黃河上游尖扎地區(qū)最高·最低氣溫及日較差變化

鄭志紅　王振宇

摘要 利用1960～2007年尖扎氣溫資料，對(duì)尖扎年、季平均氣溫、平均最高、最低氣溫及日較差變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，近48年尖扎年平均氣溫與全省基本一致，呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢(shì)，氣候傾向率為0.24 ℃/10a，其中冬季氣溫變暖最明顯，秋季次之；平均最高氣溫較最低氣溫升幅大，這種特點(diǎn)在秋季和夏季最為明顯；日較差也呈上升趨勢(shì)，尤其是秋季最為顯著。最高氣溫的升高是年平均日較差變化呈增加趨勢(shì)最主要的原因，即年平均日較差變大是以最高溫度增加幅度大于最低溫度變暖為特征。

關(guān)鍵詞 最高氣溫；最低氣溫；氣溫變化；日較差；尖扎地區(qū)

中圖分類號(hào) S161.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）03-00867-03

Abstract Based on the temperature data in Jianzha during 1961-2007， the trends of annual mean air temperature， annual mean maximum and minimum temperature and diurnal temperature were analyzed. The results showed that annual mean temperature increased obviously for Jianzha in the last 48 years， especially in winter， it kept space with Qinghai Province. The climatological warming trend was 0.24 ℃/10a， the autumn take second place. The increasing range of mean maximum temperatures is more dominant than that of mean minimum temperatures， this feature was much more distinct in autumn and summer. Annual mean diurnal temperature has increased， especially in autumn. The increasing trend is the main reason which causes the increasing of maximum temperature， a typical feature of the increasing trend of annual mean diurnal temperature is that the increasing range of mean maximum temperature is above the minimum temperature.

Key words Maximum temperature； Minimum temperature； Temperature change； Daily range； Jianzha Region

20世紀(jì)以來，由于全球氣候變暖，因而氣候變化問題越來越受到公眾矚目，國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾對(duì)全球變暖背景下平均最高、最低溫度的變化及其原因做了不少研究，揭示了最高、最低氣溫的不對(duì)稱性[1-3]。但氣候變化具有明顯的區(qū)域性，不同地區(qū)氣候變化的特征是不同的[4]，在全球氣候變暖的大背景下，研究不同區(qū)域的平均最高、最低氣溫將有助于深入了解氣候變化的規(guī)律和探討氣候變化的原因。尖扎地處湟黃谷地干旱半干旱地區(qū)，該區(qū)域位于青藏高原東部邊緣，介于青藏高原與黃土高原的交界區(qū)域，氣候變化特征既不同于黃土高原地區(qū)，也有別于青藏高原整體趨勢(shì)，具有過渡帶的典型代表性。此外，這里也是青海東部河谷農(nóng)業(yè)的典型區(qū)域之一，研究其氣候變暖特別是變暖的對(duì)稱性差異特征，不僅具有重要的科學(xué)指示意義，也將促進(jìn)當(dāng)?shù)剡m應(yīng)和應(yīng)對(duì)氣候變化能力的認(rèn)識(shí)和提高。筆者利用1960～2007年尖扎地區(qū)氣溫資料，對(duì)近48年尖扎地區(qū)年、季平均氣溫、平均最高、最低氣溫及日較差變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

氣溫?cái)?shù)據(jù)來源于尖扎縣國(guó)家一般氣象站1960～2007年逐月月平均氣溫、月平均最高、月平均最低氣溫和日較差。其中春季平均氣溫為3、4、5月平均值，夏季為6、7、8月平均值，秋季為9、10、11月平均值，冬季為當(dāng)年12月和次年1、2月平均值。

1.2 分析方法 氣溫變化傾向率（b）通過一次線性方程計(jì)算，即通過建立氣溫變化線性擬合方程

y=a+bx獲得，

式中，b×10為氣候傾向率，單位為℃/10a；x為時(shí)間序列的年份；y為經(jīng)線性擬合所得氣溫。

此外，還采用線性趨勢(shì)的顯著性檢驗(yàn)、置信區(qū)間估計(jì)及Mann-Kendall方法（以下簡(jiǎn)稱M-K方法）[5]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 平均氣溫變化趨勢(shì)

