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user: 3. 夏熟积温、夏秋积温、年积温变化特征及对气温的响应 3.1. 各积温气候变化特征 3.1.1. 积温年际变化特征 通过对奉贤区1959~2013年夏熟积温、夏秋积温、年积温的统计得出55年均值分别为1322.5℃∙d、2170.2℃∙d、3492.7℃∙d，其中夏熟积温最多为1583.7℃∙d(2007年)，最少为1047.9℃∙d (1984年)；夏秋积温最多为2493.9℃∙d (2010年)，最少为2003.0℃∙d (1972年)；年积温最多为3898.2℃∙d (2007年)，最少为3101.0℃∙d (1968年)。奉贤55年夏熟积温、夏秋积温、年积温总体均呈现出增多的趋势(见图1)，其中夏熟积温、夏秋积温气候倾向率分别为47.4℃∙d/10a、32.3℃∙d/10a，夏熟积温对年积温的增多作用明显高于夏秋积温。夏熟积温、夏秋积温与年积温的相关性分别达到0.87、0.80，其中夏熟积温与夏秋积温的相关性达到0.40，均通过a = 0.01的显著性检验，说明夏熟积温越多，夏秋积温、年积温均相应增多。 利用M-K法求出夏熟积温、夏秋积温、年积温突变点(图2)分别为1993年、2003年、1998年，各积温突变之前年均值分别为1257.1℃∙d、2137.9℃∙d、3393.6℃∙d，突变之后年均值分别为1437.0℃∙d、2315.3℃∙d、3734.2℃∙d，比突变之前分别增多179.9℃∙d、177.4℃∙d、340.6℃∙d，可看出夏熟积温、年积温突变幅度超过一成，而夏秋积温突变幅度略窄为8%；从图3可知夏秋积温占年积温的比例为57%~67%，但80%的年份占比为60%~64%。从其占比的年际变化看，20世纪80年代之前表现出夏秋积温的占比较高且稳定，大多为62%~67%；夏秋积温出现突变的前后15年，占比呈现逐年下降变化，至20世纪90年代末降至最低，仅为56%，该段时间年积温增多主要贡献因子为夏熟积温；20世纪年代末以来，夏秋积温占年积温比例呈上升趋势，到21世纪10年代回升至60%以上；图4为夏秋积温占年积温比例随着夏熟积温变化散点图，可看出该比例总体呈现为随着夏熟积温增多而减少的趋势；当夏熟积温 ≤ 1300℃·d，该比例为62%~66%，且随着积温增多该比例下降，下降幅度为1.3%/100℃∙d (|r| = 0.69，通过a = 0.01检验)；当夏熟积温在1300~1500℃∙d，该比例为60%~64%，而当夏熟积温>1500℃∙d，该比例基本<60%。 3.1.2. 积温年代际变化特征 通过计算各年代各积温得出表1，可知：20世纪70年代各积温均出现不同程度的减少，但减少幅度均不超过5%；夏熟积温在该年代出现最小值，为1226.4℃∙d，比其余年代偏少48.6~249.9℃∙d，比历年均值偏少96.1℃∙d。20世纪80年代夏熟积温出现增多，而夏秋积温出现减少，年积温也略减少，变化幅度均不超过1%；夏秋积温、年积温均在该年代出现最小值，夏秋积温、年积温分别为2102.4℃∙d、3341.1℃∙d，比其余年代分别偏少17.4~256.4℃∙d、5.1~395.0℃∙d，比历年均值分别偏少67.8℃∙d、151.6℃∙d。20世纪90年代夏熟积温出现大幅增多，夏秋积温则略增多，夏熟积温对年积温增多变化的贡献高于夏秋积温；夏熟积温在该年代增幅最大，达到141.0℃∙d。21世纪初夏熟积温、夏秋积温两者均出现大幅增多，其夏 图1. 奉贤区1959~2013年夏熟积温、夏秋积温、年积温变化趋势 图2. 奉贤区1959~2013年夏熟积温(a)、夏秋积温(b)、年积温(c)突变点 熟积温在该年代出现最大值，为1476.3℃∙d，比其余年代偏多96.6~249.9℃∙d，比历年均值偏多153.8℃∙d；夏秋积温、年积温在该年代增幅均最大，分别为116.8℃∙d、213.4℃∙d。