华北地区1951_2009年气温_降水变化特征.pdf

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1、第26卷第11期自然资源学报Vol.26No.112011年11月JOURNALOFNATURALRESOURCESNov．，2011华北地区1951—2009年气温、降水变化特征张一驰，吴凯，于静洁，夏军(中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室，北京100101)摘要:基于华北五省(市)64个基本气象站的1961—2009年逐年逐月气温、降水资料，利用泰森权重计算了华北地区面平均降水及面平均气温，并建立了7个长序列气象站的气温、降水与面平均值的回归方程，展延了研究区1951—1960年面平均降水和气温资料。对展延后的1951

2、—2009年序列数据，应用Mann-Kendall检验、Mann-Whitney检验、9a滑动平均等方法进行趋势分析，分析结果显示:该区59a间年气温上升了1.5℃，年气温序列存在显著上升趋势，年气温序列在1993年前后有一个突变点，年气温距平以1989年为低温期与高温期的分界线，年气温平均每10a增长2.2%;年降水序列无显著趋势，亦无显著跳跃趋势，年降水距平大致以1976年为多雨期与少雨期的分界线，年降水平均每10a增长－1.3%。研究成果为深入分析华北地区气候变化规律、未来气候变化影响，以及水资源对气候变化的响应提供了基础。关键词:华北地区;

3、气温;降水;序列展延中图分类号:P423．3;P426．6文献标志码:A文章编号:1000－3037(2011)11－1930－12近50a来，华北地区由于人口增长和工农业生产快速发展，水资源供需矛盾越来越尖33锐:2008年我国人均水资源为2066m，而华北地区仅为318m，其中，北京、天津更少，分33别为202m和156m，华北地区水资源匮乏及相关的生态环境恶化早已引起人们的普遍关注。天然降水是水资源的主要补给来源，因此，华北地区平均气温和降水的时空分布规律及其对气候变化的响应研究一直成为该区水文水资源研究的热点。张庆云等学者利用华北地区不同的

4、站点(6～27个不等)、统计年限截止1995年前后的月降水和月气温观测资料，用EOF分析方法及高桥浩一郎公式计算、分析了气温、降水、蒸［1-3］发的季节、年际和年代际变化;韦志刚等利用1980—1996年间9个水文站的月流量资料、42个气象站的月降水、气温资料，用EOF分析方法及高桥浩一郎公式计算、分析了气候［4］变化和水资源的关系;傅国斌等利用1958—1998年间29个站的月降水，日平均、日最高、日最低气温资料，应用Kendall检验、multi-GCMs模拟等方法分析了气温、降水的年际、年代［5］际和未来变化;张利平等利用25个站的1886—

5、2000年间年降水资料和15个站的历史旱涝资料，应用Mann-Kendall检验、功率谱和小波变换等方法分析了降水周期变化特征、降水［6］突变和历史旱涝等级时间序列的尺度特征;马柱国利用15个站的月降水和月气温资料，通过计算地表湿润指数分析了1951—2005年间干湿变化的年代际趋势特征及其与太平洋［7］年代际振荡指数(PDOI)的关系;褚健婷等利用海河流域国家气象局30个气象站1958—收稿日期:2010－09－25;修订日期:2011－04－22。基金项目:国家重点基础发展研究计划(2010CB428406);国家科技支撑计划(2006BAC0

6、8B0408);国家自然科学基金(40901024)。第一作者简介:张一驰(1978－)，男，山西文水县人，助研。E-mail:zhangych@lreis．ac．cn*通信作者简介:吴凯(1939－)，男，江苏盐城市人，研究员，研究方向为水文水资源。E-mail:wukai1939@sina．com11期张一驰等:华北地区1951—2009年气温、降水变化特征19312007年间的日降水资料以及水文部门248个雨量站1995—2004年间的资料，应用线性回归、5a滑动平均、Mann-Kendall检验、Kolmogorov-Smirnov检验、Z

7、检验和F检验等方法，分［8］析了该流域降水的时空变化特征。显然，上述研究均是根据大量的实测资料，从不同的层面详细分析了气温、降水等的季节、年际和年代际变化，为华北地区水资源变化及其调配研究、全球变暖对区域水资源影响等研究提供了可靠的科学依据。可以看到，华北地区气候变化的相关研究工作已有很多，但研究范围和统计年限不尽相同。更重要的，由于研究区内观测资料在1951—1960年间欠缺严重，以往研究或者采用从1951年开始的观测资料，但这类站点数量仅18个;或者仅采用1961年以来的实测数据。显然，如果能在尽可能长的时段上充分利用最多的站点资料，对于该地区

8、的气候变化研究具有重要意义。基于此，本文将研究范围定为北京、天津、河北、山东、河南5个省(市)，以64个基本站的观测数据为