引言

近些年来，随着大气中CO₂等温室气体浓度的日益增加，全球气候变暖问题已成为国际社会所关注的重大问题。据研究，近百年来全球气温平均升高了0.5℃左右^[1]；近40年我国的年平均气温也以0.04℃/10年的倾向率上升^[2]。胡汝骥等^[3](2001年)研究得出：新疆气候变化与全球和全国气候变化趋势基本一致。但由于新疆地域辽阔，自然条件复杂，因此，在气候变化方面有着明显的地域性特点。吉木萨尔县位于新疆维吾尔自治区天山北麓东端，准噶尔盆地东南缘，地处新疆最具发展活力和潜力的天山北坡经济带，盛产玉米、小麦、高粱、油葵、瓜菜等，其中尤以大蒜、红花、黑加仑、番茄、肉丛蓉等特色农产品为全疆乃至全国名优特产品盛产区之一。为了揭示吉木萨尔县45年和近10年的气候变化规律，本文利用线性趋势、滑动平均等方法分析了该县1961—2005年各类气象要素的变化特点，对合理利用该县的农业气候资源以及对当地生态环境的改善和农业经济的发展等都具有十分重要的意义。

1 资料与方法

本文利用吉木萨尔县气象站(44°01′N、89°10′E、海拔735.8m)1961—2005年历年日平均气温、降水量、日照时数、风速等资料，分别计算了1961—2005年各气象要素的年平均值和不同年代各气象要素的平均值。其次，根据新疆气象局制定的季节划分标准^[4]，统计冬(11—2月)、春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—10月)四个季节各气象要素的平均值。

趋势分析利用计算的气象要素的时间序列，以时间(t)为自变量、要素(y)为因变量，建立一元回归方程：y(t)=a+bt，其中b×10为变化倾向率，b值的符号反映上升或下降的变化趋势^[5-7]。

各要素进行5年滑动平均；其中30年均值采用WTO规定的1971—2000年的标准气候年均值。

2 结果与分析 2.1 温度的变化特征 2.1.1 1961—2005年全年及冬、春、夏、秋四季平均气温的变化特征

吉木萨尔1961—2005年45年平均气温为7.0℃，与30年均值相当。45年来气温变化总体呈上升趋势(见图 1)，变化倾向率为0.38℃/10a(相关系数通过α=0.01显著性检验)，与北疆地区40年(1958—1998年)0.36℃/10a^[6]的平均增温率相当。年平均气温最高年为2002年(8.7℃)，最低年为1969年(5.0℃)。

1961—2005年的冬季平均气温为-10.4℃，春季为9.6℃，夏季为23.8℃，秋季为12.7℃，与30年同期均值相比：冬季和春季分别偏高0.2℃、0.1℃，夏季持平，秋季偏低0.1℃。冬、春、夏、秋四季平均气温总体上均呈逐渐上升趋势，变化倾向率分别为0.62℃/10a、0.23℃/10a、0.23℃/10a、0.39℃/10a(图略)，相关系数除春季外其余均通过α=0.10以上显著性检验。其中冬季增温最为明显，其次为秋季。

以上分析表明：45年年际以及冬、夏、秋三季温度变化趋势与文献[3]研究结果基本一致，但春季增温的变化趋势与文献[3]的结论相反。

2.1.2 年及各季平均气温的年代际以及近10年的变化特征

由表 1可见：(1)不同年代际及其冬、夏季平均气温均呈上升趋势，且均由1980年代起与30年均值的差值为正距平；春季除1970年代平均气温为负距平外，其余年代际平均气温均为正距平；秋季除1960年代平均气温比30年均值偏低0.8℃外，其余年代际平均气温与30年均值相差无几。

(2) 近10年来，该县的年及四季的平均气温与30年同期均值相比均呈明显增暖趋势，除冬季平均气温比1990年代略低外，其余均明显高于1990年代同期。说明近10年是吉木萨尔45年中最暖的时期。

2.1.3 45年、近10年以及不同年代际平均最低(高)气温的变化特征

以1月和7月分别代表吉木萨尔县一年中最冷和最热的月份，计算其45年、近10年以及不同年代际的月平均最低(高)气温(见表 2)，得出：

(1) 45年的月平均最低气温为-19.8℃，变化倾向率为1.06℃/10a(相关系数通过α=0.01显著性检验)，增温幅度远高于冬季平均温度的倾向率，表明吉木萨尔45年来月平均最低气温的增高对冬季增暖的贡献较大。不同年代际间的月平均最低气温也呈逐年代际增加的趋势，尤其近10年的1月平均最低气温达最高。

(2) 45年的月平均最高气温为31.4℃，变化倾向率为0.13℃/10a，增温趋势不明显；不同年代际间以1980年代最高，1960年代最低，但年代际间差距不大。近10年平均月最高气温为31.6℃，与1980年代相当。

