20230412陕西省气温和降水 -重新插值出图修改 - 全年和四季分开.docx

3.气温的变化特征

3.1气温的时间变化特征

3.1.1气温的趋势变化特征

本文以陕西省31个气象站点多年平均气温表征区域气温，利用一元线性回归和5年滑动平均等数理统计方法揭示区内平均气温的时间变化特征，分析结果如图3.1所示。近51年陕西省多年平均气温约11.5℃，其中2013年最高，约12.7℃，1984年最低，约10.3℃；平均气温倾向率为0.28℃/10a，趋势检验值P0.001，并结合5年滑动平均数值曲线，在10.8~12.4℃区间内波动，整体波动幅度约1.6℃，综合可得该区域内平均气温的变化特征是明显的起伏上升趋势。

图3.11970-2020年陕西省全年平均气温变化折线图

按四季划分进一步探讨，计算得到四季的气温倾向率，按四季顺序排列数值分别是0.42℃/10a、0.17℃/10a、0.24℃/10a和0.33℃/10a，见图3.2，均表现为上升趋势，通过P值大小判断可知，春秋冬三季达到99%的置信水平核验，夏季达到95%的水平核验，趋势变化特征是显著的；四季5年滑动平均数值曲线的整体波动幅度分别是2.02℃、1.48℃、1.5℃和2.0℃，春季和冬季相对较高。

图3.21970-2020年陕西省四季平均气温变化折线图

3.1.2气温的突变检验

本文基于M-K突变检验，判断陕西省51年全年及四季平均气温序列突变的具体情况，研判得到突变年份，结果如图3.3所示，基于全年平均气温正序列UF可知，区内平均气温的变化状况大致可分三阶段（1970-1982年，1983-1993年，1994-2020年），1970-1982年，UF曲线基本为正值，但大都未达到显著性检验临界值，上升趋势不明显；1983-1993年，UF曲线正负交错，变化趋势也不明显；从1994年开始至2020年UF曲线均为正值，表明此阶段平均气温处于上升阶段，且在2000年突破0.05显著性临界线，至2002年，突破极显著0.01水平检验的临界线。至1996年，UF和UB两条曲线相交，并位于置信区间范围，推测区内可能于1996年前后平均气温有突变情况发生，联系前文分析判断为突变增温。

图3.3陕西省全年平均气温M-K突变检验图

依据陕西省四季平均气温M-K突变检验结果可得，见图3.4，春秋冬三季，UF和UB曲线均有相交位置存在，交点都位于置信检验区间范围，即突变点，年份分别为1999年、1995年和1989年，均为增温突变点，突变点前后UF曲线值均大于零，呈上升趋势，并随时间推移越过两条显著性水准线。夏季，UF和UB曲线在2000年前后存在多个交点，综合判断2003年前后存在突变，且从1999年开始UF曲线数值均为正值，为上升趋势。

图3.4陕西省四季平均气温M-K突变检验图

3.2气温的空间变化特征

本文计算出1970-2020年陕西省内各气象站点全年多年平均气温，利用GIS空间插值技术，展现其空间分布格局，具体可见图3.5。陕西省全年多年平均气温在7.5~15.2℃范围，空间上呈现出明显的南高北低的纬向分布特征，汉中南部和安康大部区域属高值点范围，榆林大部及延安西部属于低值点范围。

图3.5陕西省年平均气温空间分布图

分季节探讨，图3.6a，春季多年平均气温在9.0~15.3℃之间，空间上，南部地区较高，其中安康市大部分地区，汉中市中部区域等较高，而整体上，榆林市及延安市均属于低值区域；如图3.6b，夏季约在20.4~24.8℃范围，区内夏季高温高值范围主要集中在咸阳南、安康地区和汉中中部小范围，而低值范围大致处于在宝鸡、渭南东南及榆林西南和延安西北；见图3.6c，秋季约在7.4~15.4℃范围，其空间分布与全年气温的空间特征基本一致；图3.6d，冬季多年平均气温在-7.4~5.5℃范围，空间上其南高北低的纬向分布特征非常明显。综上，除夏季外，陕西省1970-2020年平均气温主要呈现出南高北低的空间分布格局。

图3.6陕西省四季平均气温空间分布图

注：（a）春季，（b）夏季，（c）秋季，（d）冬季

3.3气温趋势变化的空间特征

1970-2020年陕西省全年多年平均气温倾向率空间分布特征见图3.7所示，气温倾向率均为正值，表明全省气温呈现出上升趋势，全年气温倾向率数值在0.06~0.46℃/10a范围内，空间上，北部的榆林和延安两地大致呈现从西向东降低的经向分布，南部地区呈现从中部向四周减少的分布特征，其中，榆林市整体上上升趋势最大，省内中部的宝鸡、西安等地级市上升趋势大致相同。

图3.7陕西省年平均气温倾向率分布图

图3.8a，春季气温倾向率位于0.13~0.56℃/10a，整体上北部地区呈现自西向东减少的经向分布而南部呈现由北向南减少的纬向分布；见图3.8b，夏季在0.05~0.50℃/10a范围，全区整体上差异不大，极大值空间上处