孙超1，张宇2，袁鹏杰1
（1.东营市水文局，山东东营257000；2.北京师范大学水科学研究院，北京100875）
【摘要】采用东营市1956—2019年64年的历史实测气温和降水数据资料，利用距平法、滑动平均法、线性回归法、M-K趋势及突变检验等方法对其气温和降水的历史特征及变化进行了分析。参考CMIP5全球气候耦合模式模拟地表温度数据，对东营市未来2020—2100年的气温和降水进行了预测。结果表明东营市在过去64年内存在气温显著升高，在1988年前后发生显著突变，近几年气温明显偏高；降水量年际分布不均，但不存在显著变化也无显著突变；预测本世纪东营市气温将持续升高，极端降水会有所增加，洪涝与干旱的风险也将增大。
【关键词】东营市；气温；降水量；变化趋势；距平法；M-K检验
【中图分类号】TV213.4【文献标志码】A【文章编号】1009-6159(2021)-03-0008-03
东营市土地总面积7923km2，属暖温带大陆性季风气候，降水主要集中在6~9月，冬寒夏热，四季分明。境内南北气候差异不明显，多年平均气温13.2℃，多年平均降水量555.0mm，降水量年际变化大。黄河、小清河及支脉河是东营市境内最大的3条河流，全市主要供水水源为引黄客水、地下水。由于东营市特殊的自然地理环境，其受气候变化的影响较大。
1数据来源
本研究所用历史实测资料数据来自东营市水文局、东营市气象局历史资料库。气温数据选取东营市年平均气温。降水数据选取东营市的王营、石村、史口、西刘桥、友林、永安镇、汀河、刁口、义和、新户、同兴11个国家基本雨量观测站的雨量数据，通过泰森多边形法计算东营市平均面雨量。所选数据起止时间为1956—2019年。
为了预估东营市未来气候变化，本文参考IPCC发布的CMIP5全球气候耦合模式模拟地表温度数据（v/search/cmip5/），采用MIROC-ESM-CHEM气候模式，未来情景预估时段选择2020—2100年。本文分别对3种排放情景（RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5）下东营市未来气温变化进行了计算分析。由于CMIP5对小尺度降水的模拟不够准确[1]，本文结合气温变化对东营市未来降水进行定性分析，暂时不做定量计算。
2
研究方法
平百分比Pa反映了某一时段降水与同期平均状态的偏离程度。根据《气象干旱等级》实际情况划分干旱等级。根据山东省评价洪涝指标的实际情况划分洪涝等级。
2）气温距平△T反映了某一时段平均气温与气候平均值的偏离程度。根据《气温评价等级》实际情况划分气温等级，见表1
。
滑动平均法是将非平稳的数据在小区间上视为接近平稳，计算局部的平均，从而减小随机起伏误差[2]。本文采用5年滑动平均，对年平均气温和年降水量时间序列进行平滑处理
。
线性回归是最常用的回归方法。对滑动平均曲线进行线性回归拟合，将回归曲线作为变化趋势线，直观的展现气温和降水序列的变化趋势。收稿日期：2020-12-03
作者简介：孙超（1988—），女，工程师
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图3年降水量变化特征曲线
表1气温距平(△T )气温等级
联盟盗贼开锁气温等级异常偏低明显偏低偏低正常偏高明显偏高异常偏高年尺度/%
△T<-2.0
-2.0≤△T<-1.0-1.0≤△T<-0.5
-0.5≤△T ≤0.5
0.5<△T <1.0
1.0<△T ≤
2.0
△
T>2.0
参数检验法常用于
分析气温、降水、径流等要素时间序列的趋势变化。其优势在于不需要序列服从特定的分布，且不受少数异常值的影响[3]。借助R 语言对气温和降水序列进行M-K 趋势和突变检验，通过P 值判断是否存在显著趋势和显著突变，P<0.05在统计学上认为是显著的。
3
结果与分析
降水历史特征。根据1956—2019年实测气温数据，计算得多年平均气温为13.2℃。年平均气温变化较大，由图1可知，正距平年与负距平年年数大致相等，20世纪90年代开始多为正距平年。年平均温度最大值出现在2019年，为14.5℃，最小值出现在1956年，为11.6℃。其中有7年气温属于明显偏高，大部分位于近5年。
根据东营市1956—2019年实测降水数据，计算得多年平均降水量为555.0mm 。东营市降水年际分布不均，丰水年和枯水年常交替出现，由图2可知，正距平年与负距平年年数大致相等，其中2002年为特旱年，1964年、1990年、2018年为特涝年。年降水量最大值发生在1964年，为990.7mm ，年降水量最小值发生在2002年，为295.4mm ，可见降水量年际间差异非常大。
2）气温和降水变化趋势。通过M-K 趋势及突变检验，以P<0.05作为判断标准，趋势检验和突变检验气温P 值分别为：7.384×10-11和6.173×10-8；降水P 值分别为0.768和0.421。结果表明，东营市