1960～2007年尖扎年平均氣溫為8.0 ℃，近48年尖扎年平均氣溫呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)，氣候傾向率為0.24 ℃/10a，通過了0.01的顯著性水平檢驗(yàn)，其增溫幅度與青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū)的增暖幅度一致[6]。由圖1可見，尖扎地區(qū)各個(gè)季節(jié)平均氣溫均呈增暖趨勢(shì)，但增溫趨勢(shì)有所不同，春、夏、秋、冬四季增溫率分別為0.13、0.16、0.20、0.44 ℃/10a，除春季外，各季氣溫氣候傾向率均通過了0.05顯著性檢驗(yàn)水平；近48年尖扎地區(qū)升溫存在明顯的季節(jié)差異，冬季氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，其升溫趨勢(shì)明顯高于其余三季，是氣候變暖最突出的季節(jié)，近48年升溫約2.1 ℃；秋季增溫趨勢(shì)明顯低于冬季，夏季則次于冬、秋季，春季增溫趨勢(shì)最弱。尖扎地區(qū)夏季氣溫呈較明顯的增溫趨勢(shì)，與我國(guó)夏季氣溫-0.23 ℃/10a的增溫率[7]趨勢(shì)相反。

2.2 年平均最高、最低氣溫變化趨勢(shì)

從圖2可以看出，1960～2007年尖扎年平均最高氣溫總的趨勢(shì)呈上升趨勢(shì)，氣候傾向率為0.30 ℃/10a，遠(yuǎn)高于青藏高原中東部平均最高氣溫0.18 ℃/10a的增長(zhǎng)率[8]，其年際年代際變化波動(dòng)不大，20世紀(jì)80年代中期之前沒有很明顯的升溫階段，且氣溫距平多在0 ℃以下；最明顯的升溫在80年代中期，在經(jīng)過90年代初期的波動(dòng)之后繼續(xù)攀升，于90年代末達(dá)到歷史最高值，近幾年來的變化仍很明顯地表現(xiàn)出增溫趨勢(shì)，但幅度略有回落。

近48年尖扎地區(qū)年平均最低氣溫的線性傾向率為0.22 ℃/10a，低于青藏高原中東部平均最低氣溫0.41 ℃/10a的增長(zhǎng)率[8]，其年代際變化還是有很多小的波動(dòng)，年平均最低氣溫在60年代中期前有一個(gè)弱的降溫趨勢(shì)，但程度較弱，60年代中期以后又有一次小幅的升溫趨勢(shì)，到70年代升溫趨于緩和，最明顯的增溫是在90 年代以后，近幾年來的變化仍很明顯地表現(xiàn)出增暖趨勢(shì)，增暖幅度較大。

2.3 季平均最高、最低氣溫變化趨勢(shì)

從表1可以看出，1960～2007年尖扎地區(qū)平均最高、最低氣溫的變化趨勢(shì)存在季節(jié)以及變化幅度上的不對(duì)稱性；冬季最高氣溫的增溫率最為明顯，達(dá)0.49 ℃/10a，秋季次之，為0.39 ℃/10a，可見尖扎秋、冬季變暖趨勢(shì)遠(yuǎn)高于青藏高原中東部平均最高氣溫的增暖趨勢(shì)[8]，但冬季增暖最明顯、秋季次之的變化趨勢(shì)與Liu等研究的結(jié)論[8]是一致的。夏季平均最高氣溫增溫率為0.25 ℃/10a，這種變化與我國(guó)西北部1930～1990年夏季最高氣溫是降低的[2]這一結(jié)論并不一致；春季平均最高氣溫增溫率最小，為0.13 ℃/10a。平均最高氣溫的變化無論是年還是季節(jié)均呈現(xiàn)出一個(gè)非常顯著的線性增加趨勢(shì)。從平均最低氣溫各個(gè)季節(jié)的傾向率來看（表1），整體上平均最低氣溫的傾向率低于平均最高氣溫，這與Liu等研究的結(jié)論[8]并不一致。平均最低氣溫在冬季呈現(xiàn)顯著的上升趨勢(shì)，是春季氣溫增幅的4倍，氣候傾向率為0.53 ℃/10a，這與我國(guó)西北地區(qū)東部和北部平均最低氣溫的上升主要表現(xiàn)在冬季[2]是一致的；夏季次之，增溫率為0.17 ℃/10a，秋季最小，為0.08 ℃/10a。平均最低氣溫在春、夏、秋季的這種增溫趨勢(shì)與我國(guó)1955～2000年平均最低氣溫各季的增溫趨勢(shì)[8]是相反的。

