淇縣近50年氣溫變化特征及其趨勢(shì)分析

韓寶山　韓寒

引言

全球氣候變暖是目前世界范圍內(nèi)共同關(guān)注的課題[1]。氣候變暖以及對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、生態(tài)環(huán)境的影響，已經(jīng)引起各國(guó)政府、科學(xué)研究和全人類(lèi)的高度重視。為研究在全球氣候變化大背景下，不同區(qū)域氣候變化特征和趨勢(shì)，提高氣候利用效率，開(kāi)展好氣象服務(wù)工作，本文以淇縣國(guó)家一般氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以一年、五年、十年為不同時(shí)間尺度，以年平均氣溫，年極端最高、極端最低氣溫，年平均最高、平均最低氣溫和極端溫度事件為研究對(duì)象，全面統(tǒng)計(jì)分析了全球氣候變暖背景下淇縣50年氣溫變化情況，總結(jié)分析出了淇縣氣溫變化特征及其變化趨勢(shì)。

1 資料來(lái)源和統(tǒng)計(jì)分析方法

本文所用氣象數(shù)據(jù)為淇縣國(guó)家一般氣象觀測(cè)站歷史積累資料，從歷年月、年報(bào)表中統(tǒng)計(jì)所得。在氣溫變化特征和趨勢(shì)分析時(shí)，采用了氣候統(tǒng)計(jì)中歷年平均和差值分析，以及EXCEL趨勢(shì)線制作分析等方法。對(duì)歷年數(shù)據(jù)進(jìn)行1年、5年、10年不同時(shí)間尺度進(jìn)行平均處理，最后進(jìn)行作圖、制表分析，得出結(jié)果。

2 平均氣溫變化

2.1 年平均氣溫變化

2.1.1 逐年平均氣溫變化

由淇縣年平均氣溫變化曲線（圖1）可以看出：淇縣年平均氣溫近50年呈折線型明顯上升趨勢(shì)， 氣溫逐年變化較大，1995年后年平均氣溫升高明顯。1965—2011年47年平均氣溫14.2℃，年平均氣溫最高值是1998年和2002年的15.3℃，年平均氣溫最低值是1984年的13.0℃。分階段看，1965-1968年平均氣溫比較穩(wěn)定，1969—1974年平均氣溫?cái)?shù)值較低；1975-1983年平均氣溫呈波動(dòng)狀態(tài)；1984-1993年數(shù)值較低，且相對(duì)平緩的緩慢上升趨勢(shì)，1994年以后數(shù)值比前一階段有所提高且變化加大，數(shù)值明顯提高。

2.1.2 10年段年平均氣溫變化

由1965-2010年淇縣10年段年均氣溫變化圖（圖2）可以看出：淇縣近50年平均氣溫14.2℃。1965—1970年平均氣溫14.0℃；1971—1990年這2個(gè)10年段平均氣溫均為13.9℃，保持穩(wěn)定不變；1991—2000年10年平均氣溫比之前的3個(gè)十年上升了0.6℃和0.5℃；2001-2010年10年平均氣溫比1991-2000年十年平均氣溫又上升了0.4℃，總體氣溫上升，后期升溫加快。這與前面的逐年平均氣溫變化和五年段氣溫變化都基本一致。

2.2 年平均氣溫變化

從圖3可以看出，1965-2011年，淇縣的年平均氣溫差值變化呈線性上升趨勢(shì)，上升速率為0.27/10a。上升趨勢(shì)大體也可分三個(gè)變化階段，1965-1968年變化不大，但變化相對(duì)穩(wěn)定；1969-1993年平均氣溫變化差值基本處于低值區(qū)；1994-2011年平均氣溫差值變化加大，氣溫明顯升高，處于一個(gè)高值區(qū)。

3 高、低溫變化情況

研究氣溫變化特征除了平均氣溫外，還有一個(gè)指標(biāo)就是最高、高低氣溫變化情況，它們不僅能反映氣溫變化規(guī)律，還能反映出空間氣溫整體變化幅度的大小。

3.1 年最高、最低氣溫變化

-2011年資料分析可得，淇縣近50年平均最高氣溫為19.8℃，平均最低氣溫為9.3℃。從圖4可以看出：淇縣年平均最高氣溫變化基本呈波浪狀態(tài)，且基本保持平衡，上下浮動(dòng)不明顯。從圖5可以看出：1965-1972年最低氣溫處于一個(gè)低值區(qū)，1973-1996年呈上下波動(dòng)，但相對(duì)平衡；1997年以后上升明顯，處于一個(gè)高值區(qū)。這基本同年平均氣溫變化得出的結(jié)論相一致。從另一方面說(shuō)，最低氣溫升高，能較為明顯反映出整體空間氣候在變暖。

