中文科技期刊数据库【文摘版）自然科学 学术论坛 ２０ｔ５年５月 ・２８３・ 石河子地区月平均气温特征分析 丁 虎 石河子气象台，新疆石河子８３２０００ 摘要：本文利用１９６１．２０１３年石河子的月平均气温资料及同期北半球５００ＨＰＡ逐月平均环流资料，分析了石河子月平均气 温的特征，分析了月平均气温趋势对应５００ＨＰＡ极涡流型及太阳黑子活动对月温度趋势变化的影响。结果表明，本地区月平均 气温具有很高的正相关性，月平均气温温度的持续偏高或由负距平向正距平转折主要是在绕极型环流的背景下，而偶极型有利 于温度的持续偏低或由正距平向负距平转折。 关键词：月平均气温；持续；转折：环流型 中图分类号：Ｐ９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１．５５７８（２０１５）０５．０２８３．０１ １资料和方法 以石河子垦区五个国家气候站１９６１～２０１３年的历年逐月 平均气温资料、同期北半球５００ｈｐａ环流和太阳黑子数资料为 基础，以年和四季为分析时段，气候平均值采用１９８１～２０１０ 年三十年平均，以多项式权重描述要素变化趋势。 ２月平均气温的基本特征 ２．１全地区月平均气温的相关性 计算了地区４个站月平均气温的互相关系数，结果表明， 除了夏季个别月份个别站之间互相关系数在０．６１￣０．７０之间外， 其他时间相关程度最低为０．７４３，最高为０．９９６；在季节分布上， 以春季和秋季相关程度最高，冬季次之，夏季相关程度较弱， 在区域分布上，南部三个站的相关程度比北部高，南部与北部 相关性较弱，这表明本地区各地的基本气候属性是一致的，上 述结果全部通过（ａ＝Ｏ．００１）的显著性检验，因此，有充分理 由认为本地区的月平均温度变化趋势基本一致，故在本文的下 述分析中，主要以石河子站资料为代表。 ２．２月平均气温隶属等级的频率分布 按预报规范划分的六个等级标准，将石河子站五十三年 逐月平均气温作了划分统计见表１，从表中可以看到，各级温 度出现的频率存在着显著差别。首先，偏（特）低的出现概 率在１１￣３月明显大于其他时段，概率达到３２￣４５％，偏（特） 高的出现概率也在ｌｌ至次年２月最大，概率达到３２￣４６％；而 在暖季这个比例显著下降，６￣８月偏（特）低的出现概率只有 １５—２１％，偏（特）高的出现概率为９～ｌ９％，７￣９月则没有出现 特高等级：正常年份（略低或略高）出现的概率在１０月至次 年４月为２０，－－３４％，５至９月概率为５８￣７５％。 ２．３各月最大气候预测概率 按不差两个等级的原则作气温预报，那么各月的最佳气候 预报等级及其气候概率见表２，可以看到，１０月至次年４月最 大气候预报概率普遍在６０％以下，而５至９月最大气候预报概 率均在６８％以上，并且５、６、８、９月的最大气候预报概率均 为略偏低等级，７月“正常偏高”的气候概率为８５％，其它月 份最佳等级的气候概率均Ｓ６ｌ％，此结论从环流上可作如下解 释：冬季大气环流具有较强的异常持续性，相应的地面要素如 气温等的离散程度较高，因而气候概率较低，而夏季则相反， 气候概括率较高。 