21世纪10年代夏熟积温出现减少，但夏秋积温却出现增多，年积温基本不变；夏秋积温、年积温均在该年代出现最大值，分别比其余年代偏多100.3~256.4℃∙d、1.3~395.0℃∙d，比历年均值偏多188.6℃∙d、243.4℃∙d。 3.1.3. 积温周期及震荡变化特征 利用EMD对1959~2013年夏熟积温、夏秋积温、年积温进行分解得出图5、图6、图7，IMF1分量 图3. 夏秋积温占年积温比例的变化曲线 图4. 夏秋积温占年积温比例随着夏熟积温变化散点图 Table 1 Interdecadal variation of the accumulated temperature in autumn to summer and summer to autumn and annual in Fengxian District (˚C∙d 年代 1960~1969 1970~1979 1980~1989 1990~1999 2000~2009 2010~2013 55年均值 夏熟积温 1275.0 1226.4 1238.7 1379.7 1476.3 1377.3 1322.5 夏秋积温 2153.3 2119.8 2102.4 2141.7 2258.5 2358.8 2170.2 年积温 3428.3 3346.2 3341.1 3521.4 3734.8 3736.1 3492.7 表1. 奉贤区夏熟积温、夏秋积温和年积温的年代际变化(℃∙d) 所呈现出的高频振荡能很好地刻画奉贤各积温的波动情况，其平均时间尺度均约为3 a，且均通过a = 0.01的显著性检验。IMF2分量能得到奉贤各积温时间序列频率较高的波动情况，其周期为5.5~6 a。IMF3分量波动频率低于之前，其波动的时间尺度也较大，周期为9~11 a。最后从趋势项中可以发现：各积温从20世纪60年代开始均呈现出减少趋势，但夏熟积温从70年代末、夏秋积温、年积温从80年代中期开始呈现增多趋势；夏熟积温、年积温在21世纪00年代后期至10年代前期维持高位震荡，而夏秋积温是继续增多。 3.2. 积温对气温的响应 分析奉贤区1959~2013年的年平均气温(图略)，得出55 a年平均气温为15.9℃，年平均气温最低为 图5. 奉贤夏熟积温的EMD分解结果 图6. 奉贤夏秋积温的EMD分解结果 图7. 奉贤年积温的EMD分解结果 14.9℃(1980年)，最高为17.2℃(2007年)，55a增温率为0.24℃/10a；通过计算55年各季节平均气温增温率可知，春季(0.30℃/10a)和冬季(0.28℃/10a)的增温速率高于年平均气温，而夏季(0.17℃/10a)和秋季(0.20℃/10a)的增温速率低于年平均气温，这与夏熟积温增温率高于夏秋积温增温率相一致；利用M-K法(图8)求出年平均气温突变年份为1995年，介于夏熟积温与年积温突变年份，远早于夏秋积温突变年份，与费蕾等 [ 4 ] 分析得出的四季气温对年平均气温影响趋势基本一致。夏秋积温占年积温比例与年、冬季、春季、夏季、秋季平均气温相关性系数分别为−0.44、−0.27、−0.65、0.03、0.07，说明年、冬季、 春季平均气温越高，夏秋积温占年积温的比例降低，其中年、春季平均气温相关性通过a = 0.01显著性检验；夏熟积温占年积温比例与年、四季平均气温相关性与夏秋积温类似，与年、冬季、春季平均气温具有较高的相关性，而基本不受夏、秋季平均气温影响。 图9、图10为奉贤区1959~2013年年平均气温与夏熟积温、夏秋积温的散点图，得出：夏熟积温、夏秋积温与年平均气温相关性系数分别达到0.75、0.72，均达到极显著相关水平，且年平均气温每升高1℃，夏熟积温、夏秋积温分别增加173.7℃∙d、133.6℃∙d，夏熟积温增加率比夏秋积温多30.2%，说明年平均气温对夏熟积温的影响高于夏秋积温。夏熟积温、夏秋积温均以年平均气温16℃为界，当年平均气温≤16℃时，夏熟积温一般为1050~1400℃∙d，夏秋积温一般为2000~2250℃∙d；当年平均气温>16℃时，夏熟积温一般≥1250℃∙d，而夏秋积温一般在2100~2350℃∙d区间波动，并未随着气温升高而呈现增多趋势。