3.2 10年最高、最低氣溫變化

由1965-2010年淇縣10年段年均最高氣溫變化圖（圖6）可以看出：淇縣第1-3個(gè)10年段年平均最高氣溫呈下降趨勢(shì)，第4個(gè)10年平均最高氣溫上升明顯，但第5個(gè)10年上升速率又變緩。從10年平均最低氣溫變化曲線（圖7）可以看出：淇縣最低氣溫整體呈上升趨勢(shì)，第1個(gè)10年段上升緩慢，第2個(gè)、第3個(gè)10年段平均最低氣溫保持穩(wěn)定不變；第4個(gè)10年平均最低氣溫又開(kāi)始上升，且上升速率大于第1個(gè)?？傮w最低氣溫呈上升趨勢(shì)，后期升溫加快。這與前面的10年段平均氣溫變化基本一致。

4 極端氣溫變化情況

極端氣溫及其變化是反映氣候極端事件的一個(gè)重要指標(biāo)。通過(guò)研究極端氣溫及其變化，可以了解未來(lái)氣溫極端事件對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的影響，是體現(xiàn)氣象服務(wù)價(jià)值的重要體現(xiàn)。

4.1 年極端最高、最低氣溫變化

由圖8可以看出近50年來(lái)淇縣極端最高氣溫呈緩慢下降趨勢(shì)，1967年出現(xiàn)歷史極高值42.5℃，1984年出現(xiàn)歷史極低值36. 0℃。1981年以后，極端最高氣溫相對(duì)1981年以前下降明顯，其中1981-1996年之間處于穩(wěn)定偏低時(shí)期，該期極端最高氣溫在相對(duì)低的范圍內(nèi)波動(dòng)，但是體現(xiàn)出整體下降的趨勢(shì)。2000年以來(lái)，2002年、2005年、2010年又出現(xiàn)了極端高溫這是近20多年以來(lái)的反?，F(xiàn)象，有待今后進(jìn)一步觀察研究。

由圖9 可以看出近50年來(lái)淇縣極端最低氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，1971年出現(xiàn)歷年極端最低氣溫的最低值，達(dá)到-18℃，2007年出現(xiàn)歷年極端最低氣溫最高值-7.2℃。1965-2011年極端最低氣溫年際之間整體波動(dòng)明顯，但是處于相對(duì)穩(wěn)定的上升趨勢(shì)；其中1971年以前年際之間的變化較大，1971-2011年極端最低氣溫年際變化處于相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期，只有1990年出現(xiàn)一個(gè)極低值-17.4℃。極端最低氣溫上升結(jié)合上小節(jié)中的極端最高氣溫下降的結(jié)論，形成了極端氣溫差減小，極端氣溫現(xiàn)象有所緩解，氣溫指數(shù)相對(duì)集中，溫度在比以前更小的范圍變動(dòng)。

4.2 高溫天氣變化

以日最高氣溫≥35.0℃和≥40.0℃兩個(gè)指標(biāo)溫度來(lái)研究高溫天氣的變化。結(jié)合數(shù)據(jù)由圖10可以看出：日最高氣溫≥35.0℃整體趨勢(shì)是減少。日最高氣溫≥35.0℃日數(shù)較多的年份是1965年、1967年，分別為33天、30天；歷年來(lái)年日最高氣溫≥35.0℃日數(shù)較少的年份有1976年、1982年、1989年為3天、4天、5天。歷年來(lái)年日最高氣溫≥40.0℃日數(shù)出現(xiàn)的不多，最多的年份是1966年為3天， 1997年、2005年和2009年為2天，1965年、1967年、1972年、1979年和2002年為一天，其余年份沒(méi)有出現(xiàn)日最高氣溫≥40.0℃的日數(shù)。近年來(lái)，日最高氣溫≥40.0℃的日數(shù)似乎有增加的趨勢(shì)。

