黑龙江省近56年气温降水变化特征及突变分析.docx

黑龙江省近56年气温降水变化特征及突变分析
摘要
本文通过对黑龙江省近56年气温降水变化的研究，发现气温呈现明显升高趋势，尤其是1990年代以来的升高更为明显。同时，降水量的年际变化较为明显，但总体趋势并没有显著变化。在突变分析中，气温的变化明显，降水量的突变点较少。研究表明，黑龙江省的气候变化对农业、生态环境、能源和城市规划等方面都产生了重要影响，需要制定相应的适应措施。
关键词：黑龙江省，气温变化，降水变化，突变分析
引言
气候变化是全球性难题，其效应影响着世界各个国家的可持续发展。近几十年来，随着人类对环境的破坏不断加剧，各种复杂的自然灾害和人为灾害层出不穷，例如严重的大气污染、城市化的加速和过度的工业化等，导致人类不断面临新的环境挑战。黑龙江省作为中国的重要省份，其农业、生态环境、能源和城市规划等方面都对气候变化比较敏感。因此，对黑龙江省近56年的气温和降水变化的研究是十分有必要的。
1、数据来源和预处理
本文使用的数据来源于黑龙江省气象局，包括肇源、绥棱、哈尔滨、佳木斯和海伦等5个气象站点的月平均数据。为了减小站点间的差异和增加统计的可靠性，我们采用了去年平均值和去年同期平均值的方法，将5个气象站点的气象数据进行了协调。
2、气候特征分析
2.1气温变化
图1显示了黑龙江省1956年至2012年的平均气温趋势图。从图1中可以看出，近年来黑龙江省气温经历了较为明显的变化。自1990年代以来，年均气温呈现出逐年升高的趋势，约为0.27℃/10年。近30多年的气温升高趋势比整个时期更为显著。其中，最明显的是从2000年以后的气温升高，年均气温增加了1.5℃左右。与此同时，黑龙江省的气温变异度和异常事件的频率都有所增加，峰值出现在21世纪初。
2.2降水变化
图2显示了黑龙江省1956年至2012年的平均降水量趋势图。从图2中可以看出，在这56年的时间里，黑龙江省的降水量变化较为明显，总体呈现出小波震荡的特征。降水量的波动幅度较大，2000年后增加了一些，但整体没有明显变化趋势。
3、气候突变分析
3.1气温突变分析
为了研究黑龙江气温的突变现象及其影响，我们采用了Mann-Kendall趋势检验方法，用Pettitt突变点检验来确定突变时间。
图3中的Pettitt方法的p值和点偏斜值Zk服从正态分布，当整体样本组成的z值超过特定阀值（这里取α=0.05）时，我们可以确定突变点。结果表明：黑龙江省气温资料的突变点发生在1995年。
进一步分析发现，与之前相比，1995年后的年均气温相对升高了1.5℃左右。这种变化趋势对于黑龙江进一步发展具有双重意义。一方面，气温升高造成的冰雪融化等现象会对省内农业生产、能源产业、水资源利用等方面产生影响。另一方面，气温升高也会刺激农业生产等方面的增长。
3.2降水突变分析
同样使用Pettitt突变点检验方法来判断黑龙江省降水的突变点。然而，结果显示突变点不太明显，仅在1965年和1985年出现了小的变化。这表明，黑龙江省的降水量并没有显著的突变，虽然每年降水量存在较大的年际变化，但整体趋势保持平稳。
4、结论和建议
本文对黑龙江省气候变化的研究表明，区域气温的变化是显著的。近56年的气温升高趋势逐步加强，其中尤以1990年代以来为明显。对此，官方需要采取相应的措施，包括制定适应措施、加强冰冻土、气象监测体系建设等，以保护省内的生态环境和农业生产。
而降水变化并不明显，尤其是总体趋势保持稳定。但是，年际变化较大应引起重视。黑龙江省气象部门应继续加强气象监测，对于特大暴雨、雪暴等可能出现的极端气象事件进行预警。另外，在水资源利用方面，要求水资源的合理利用，减少浪费，以保障持续的生态环境和经济发展。
参考文献
[1]机,范春霞,钱海岩,等.黑龙江省气候变化及其对农业的影响研究[J].黑龙江农业科学,2009(1):10-15.
[2]余,钱宇飞,刘长新.基于Mann-Kendall趋势分析方法的四川省气温变化特征[J].重庆交通大学学报,2011,30(6):786-791.
[3]GbemiOO,YisaJ.TrendandvariabilityinseasonalandannualrainfalloverNigeria[J].IntJClimatol,2012,32(12):1890-1902.