肖莲桂，石明章，杨 华，喇玉花，赵冰钰

(1.青海省气象信息中心，青海 西宁 810000；2.青海省西宁市湟中区气象局，青海 西宁 811600)

过去半个多世纪以来，全球所有地区均在变暖，气温持续上升使全球及区域尺度水循环加速，稳定性减弱，导致暴雨洪涝等极端天气和气候事件的发生频率加快、强度加剧[1～2]。尤其进入20世纪80年代以后,全球气温明显上升[3]。研究表明，中国气候变暖与全球气候变暖基本同步, 也存在着明显的区域和季节差异，地处内陆的青藏高原气候也发生了较大的变化[2～6]。受全球气候变化背景的影响，近59a年来，祁连山地区气温的气候特征也发生着显著变化。祁连山位于青藏高原东北部边缘，呈西北—东南走向山系,地形地貌较为复杂，整体地形为西高东低。是我国西北荒漠区和青藏高原高寒区的过渡区，具有典型的大陆性高原气候特征，是气候变化的敏感区[7]。因此，在全球气候变暖的大背景下，研究祁连山地区的气温时空分布气候特征，对保护祁连山国家公园生态环境资源和气候资源评估有重要意义。

1 资料与研究方法

选取1961—2019年祁连山地区12个国家气象观测站(民和、乐都、互助、大通、门源、祁连、野牛沟、托勒、刚察、德令哈、大柴旦、天峻)逐月平均气温资料，气象资料由青海省气象信息中心提供。地理范围在北纬36°21′～39°19′，东经94°32′～103°04′之间，总面积63 125.2 km2。季节划分：春季(3～5月)、夏季(6～8月)、秋季(9～l1月)、冬季(l2月至次年2月)、夏半年(5～9月)、冬半年(10月至次年4月)。

图1 祁连山地区区域图

利用线性趋势估计[8]，累积距平[8]和Mann-Kendall突变检验法[8]对祁连山地区的气温进行变化趋势和突变分析。变化趋势的显著性采用时间t与序列变量X之间相关系数即气候趋势系数进行t检验。

2 结果与分析

2.1 气温的年际和季节变化特征

由表1可知，祁连山地区1～12月各月平均气温的气候倾向率都为正，表明59年来各月平均气温均呈增加趋势，均通过了0.05的显著性检验，表明各月平均气温增温趋势均非常显著，尤其是2月、1月和11月增温特别明显,气候倾向率分别为0.69℃/10a、0.52℃/10a和0.52℃/10a，相关系数分别为0.63、0.55和0.64。

表1 祁连山地区各月气温线性气候倾向率

图2是祁连山地区1961—2019年和四季平均气温的变化(夏季、秋季和夏半年图略)。由图2和表2可知，在59a中祁连山地区气温年和季节变化特征明显，均呈显著的上升趋势, 59a来年平均气温以0.40℃/10a的气候倾向率呈显著的上升趋势，相关系数为0.88，通过了0.05的显著性检验。最大值出现在2016年,为3.8℃，最小值出现在1967年,为0.7℃；从图2累积距平曲线变化趋势来看，从20世纪60年代到90年代末气温年累积距平曲线呈显著的下降趋势,表示距平值减小，比多年平均值偏低，属于偏冷期。进入21世纪00年代至今，气温累积距平曲线转入上升趋势,表示距平值增加，比多年平均值偏高，属于偏暖期。春、夏、秋、冬各季平均气温的气候倾向率分别为1.00℃/10a、0.36℃/10a、0.39℃/10a和0.57℃/10a,均通过了0.05水平的显著性检验，表明四季平均气温增加趋势均显著，春季增温速率最大，冬季次之，秋季和夏季最小，春季增温是夏秋季的2倍多，说明春季气温增幅对年平均气温影响最大。冬半年和夏半年气温气候倾向率分别为0.47℃/10a和0.33℃/10a，均通过了0.05水平的显著性检验，说明冬半年和夏半年平均气温均呈显著的增加趋势。春季气温波动最大，其他季节气温变化相对平稳。

图2 祁连山地区气温的年际和季节变化

表2 祁连山地区年、四季、夏半年和冬半年气温的变化趋势

2.2 气温的年代际变化趋势

表3给出了祁连山地区气温的年代际变化,经分析祁连山地区各年代的气温距平变化,气温随年代变化波动较大，其变化过程大体可以分为三个阶段：表现为偏冷—持平—偏暖。第一阶段20世纪60～80年代年和四季平均气温均为负距平，气温偏冷。20世纪90年代基本持平，只有春季为正距平。21世纪00年代和10年代均为正距平，说明20世纪90年代以前为偏冷期,进入21世纪为偏暖期。从年代际距平的变化还可以看出，年和四季平均气温在20世纪90年代至21世纪00年代持续增暖趋势明显，年平均气温增幅为0.7℃。从季节来看，春季气温增幅最大，春季平均气温20世纪90年代、21世纪00年代和10年代增幅分别为2.7℃、1.5℃和1.1℃，其次为冬季增温较明显，其他季节呈现出较缓慢增温的趋势。各年代冬半年的气温变化较夏半年明显。

表3 祁连山地区气温的年代际距平变化(单位：℃)

2.3 气温的空间变化

从表4可知，在空间上，过去59a祁连山地区各台站的年平均气温均为上升趋势，均通过了0.05的显著性检验，说明上升趋势明显，但波动变化存在着较大的差异。大通和大柴旦升温最明显，气候倾向率分别为0.66℃/10a和0.52℃/10a，相关系数分别为0.89和0.90，民和和野牛沟升温最小，气候倾向率分别为0.30℃/10a和0.31℃/10a，相关系数分别为0.72和0.74。整体上增温速率基本由西北向东南递减。

表4 祁连山地区气温的空间变化特征

2.4 气温的突变检验分析

利用Mann-Kendall检验法来检验祁连山地区的年平均气温突变情况，由UF和UB两条曲线变化(图3)可见，UF与UB两条曲线在临界值之外有一个交点，根据相交的位置，不能确定具体的突变年份。进一步进行滑动t检验，结果显示：1961—2019年UF统计量呈明显上升趋势，在1989年以后超过信度线，UF与UB相交于信度线外的1997年，用滑动t检验对突变点前后不同时段(n=15、10、5)进行检验，当n=10时，滑动t检验结果显示|t0|>t0.01，温度在1997年发生突变是可信的。累积距平趋势线也可大约判断出1997年发生了突变。

图3 祁连山地区年平均气温突变检验统计量曲线

3 结论

(1)59年来祁连山地区年和四季平均气温呈显著上升趋势,春季上升最为明显，冬季和冬半年升温较夏季和夏半年明显。

(2)分析祁连山地区各年代的气温距平变化,气温随年代变化波动较大，其变化过程大体可以分为偏冷—持平—偏暖三个阶段。

(3)在空间上，过去59年祁连山地区各站的年平均气温均为上升趋势，且均通过了0.05的显著性检验，说明上升趋势明显，但波动变化存在着较大的差异。大通和大柴旦升温最明显，民和和野牛沟升温最小，整体上增温速率基本由西北向东南递减。

4年和四季平均气温在20世纪90年代至21世纪00年代持续增暖趋势明显，从季节来看，春季气温增幅最大。气温明显增加是一突变现象，突变开始的具体时间为1997年。