2.2 降水量的变化特征 2.2.1 1961—2005年全年及冬、春、夏、秋季降水量的变化特征

吉木萨尔1961—2005年45年平均年降水量为180.1mm，与30年均值相比减少3mm；且低于北疆年平均降水量255mm^[9]的水平。45年来年降水量变化呈增湿趋势，即每10年增加8.19mm。与我国年平均降水量减少的趋势^[2]相反。图 2所示年平均降水量最多年为1987年(326.9mm)，最低年为1974年(108.3mm)。

冬季平均降水量为30.5mm，春季为43.6mm，夏季为71.8mm，秋季为33.8mm，与30年同期均值相比：分别偏少1.3mm、1.7mm、0.1mm和0.3mm。但四季平均降水量的变化趋势与年降水量不尽相同，其中：冬季和夏季平均降水量呈增湿趋势，其变化倾向率分别为4.57mm/10a和6.51mm/10a(相关系数通过α=0.10以上显著性检验)，以夏季降水量增加较多；而春季和秋季降水量则呈缓慢减少的趋势，分别为每10年减少0.29mm和2.61mm，以秋季降水量减少程度略大，与文献[3]的增湿趋势不同(图略)。

2.2.2 不同年代际、近10年及其四个季节降水量的变化特征

不同年代际全年和夏季降水量均以1990年代最多，1970年代最少，且1960—1980年代全年降水量和夏季降水量均比30年平均年降水量少。冬季和春季平均年降水量变化呈“N”字型，其中，冬季1990年代降水量开始逐渐增多；但春季降水量除1970年代略多外，其余年代均偏少。秋季降水量变化呈“倒N”字型，其中1960年代降水量最多，其次为1980年代，1970年代最少(见表 3)。

近10年来，吉木萨尔的年及四季的降水量与30年均值相比，年及冬、夏两季均呈增湿趋势，距平值除年及夏季降水量比1990年代略低外，冬季降水量明显高于1990年代期和30年同期均值；春、秋两季降水量均少于30年同期均值，偏低幅度分别约为7%、28%。说明近10年中冬季降水量为45年中最多时期；而秋季降水量为45年中最少时期。

2.3 日照时数的变化特征 2.3.1 1961—2005年全年及四季的日照时数变化特征(图略)

吉木萨尔45年平均年日照时数为2863.8小时，冬季平均日照时数为649.2小时，春季为795.9小时，夏季为904.9小时，秋季为511.6小时。45年来，全年及四季的日照时数变化均呈减少趋势，其中：年日照时数变化倾向率为每10年减少104.19小时；冬、春、夏、秋四季平均日照时数的变化倾向率分别为-55.81h/10a、-15.35h/10a、-23.77h/10a、-16.95h/10a，均通过α＜0.05显著性检验。其中冬季平均日照时数减少最多。

2.3.2 不同年代际、近10年及其四个季节日照时数的变化特征

由表 4看，不同年代际全年及四季日照时数均呈逐年代际减少趋势，即1960年代最多，近10年平均日照时数为45年来最少的十年。而且，自1990年代以来，年及各季的日照时数均少于30年同期均值。

2.4 风速的变化特征 2.4.1 1961—2005年全年及四季的平均风速变化特征(图略)

吉木萨尔45年的年平均风速为2.2m·s^-1，冬季平均风速为1.4m·s^-1，春季和夏季均为2.7m·s^-1，秋季为2.1m·s^-1。45年来，全年及四季的平均风速变化均呈减小趋势，其中：年平均风速变化倾向率为-4.46m·s^-1；冬、春、夏、秋四季平均风速的变化倾向率分别为-3.71m·s^-1、-4.92m·s^-1、-4.90m·s^-1、-4.89m·s^-1，均通过α＝0.001显著性检验。

2.4.2 不同年代际、近10年及其四个季节平均风速的变化特征

不同年代际全年及四季的平均风速均呈逐年代际减小趋势，即1960年代最大，1990年代最小；而且，自1990年代以来，年及各季的平均风速均小于30年同期均值。近10年平均风速仅比1990年代略大(表 5)。

3 结论

(1) 吉木萨尔县45年全年及四季气温变化均呈上升趋势，尤其冬季增温最明显为0.62℃/10a；不同年代际及其冬、夏季平均气温也均呈上升趋势，但春季波动较大，秋季变化不明显。近10年是45年中最暖的时期。

(2) 45年来，月平均最低气温增温明显，变化倾向率为1.06℃/10a，尤其近10年平均月最低气温达45年中的最高；而平均月最高气温变化不大。

(3) 45年来，年降水量变化呈增湿趋势，变化倾向率为8.2mm/10a，其中：冬季和夏季降水量呈逐渐增多趋势；而春季和秋季平均降水量则呈缓慢减少的趋势。不同年代际全年和夏季降水量均以1990年代最多，1970年代最少，其它三个季节降水量变化不一。近10年的年降水量也呈增湿趋势，其中冬季降水量为45年中最多时期；秋季降水量为45年中最少时期。

(4) 45年及不同年代际和四季、近10年的日照时数和平均风速均呈减少(小)趋势。