摘 要：厄尔尼诺现象是指赤道中、东太平洋海水温度大范围持续异常偏暖的现象。本文根据1961年以来长治市11个县站的冬季气温资料，分析1961年以来长治市冬季气温变化特征，研究了厄尔尼诺事件的发生的季节和强度变化，以及厄尔尼诺事件与长治市冬季平均气温的关系。结果表明：①冬季平均气温以波动性上升为主要变化特征。异常偏高年份主要集中在20世纪90年代中期—21世纪初，异常偏低年份主要集中在20世纪60年代—70年代中期。②1961—2015年，共有15次厄尔尼诺事件发生，主要发生在春夏季，结束于秋冬季。③厄尔尼诺现象的发生与长治市冬季气温呈正相关关系，即厄尔尼诺发生年对应长治市冬季气温偏高概率较大。④厄尔尼诺发生在春季，对应当年或次年冬季气温均偏高；厄尔尼诺发生在夏季，其对应当年冬季气温偏低的概率较大；厄尔尼诺发生在秋季，其对应当年冬季气温偏高的概率较大。

关键词：冬季气温；厄尔尼诺；变化特征；相关关系

中图分类号：P461.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.02.028

国家气候中心监测表明，2014/2015厄尔尼诺事件是历史上一次超强厄尔尼诺事件，给全球气候带来巨大影响。李春晖等研究了“西太平洋海温和南方涛动与中国冬季气候异常关系年代际变化的对比分析”，这意味着，2015年冬季受厄尔尼诺影响，冬季风偏弱，我国冬季将偏暖，迎来“暖冬”。长治市位于山西省的东南部，群山环绕，地形复杂，海拔较高。为了揭示厄尔尼诺事件与冬季气温之间的关系，笔者根据1961年以来长治市冬季气温及厄尔尼诺事件资料，研究厄尔尼诺事件与长治冬季气温之间的关系。通过对长治市近55年冬季温度变化和厄尔尼诺现象发生规律，找出两者之间的对应关系，研究厄尔尼诺年冬季温度是否发生异常，从而确定厄尔尼诺对长治市冬季温度变化的影响。以期提高今后短期气候预测准确率，更好地为当地农业和社会经济的发展作出更大的贡献。

1 资料来源与方法

本研究气温数据来源于山西省气象信息中心。根据气候学上对冬季的定义，候平均气温低于l0 ℃的季节为冬季，则长治地区的冬季一般始于当年12月，终于次年2月。本文选取长治市11个站点1961—2015年55年间冬季的平均气温为研究对象。厄尔尼诺事件参照相关文献和国家气候中心《ENSO 监测简报》（18～53期）。划分时，采用中国气象局国家气候中心在业务上的依据。分析方法采用对比分析法、相关系数法和小波分析法。本文主要研究厄尔尼诺影响下的冬季气温状况，季平均气温气候平均值采用1961—2015年近55年的气候平均值。将季平均气温距平值∆T≥0 ℃定义为暖冬，季平均气温距平值∆T＜0 ℃为冷冬。

2 结果与分析

2.1 冬季平均气温特征

2.1.1 近55年冬季气温变化特征

通过对1961—2015年长治地区11 个气象站点冬季平均气温资料的整理，计算出区域冬季平均气温距平值，如图1所示。区域冬季平均气温的计算采用算术平均法。本文中所涉及的冬季平均气温为区域冬季平均气温和区域冬季平均气温距平值。

1961—2015年冬季气温平均值为-4.3 ℃。如图1所示，变化大致分为两个阶段，20世纪80年代末期以前为气温偏冷期，进入90年代后气温进入偏暖期。长治市冬季气温变化幅度也相对较大，冬季平均气温最低值出现在1967年为-7.8 ℃；1998年冬季气温达到了近55年来的最高值，为-1.8 ℃。最高气温与最低气温相差了6.0 ℃，说明长治市冬季气温变化较剧烈。1961—2015年整个序列呈波动性上升变化特征。冬季气温在1961—1980年中期均以负值为主，反映长治市冬季气温偏冷的显著特征。而1980年中期以后基本以正值为主，反映出长治市冬季气温显著偏暖的气候特征。

2.1.2 冬季平均气温变化的周期性分析

如图2所示，通过运用小波变换法对长治市1961—2015年冬季气温的周期变化进行分析，结果显示，近55年冬季气温有准16年和20年低频震荡周期。冬季气温在20世纪80年代以前，有准4年的高频小周期；在20世纪80年代以后，有准8年的震荡周期。准20年的周期主要在20世纪60年代后期、70年代后期和21世纪初期有较强的信号。目前冬季气温总体处在周期的正值区。