上述分析表明，尖扎各季平均最高、最低氣溫呈非對(duì)稱變化，冬季平均最低氣溫增溫幅度略超過平均最高氣溫，但夏、秋季平均最高氣溫的增加遠(yuǎn)比平均最低氣溫增加得快，這種特點(diǎn)在秋季最為明顯。尖扎地區(qū)氣溫變化的這種非對(duì)稱性變化特征，有異于青藏高原地區(qū)總體變化狀況，具有較為明顯的地區(qū)特征。

2.4 氣溫日較差變化趨勢(shì)

2.4.1 年變化。由圖3可見，近48年尖扎地區(qū)氣溫日較差呈線性增加的趨勢(shì)，氣候傾向率為0.08 ℃/10a，與我國(guó)西北地區(qū)氣溫日較差呈顯著下降趨勢(shì)[2]相反。1960～1990年以波動(dòng)式的變化為主，1989年年平均氣溫日較差最小，為12.2 ℃，在1990年后為波動(dòng)式遞增，2002年以后又呈遞減形式。

2.4.2 季變化。從1960～2007年尖扎地區(qū)各個(gè)季節(jié)的氣溫日較差傾向率（表1）來看，冬季氣溫日較差呈弱的減少趨勢(shì)，這與我國(guó)西北地區(qū)冬季日較差呈下降趨勢(shì)[2]相一致。結(jié)合上述平均最高和最低氣溫的分析來看，表明冬季夜間變暖是冬季變暖的主要原因，可能也是全年變暖的主要貢獻(xiàn)者[5]，這種變化與全國(guó)的變化是一致的。夏、秋兩季節(jié)氣溫日較差均呈上升趨勢(shì)，尤其是秋季最為顯著，而春季氣溫日較差呈不變的趨勢(shì)。對(duì)比前面最高氣溫和最低氣溫的變化特征可以得出，秋季平均最高氣溫的增溫幅度明顯大于最低氣溫，導(dǎo)致了秋季的平均氣溫日較差增大，顯示出秋季平均最高和最低氣溫變化的不對(duì)稱性。由此可見，尖扎最高氣溫的升高是年平均氣溫日較差變化呈增加趨勢(shì)最主要的原因，即年平均氣溫日較差變大是以最高溫度增加幅度大于最低溫度變暖為特征的。

2.5.2 季變化。從1960～2007年尖扎地區(qū)各年代四季平均最高和最低氣溫距平變化（圖4）可以看出，20世紀(jì)60年代平均最高和最低氣溫在春季呈相反的趨勢(shì)變化，期間最高氣溫上升而最低氣溫在下降，夏、秋、冬季最高和最低氣溫均呈下降趨勢(shì)，夏季兩者下降幅度基本一致，秋季最高氣溫下降幅度較最低氣溫明顯，而冬季最低氣溫下降比最高氣溫顯著；70年代四季最高和最低氣溫的變化幅度一致，即最高氣溫下降較最低氣溫下降幅度大；80年代最高氣溫在四季均呈較明顯的下降趨勢(shì)，最低氣溫在春、夏兩季下降幅度很小，而秋、冬季最低氣溫呈上升趨勢(shì)；90年代最高氣溫在四季均呈很明顯的上升趨勢(shì)，除了春季最低氣溫上升趨勢(shì)較最高氣溫明顯外，其他季節(jié)最高氣溫的增溫幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最低氣溫，尤其是秋季；而最低氣溫在夏季和秋季呈顯著的下降趨勢(shì)，尤其是秋季；21世紀(jì)以后，最高氣溫在春、夏、秋季偏高的幅度超過了最低氣溫，而冬季最高氣溫的升幅較最低氣溫弱。