表１历年各月平均气温隶属等级概率分布（％） ＼等级＼＼月份 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ｌ１ ｌ２ 全年 特低 ３２ ２６ ２６ １９ ｌ１ ６ ４ ６ ｌ１ １３ ２８ ２６ １７ 偏低 ９ １９ １７ ２５ １５ １５ ｌｌ ９ １５ ２６ ６ ６ １４ 正常偏低 ８ １１ ６ ｌ１ ２５ ３４ ３４ ４５ ３０ ｌ５ ｌ５ １３ ２１ 正常偏高 １３ ９ ２１ ｌ７ ２８ ２６ ４０ ３０ ２８ ｌ９ １９ ９ ２２ 偏高 ｌ７ ９ １５ ｌ５ １７ １５ ｌ１ ９ １５ １９ １ｌ ２５ １５ 特高 ２１ ２５ ｌ５ １３ ４ ４ Ｏ Ｏ Ｏ ８ ２ｌ ２１ ｌ１ 表２各月最大气候预报概率（％） 、＼项目＼月份 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 最佳预报等级 偏 偏 偏 偏 略 略 略 略 略 略 偏 偏 高 低 高 低 低 低 高 低 低 低 高 高 对应气候概率 ５１ ５６ ５１ ５５ ６８ ７５ ８５ ８４ ７３ ６０ ５ｌ ５５ ２．４月平均气温的持续性与转折性 ２．４．１月平均气温的持续性 按持续 ２个月平均气温偏高或偏低定为一个持续过程， 结果表明，五十三年中共发生１１５次持续过程，可以看出“暖 （正距平”，“冷（负距平）”的持续月数大多在２￣７个月，分别 占总次数的９１％，８９％，用方差分析对此进行了计算检验，表 明其持续性是显著的。 ２．４．２月平均气温的转折性 统计结果表明，五十三年共发生２３４次转折，平均４．４次／ 年，从转折出现的频率看，以４次／年出现最多，依次向两边 递减，并呈“正态”式分布，转折３—５次／年所占次数占总次 数的７１％，冬季的转折频率最高为１．５次／年，夏季次之接近１ 次／年，春秋季为０．５次／年。 ３月平均气温的持续性与大气环流的关系 ３．１月平均气温的持续性与极涡流型的关系 统计分析了１９６１至２０１３年逐月５００Ｈｐａ平均环流图，统 计结果见表３，从表中可以清楚看出，气温“气温持续偏高”， 或“持续正常”所对应的前期主要极涡流型为绕极型，其频率 达到７０．７９％，气温“持续偏低”对应的主要极涡流型为偶极型， 其频率为５５％，三种持续性中出现最少为多极型，典型形势见 图１。进一步分析还发现，各类持续性中出现频率居第二位的 极涡流型在各季占了很大比例，比如，气温持续偏高的主要 极涡流型为绕极型，而处于第二位为偶极型，在偶极型中７０％ 出现在冬季，其他持续类型中也有这个特点，也就是说，如果 在春、夏、秋三季中分析气温的持续性与极涡流型的关系，其 相关程度还要提高。 ３．２月平均气温的转折性与前期极涡流型的关系 ３．３ ＥＮ￥０和太阳活动与月平均气温变化趋势的关系 分析ＥＮＳＯ现象对于气温趋势的影响（图略）可以发现， ＥＮＳＯ现象的出现，气温“持续偏低”的发生频率下降了０．１１ 次／年，发生转折的频率上升了０．１次／年。 在太阳活动高峰期或低谷期主要导致月平均气温异常变化 增加，太阳活动平均期将有利于温度的持续性趋势，而其转折 性趋势减弱。 ４小结 （１）石河子月平均气温变化具有同步性，显著的正相关关 系。月平均气温冬季持续异常的概率较高，而夏半年则趋于正 常的概率占绝对优势 （２）月平均气温具有明显的持续性，持续月数多在２～５ 个月／次，持续性的发生频率在０．８２～１．１次／年，冬季偏低、 偏高持续性明显高于其它季节，月平均气温的转折有一定的统 计规律，平均４．４次／年。 （３）月平均气温持续偏（特）高，偏（特）低，正常， 由负距平向正距平转折和由正距平向负距平转折对应于前期 ５００Ｈｐａ极涡流型分别为：绕极型、偶极型、绕极型、绕极型、 偶极型 参考文献 ［１】章基嘉，葛玲等．中长期天气预报基础［Ｍ】．北京：气象出 版社，１９９４（０１）．