4.3 低溫天氣變化

以日最低氣溫≤0.0℃、-5.0℃、-10.0℃、-15.0℃四種指標(biāo)來(lái)研究低溫天氣變化（統(tǒng)計(jì)時(shí)段為本年7月至次年6月）。結(jié)合數(shù)據(jù)由圖11與圖12可以看出：整體上日最低氣溫≤0.0℃、-5.0℃、-10.0℃天氣的日數(shù)均在逐漸減少。日最低氣溫≤0.0℃的日數(shù)最多的年份為1967-1968年、1969-1970年為113天，其次為1993-1994年為111天；日最低氣溫≤0.0℃的日數(shù)較少的年份為2008-2009年、2001-2002年為62天、65天。日最低氣溫≤-5.0℃的日數(shù)較多的年份為1967-1968年、1985-1986年，分別為66天、56天，日最低氣溫≤0.0℃的日數(shù)最少的年份為2006-2007年為11天，其次是2000-2001年、2011-2012年為15天。日最低氣溫≤-10.0℃的日數(shù)較多的年份為1966-1967年和1985-1986年，分別為15天、14天；其余年份年際相隔在3年以內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)日最低氣溫≤-10.0℃的日數(shù)，日數(shù)很少，其中2005-2008年連續(xù)三年沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)最低氣溫≤-10.0℃。最低氣溫≤-15.0℃的日數(shù)淇縣近50年來(lái)共計(jì)出現(xiàn)5天，分別為1966-1967年、1967-1968年、1969-1970年、1971-1972年、1989-1990年各出現(xiàn)1天。

5 氣溫變化對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響

氣溫變化將對(duì)各行各業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)、人民生活，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成直接的和間接的影響[3]。對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，有利的方面，首先是提高了農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力[4]。根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)力模型，假設(shè)在其它氣候因子都為適宜情況下，氣溫的升高將是氣候生產(chǎn)力成比例增長(zhǎng)[5、6]。 其次是延長(zhǎng)了作物有效生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間，根據(jù)研究，中部地區(qū)氣溫每提高1℃，可增加作物有效生長(zhǎng)時(shí)間10-20天。第三是減少了高低溫對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害。第四是有利于農(nóng)民從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。不利方面是，氣溫變化可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，以及衍生的病蟲(chóng)害等其它自然災(zāi)害增加，生態(tài)環(huán)境惡化，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成損失。對(duì)其它行業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，一是減少了高低溫天氣對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的影響，二是對(duì)建筑、公路、糧食、倉(cāng)儲(chǔ)等對(duì)溫度有要求的行業(yè)延長(zhǎng)了生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)間，三是可以減少能源消耗提高經(jīng)濟(jì)效益。四是適宜的溫度有利于提高人們的工作積極性，提高單位時(shí)間的工作效率，減少生產(chǎn)保護(hù)費(fèi)用。對(duì)人民生活的影響一是降低高低溫天氣帶來(lái)的不適；二是減少冬季取暖、夏季降溫費(fèi)用，降低生活成本；三氣溫的變化可能使人類(lèi)和動(dòng)物疾病多發(fā)，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展、群眾生活，增加醫(yī)療費(fèi)用。

6 結(jié)論

以上研究表明，無(wú)論是以1年，還是以5年、10年為時(shí)間段，年平均氣溫總體都呈明顯上升趨勢(shì)。前期氣溫相對(duì)較低，中期氣溫相對(duì)穩(wěn)定，后期氣溫明顯升高，特別近20年氣溫上升更加明顯。若以年為時(shí)間段，氣溫年較差變化較大，部分時(shí)段年際變化劇烈；若以5年為時(shí)間段，前4個(gè)時(shí)段變化相對(duì)穩(wěn)定，第5個(gè)、第6個(gè)時(shí)間段上升明顯，后期基本呈線性增長(zhǎng)，第7個(gè)、第8個(gè)時(shí)間段上升速度變緩。若以10年為時(shí)間段，氣溫變化呈較為明顯的上升趨勢(shì)，六十、七十和八十年代氣溫穩(wěn)定不變，九十年代后氣溫明顯上升。時(shí)間段赿長(zhǎng)，氣溫變化波動(dòng)越小。從最高氣溫、最低氣溫看溫度也呈上升趨勢(shì)，且最低氣溫上升速率明顯高于年平均氣溫和最高氣溫。高溫和低溫天氣出現(xiàn)日數(shù)呈下降趨勢(shì)，但極端氣候事件都逐漸減少，發(fā)生程度降低。

氣溫變化對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的影響利弊皆有。氣溫的變化還要與光照、降水等其它氣候因素變化相結(jié)合，才能反映氣候變化的綜合影響。

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