2.2 厄尔尼诺事件发生的时间和特征

研究表明，厄尔尼诺的发生总是与全球性的海温变化和气候异常联系在一起。参照相关文献和国家气候中心《ENSO 监测简报》（18～53期），可以得到厄尔尼诺事件的起始时间、结束时间和强度序列年表，如表1所示。依据海温距平将厄尔尼诺年强弱程度按照强（3）、中等（2）、弱（1）的标准将厄尔尼诺事件分为不同等级。1961—2015年共有15次厄尔尼诺事件发生。

厄尔尼诺事件发生在春季的有6次，结束于次年的有4次；发生在夏季有5次，结束于次年的有2次；发生在秋季有4次结束于次年的有4次；冬季没有发生。强厄尔尼诺事件有7次。

2.3.1 厄尔尼诺与冬季气温的相关关系

曹艳艳等在“ENSO与北半球冬季大气环流异常的年代际关系”研究中表明厄尔尼诺容易在大气中激发出PNA型遥响应。另外，在东半球的亚洲东北部（切尔斯基山脉—鄂霍次克海附近）有一明显的负相关区，与其南边的正相关相配合，表明海溫升高时，东亚极锋锋区偏北，东亚大槽减弱，因而不利于寒潮向南爆发，东亚的冬季风也就偏弱。这也是厄尔尼诺年我国东部地区的气温多比常年偏高，较易出现暖冬的原因。许多研究都证实了这一点。

由表2可以统计近55年长治市冬季平均气温，分析发现，长治冬季平均气温的高低与厄尔尼诺发生年有较好的对应关系，在有厄尔尼诺事件发生的18年当中，冬季平均气温∆T≥0 ℃即发生暖冬的年份有13年，其拟合率为72.2%；∆T＜0 ℃的年份有5年，概率为27.8%.可以看出厄尔尼诺现象与暖冬呈正相关关系，说明厄尔尼诺发生年对应长治地区冬季平均气温会偏高。

2.3.2 厄尔尼诺发生季节与冬季气温的关系

将不同年代发生的厄尔尼诺现象和冬季气温高低的年次数制作成表，如表3所示。由表3可知不同年代厄尔尼诺发生概率：20世纪60年代—70年代较低，为11.8%；21世纪初最高，为29.4%.对应冬季暖冬频率为：20世纪60年代最低，为6%；20世纪90年代最高，为29%.冬季平均气温冷暖概率从表3可以看出：20世纪60年代冷冬概率最高，为80%，近5年暖冬发生的概率在增加。

长治市冬季气温的高低与厄尔尼诺发生的季节也有较好的对应关系。如表4所示，在春季发生的6次厄尔尼诺现象中，对应当年冬季气温偏高的年份有6年，次年偏高的年份有5年；在夏季发生的5次厄尔尼诺现象中，对应当年冬季气温偏低的年份有3年，次年为2年，结束年冬季气温偏高有3年，偏低有2年；厄尔尼诺发生在秋季时，对应当年冬季气温偏高的年份有3年，次年偏低的年份有3年。综上所述，厄尔尼诺发生在春季，对应当年或次年冬季气温偏高；厄尔尼诺发生在夏季，其对应当年冬季气温偏低的概率较大，而结束年对应冬季气温偏高的概率较大；厄尔尼诺发生在秋季，其对应当年气温偏高的概率和次年冬季气温偏低的概率较大。

3 结论与讨论

近55年，冬季平均气温以波动性上升为主要特征，有准16年和20年低频波动周期。冬季气温在20世纪80年代以前，有准4年的高频震荡周期；在20世纪80年代以后，有准8年的周期。目前冬季气温总体处在周期的正值区。

1961年以来，共有15次厄尔尼诺事件发生，且具有明显的周期性波动特点；厄尔尼诺事件发生强度高峰期为7个，主要发生在春夏季，结束于秋冬季。

分析近55年冬季气温与厄尔尼诺的关系发现，长治冬季平均气温的高低与厄尔尼诺年较好的对应关系，在有厄尔尼诺事件发生的18年当中，∆T≥0℃的年份有13年，其拟合率为72.2%；发生冷冬的年份有5年，概率为27.8%.厄尔尼诺事件与暖冬呈正相关关系，说明厄尔尼诺发生年对应长治地区冬季平均气温会偏高。

分析不同年代暖冬发生的概率，发现20世纪80年代—21世纪初，暖冬发生的概率显著增加，厄尔尼诺事件发生概率增加的同时暖冬事件也在显著增加。结论与曹艳艳等的研究成果相一致。

长治市冬季气温的高低与厄尔尼诺发生的季节也有较好的对应关系：厄尔尼诺发生在春季，对应当年或次年冬季气温均偏高；厄尔尼诺年发生在夏季，其对应当年冬季气温偏低的概率较大；厄尔尼诺发生在秋季，其对应当年冬季气温偏高的概率较大。这对短期气候预测有一定的指导意义。

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