1957—2022年云南富宁县气温和降水变化特征分析

摘要 利用线性倾向率、M-K突变检验等方法，分析富宁县1957—2022年气温和降水变化特征。结果表明，近66年富宁县年平均最高气温、年平均气温、年平均最低气温、极端最高气温和极端最低气温均呈显著升高趋势，其中平均最高气温增高主要受夏季增温影响，平均气温增高主要受秋季增温影响，平均最低气温增高主要受冬季增温影响。年降水量减少趋势不显著，春季、夏季、秋季降水量表现为略下降趋势，冬季降水量和日最大降水量略增加，趋势均不显著。突变检验结果表明，年平均最高气温、极端最高气温、极端最低气温和年降水量的突变点分别在2013、2009、2000和1986年，而年平均气温、年平均最低气温和日最大降水量没有明显突变。

关键词 气温；降水量；变化特征；M-K突变检验；富宁县

中图分类号 S 162  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2025）01-0194-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.040

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of the Characteristics of Temperature and Precipitation Changes in Funing County， Yunnan from 1957 to 2022

GAO Qiu WEI Gui-hua  WANG Xiao-wei3 et al

（1.Wenshan Prefecture Meteorological Bureau， Wenshan，Yunnan 663000;2. Funing County Meteorological Bureau， Funing，Yunnan 663400;3. Wenshan City Meteorological Bureau， Wenshan，Yunnan 663000）

Abstract Using linear trend rate， M-K abrupt change test， etc.， the change characteristics of temperature and precipitation in Funing County from 1957 to 2022 were analyzed. The results showed that the annual maximum temperature， annual mean temperature， annual minimum temperature， extreme maximum temperature and extreme minimum temperature in Funing County had all shown significant increasing trends in the past 66 years. Among them， the average maximum temperature had increased mainly due to the increase in summer temperature， the average mean temperature had increased mainly due to the increase in autumn temperature， while the average minimum temperature had increased mainly due to the increase in winter temperature. The trend of annual precipitation was not significant， and the precipitation in spring， summer and autumn showed a slightly decreasing trend， while the precipitation in winter and the daily maximum precipitation showed a slightly increasing trend， and the trend was not significant. The abrupt change test results showed that the annual maximum temperature， extreme maximum temperature， extreme minimum temperature and annual precipitation had undergone abrupt changes in 2013， 2009， 2000 and 1986 respectively， while the annual mean temperature， annual minimum temperature and daily maximum precipitation had not shown obvious abrupt changes.

Key words Temperature;Precipitation;Change characteristic;M-K mutation test;Funing County

基金项目 云南基层台站气象科技创新与能力提升计划项目（STIAP-202328）；文山州气象局科研项目（WSZL202315）。

作者简介 高秋（1998—），女，云南石屏人，助理工程师，硕士，从事中短期天气预报工作。

*通信作者，工程师，硕士，从事中短期天气预报工作。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告指出，人类活动导致大气、海洋和陆地变暖，大气、海洋、冰冻圈及生物圈已经发生了广泛而深刻的变化，全球气候系统的变暖已经势不可挡，极端天气的风险进一步增加^［1］。因此，在全球气候变暖的大背景下，研究气候变化的特征与趋势，对做好短期气候和气候灾害预测以及采取有效措施应对气候变化具有重要的实际意义。

近年来，众多学者对中国短期气候变化进行了更细致的研究^［2-6］，发现近几十年来中国及各地区平均温度呈显著上升趋势，在20世纪80年代以后上升更为明显，而年降水量呈减少趋势，同时冬季降水量普遍增多，秋季大部分地区降水量趋于减少^［7］。此外，已有气象工作者对云南省不同地区的气候变化进行了研究，认为云南气候变化与全国增温、降水减少趋势一致，但也表现出较大的地域差异^［8-12］。段旭等^［13］研究发现1961—2008年云南年平均气温上升趋势非常明显，增温速率达0.14 ℃/10 a，冬季是气温上升幅度最大的季节，与全国同期季节相比不一致；而降水量年变化不大，呈略下降趋势，但季节和空间分布的变化较明显。张万诚等^［14］研究了云南省四季和年极端气温的变化趋势，指出云南最高气温和最低气温的变化总体上呈升温趋势，其中最高气温以夏季增温的范围和速度最快，最低气温以冬季、春季增温最快。

我国幅员辽阔，不同地域气候演变特征存在一定的差异，气候的变化情况在年际以及季节尺度上也有各自的特点。富宁县位于云南省东南部，南与越南接壤，东部与广西百色毗邻，是云南通往广西、广东等沿海地区的重要门户。富宁县属南亚热带季风气候，春温高于秋温，雨热同季，年内多高温天气，立体气候明显。笔者根据富宁站1957—2022年平均气温、最高气温、最低气温、降水量等资料，采用气候统计方法分析近66年来富宁县气温与降水的气候特征，以期为该地区城市规划、生态环境建设与保护、农业生产以及气象灾害的防灾减灾等提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 数据来源

