显的提前趋势，春季开始期在2012年以后有较为明显的提前，夏季则相对平稳。秋季开始（夏季终止）期气候平均值是9月11日，冬季开始（秋季终止）期气候平均值是11月9日，秋、冬2季开始期均有不同程度的推迟，相较春夏季趋势不太明显，秋季20世纪60年代和80―90年代波动较大，冬季在2005年以后的10年波动较小，稳定维持在11月6日左右。 　　2.2.2 四季持续期的年际变化趋势。潍坊地区的春季长度平均为60 d，夏季长度平均为99 d，秋季长度平均为59 d，冬季长度平均为147 d。由图2可以看出，潍坊地区的春秋季长度变化不是很明显，春季长度在2001年达到最小，为39 d，秋季长度有缓慢缩短之势。夏季呈现出明显的增长趋势，在2014年达到121 d，冬季则呈现出明显的缩短趋势，在1980年达到最大，为176 d，而后逐步缩短，2014年只有129 d。 　　2.3 四季持续期的突变分析 　　M-K法作为一种常用的突变检测方法[5]，可以用来确定突变开始的时间，并明确突变区域。分析过程中，先绘出UF、UB曲线图，UF或UB的正负表明序列呈上升或下降趋势。若超过临界线，则表明趋势明显，UF、UB 2条曲线的交点若在临界线以内，则对应的时刻即为突变开始时间，否则需通过其他方法确定突变点。 　　1961―2015年潍坊市四季长度的M-K统计量曲线见图3。春季长度（图3a）呈现震荡趋势，在1990年之后突变频繁，呈现上下波动。夏季长度（图3b）在2000年以前总的变化趋势不明显，2000年以后为夏季增长区，且2011年发生突变后增长更加明显；秋季长度（图3c）在20世纪70年代之前突变频繁，呈现上下波动，以后变化趋势则不明显；冬季长度（图3d）在20世纪70―90年代突变频繁，在1997年发生突变，之后冬季持续缩短[6-9]。 　　2.4 四季持续期的周期分析 　　春季日数存在约6年的周期，其次还有1个约18年的长周期。夏季存在6年的短周期和20年的长周期。秋季在20世纪80年代之前存在6年的短周期，20世纪90年代之后存在12年的周期。冬季存在6年和12年的周期。四季持续期都有约6年周期，12年、18年的周期也不同程度地存在（图4）[10]。 　　3 结论与讨论 　　潍坊地区四季分配呈现冬夏季长，春秋季短的特征。春秋季的年代际变化不显著，夏季在进入21世纪之后一直呈现变长趋势，冬季的年代际缩短趋势较为明显。春、夏2季开始期均有明显的提前趋势，秋、冬2季开始期均有不同程度推迟。潍坊地区的春秋季长度变化不是很明显，夏季呈现出明显的增长趋势，秋季长度有缓慢缩短之势，冬季则呈现出明显的缩短趋势。春季长度变化呈现震荡趋势，夏季长度在2000年以后为呈增长趋势，秋季变化趋势则不明显，冬季长度在20世纪70―90年代波动频繁，在1997年发生突变，之后冬季长度持续缩短。四季持续期约为6年，12、18年的周期也存在。 　　4 参考文献 　　[1] 吕学梅，张磊，付信玉，等.1961―2008年临沂气候季节变化特征[J].安徽农业科学，2009（27）：13164-13166. 　　[2] 刘玉莲.1961―2010年黑龙江省气候季节时空分布及其变化特征[J].气象与环境学报，2015（2）：89-96. 　　[3] 张静，吕军，项瑛，等.江苏省四季变化的分析[J].气象科学，2008，28（5）：568-572. 　　[4] 陈少勇，王劲松，石圆圆，等.中国东部季风区1961―2006年平均气温变化特征[J].资源科学，2009，31（3）：461-472. 　　[5] 王体健，万静.长江三角洲地区近50年来的气温变化特征[J].暴雨灾害，2008，27（2）：109-112. 　　[6] 胡轶佳，钟中，闵锦忠.两种积云对流参数化方案对1998年区域气候季节变化模拟的影响研究[J].大气科学，2008（1）：90-100. 　　[7] 刘华强，钱永甫.p-σRCM模式对中国区域气候季节变化的模拟[J].南京气象学院学报，2001（2）：165-170. 　　[8] 杨艳娟，任雨，杨德江，等.1951―2008年天津市气候季节变化特征及其对农业的影响[J].安徽农业科学，2010（10）：5163-5165. 　　[9] 林蓉，李菲.1951―2011年辽宁省气候季节变化特征分析[J].现代农业科技，2014（20）：226-228. 　　[10] 曾庆存，张邦林.大气环境的季节变化和季风[J].大气科学，1998（6）：805