气温存在显著变化趋势且存在显著突变点，在1988年发生显著突变。降水不存在显著变化趋势且不存在显著突变点。
根据资料分析，东营市历史气温呈波动上升
状态。气温在1988年前后变化趋势有明显不同。1988年及以后气温趋势线分布于常年值以上，1988年以前气温趋势线分布于常年值以下。1956—2019年期间年降水量略有减少趋势，但总体上没有明显变化趋势，趋势线与常年值基本重合，详见图3。资料分析表明，1988年前后气温分布明显不同，1988年前多年平均温度为12.7℃，1988年后多年平均温度为13.8℃，且更容易出现极热天气。这充分说明东营市存在气温升高的现象
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参考CMIP5的公开数据，图4给出了3种
排放情景下东营市未来的气温预估值与变化趋势，可以明显看出气温均存在上升趋势。RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5排放情景下，东营市2020—2100年多年平均气温分别为15.5℃、15.9℃、17.8℃，
图1东营市1956—2019年气温距平图
图2东营市1956—2019年降水量距平百分率图
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（上接第7页）水、城市道路喷洒、绿化浇灌；河道生态补水等。工业企业低质用水主要指对水质要求较低的生产用水如冷却循环水补充用水、锅炉冲灰、降尘用水和杂用水等；市政杂用水主要指冲刷市政道路、浇灌城市绿地、绿化带及洗车等，河道湖泊景观用水主要用于河道及湖泊水体的补水。结合威海市具体情况综合考虑，初步预测至2025年再生水回用水总量约7500万m3
。
海水淡化是解决沿海水资源短缺的重要途
径，是沿海水资源的重要补充和战略储备。根据
太阳花《威海市海水淡化专项规划》，拟自“十四五”开始
确立海水淡化稳定水源及战略保障地位，纳入全
市水资源平衡供需管理，并已进行了选址规划。
李湘被警察带走近期，主要将海水淡化作为第二水源和备用水
源，为威海市的供水安全提供有力保障；初步预
测至2025年海水淡化规模至少达到7万m3/d，
年至少可节约新水量2555万m3。
4实施效果
“十四五“期间水安全保障措施主要包括可
以保证实施的重点水源工程、再生水及海水淡化
非常规水源工程等主要的水安全保障工程措施，
并将胶东调水作为应急备用水源工程。在现状水
祝福母亲的简短句子利工程基础上，考虑“十四五”期间可以实施的境
内主要水安全保障措施工程后，威海市不同保证
率情况下供需平衡情况见表3。
从表3可以看出，在现状水利工程基础上，表3考虑“十四五”期间可实施的境内水安全保障措施后威海市供需平衡表万m3
不考虑胶东调水工程，只考虑“十四五”期间可以
新增实施的境内主要水安全保障措施后，至
2025年，威海市在平水年（50%）、枯水年（75%）
及特枯水年（95%）情况下均有余水，余水量分别
为29999万m3、13663万m3、1939万m3，余水
率分别为56.1%、23.8%、3.4%，威海市“十四五”
期间的水安全整体可以得到保障。
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需水量可供水量余缺水量
50%75%95%50%75%95%50%75%95%威海市53427573055730583426709685924429999136631939
相比1956—2019年明显偏高。
最新的IPCC第六次评估报告设计了21世
纪全球1.5℃增温的控制目标。本世纪气温大概
率会继续升高，这将给东营市的多项工作带来新
的挑战。气温升高会对降水产生一系列影响，已
有研究表明极端降水对增温有较强响应[4]。本文
预测东营市未来年降水总量变化不大，但极端强
降水会有所增加，洪涝与干旱的频率将有所上
升。东营市历史上就属于洪旱灾害易发的地区，
气候变暖会给水资源管理带来更多的挑战。
东营市未来气温升高不仅对降水产生影响，
也将引发生态环境等一系列问题。东营市位于黄
河入海口，受海水倒灌的影响，有大面积的盐碱
地，本身对农业发展极其不利，如果气温继续升
高，带来海平面升高，蒸发加剧，进一步加重土地
的盐碱化程度，给生态环境带来危害。此外东营
市有一些化工厂、炼油厂，排放污染物，气温升高
会对水资源分解污染物的能力产生一定的影响。
参考文献
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2015，58（9）：3048-3060.
（责任编辑赵其芬）图42020—2100年东营市气温预测
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