该研究利用富宁国家气象站（105.628 6°E，23.632 5°N，海拔685.8 m）自建站以来（1957—2022年）的气温和降水实测资料。四季按气象方法划分：春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月—次年2月）。

1.2 研究方法

趋势分析法是基于最小二乘法而建立的气象因子间的一元回归方程，其中回归方程的系数表征气象要素的变化趋势；M-K突变检验法是一种非参数统计检验方法，该检验方法是不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，可以明确突变开始的时间，并指出突变区域^［15］。该研究基于趋势分析法探究气温和降水的变化趋势，并基于Matlab软件运用M-K突变检验探究气温和降水的突变特征。

2 结果与分析

2.1 气温变化特征分析

2.1.1 气温年变化。

1957—2022年富宁县年平均最高气温、年平均气温和年平均最低气温分别为25.7、19.8和15.7 ℃，年平均最高气温和年平均最低气温相差10.0 ℃。由图1可知，近66年富宁县年平均最高气温为24.7 ℃（1976、1984、1985、1996年）～27.3 ℃（2019年），年平均气温为18.8 ℃（1971、1976年）～21.2 ℃（2015、2021年），年平均最低气温为13.4 ℃（1964年）～17.4 ℃（2015、2021年）；近66年年平均最高气温、年平均气温、年平均最低气温分别以0.151、0.254和0.380 ℃/10 a的速率呈升高趋势，且升高趋势均通过了 α =0.01的显著性检验。总体而言，年平均最低气温增温幅度大于年平均最高气温增温幅度，这种线性变化趋势的不对称性与云南省最高、最低气温变化趋势一致^［14］，这也说明增暖在最低气温上表现更突出。

从年代变化（图1）上看，近66年富宁县年平均最高气温大致经历了先降低再升高的变化过程，其中20世纪70—80年代平均最高气温为25.4 ℃，较60年代下降了0.2 ℃，为所有年代最低，80年代以后持续上升，2010—2022年平均最高气温达到最大值，为26.4 ℃。年平均气温大致经历了先升高后降低再升高的变化过程，其中，在20世纪70年代平均气温最低，为19.2 ℃，较60年代下降了0.2 ℃，80年代后持续上升，2020—2022年平均气温达到最高值，为20.9 ℃。年平均最低气温大致经历了先降低再升高的变化过程，20世纪60年代平均最低气温为14.7 ℃，较50年代（1957—1959年）下降了0.4 ℃，为所有年代最低，70年代开始平均最低气温持续上升，2020—2022年平均最低气温最高，达到17.3 ℃。

综合分析，在全球变暖下，富宁县年平均最高气温、年平均气温和年平均最低气温增势均较明显，尤其是在20世纪70年代以后呈持续上升的状态。

2.1.2 气温季变化。

由图2可知，近66年富宁县平均最高气温、平均气温、平均最低气温在季节变化上相似，夏季最高，冬季最低，且四季气温均有升高趋势，但增温速率有所不同。从平均最高气温看，春季、夏季、秋季和冬季平均最高气温分别为27.5、30.9、25.9和18.6 ℃，其增温速率夏季（0.253 ℃/10 a）＞秋季（0.181 ℃/10 a）＞冬季（0.093 ℃/10 a）＞春季（0.087 ℃/10 a），夏季和秋季的升高趋势均通过了 α =0.01的显著性检验，冬季和春季的升高趋势不显著，该地区平均最高气温增高的主要原因是由夏季增温引起的。从平均气温看，春季、夏季、秋季和冬季平均气温分别为21.4、25.3、19.8和12.5 ℃，其增温速率秋季（0.314 ℃/10 a）＞冬季（0.280 ℃/10 a）＞夏季（0.259 ℃/10 a）＞春季（0.166 ℃/10 a），四季升高趋势均通过了 α =0.01的显著性检验，该地区平均气温增高的主要原因是由秋季增温引起的，其次是冬季，这与前人的研究结果略有差异^［13］。从平均最低气温看，春季、夏季、秋季和冬季平均最低气温分别为16.8、21.8、16.0和8.3 ℃，其增温速率冬季（0.466 ℃/10 a）＞秋季（0.412 ℃/10 a）＞夏季（0.335 ℃/10 a）＞春季（0.311 ℃/10 a），升高趋势均通过了 α =0.01的显著性检验，该地区平均最低气温增高的主要原因是由冬季增温引起的。