虎林市地面溫度變化特征及成因分析

張秀紅，桂翰林，張秀艷

(1.漠河縣氣象局，黑龍江 漠河 165300；2.新林區(qū)氣象局，黑龍江 新林 165023；3.虎林市氣象局，黑龍江 虎林158400)

1 引言

氣候變化已成為全球關(guān)注的熱點問題，近百年來全球氣候正經(jīng)歷一次以變暖為主要特征的顯著變化。中國年平均氣溫升高了0.5-0.8℃，近50 a變暖尤其明顯[1]。近百年的溫度變化趨勢與北半球大致相似[2]，它對我國的生態(tài)系統(tǒng)及社會經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了重大影響。目前很多學(xué)者對氣溫變化的趨勢做過深入探討，但對地表溫度的研究不多。本文利用線性回歸和相關(guān)系數(shù)方法，對虎林市近48 a地表溫度的變化傾向率及成因進(jìn)行了分析。

2 資料與方法

選用黑龍江虎林市觀測站1961-2008年地面溫度、地面最高溫度、地面最低溫度及相關(guān)氣象資料，采用線性回歸方法計算地溫變化傾向率b，即式中:y為氣候因素值;i為時間序號;x為時間;n為樣本長度（單位為年）n=48;x與y表示平均傾向率;b的單位為℃/10 a[3]。

3 特征分析

3.1 地面溫度變化的特征分析

計算虎林48 a各月地面溫度變化傾向率，由表1可知，各月及年地面溫度均是上升趨勢，平均升高0.76℃/10 a。48 a地面溫度已上升了3.65℃，2月升溫最明顯，地面溫度冬季升溫明顯，48 a上升了4.60℃，秋季升溫較弱，上升了2.64℃。說明冬季變暖最為顯著。

3.2 地面最高溫度變化的特征分析

表1 1961-2008年虎林各月地面溫度及地氣溫差的傾向率(℃/10 a)

從表1看出，虎林地面最高溫度呈遞減趨勢，遞減率為2.39℃/10 a，48 a地面最高溫度已降低了11.5℃，各月變化情況是11月降溫趨勢最明顯，1月降溫趨勢最弱；季節(jié)變化情況是夏季降溫幅度最大，48 a降溫12.7℃，冬季降溫幅度最小，48 a降溫10.3℃，說明夏季變涼是地面最高溫度變化的顯著特征。

3.3 地面最低溫度變化的特征分析

由表1可看出，虎林地面最低溫度呈遞增趨勢，48 a地面最低溫度已升高了15.6℃，各月地面最低溫度變化呈增溫趨勢。3月增溫趨勢最大，7月增溫趨勢最弱；季節(jié)變化情況是冬季增溫幅度大于其他季節(jié)，夏季增溫幅度最小。說明冬季變暖是地面最低溫度變化的顯著特征。

3.4 地氣溫差變化的特征分析

從表1可知，48 a地氣溫差增加1.92℃，已由20世紀(jì)60年代的0-1℃增加到1-2℃，各月地氣差的變化均為遞增趨勢，以1-3月遞增傾向率最大，其他月份的遞增傾向率較小；季節(jié)變化情況是冬季遞增傾向率最大，秋季遞增傾向率最小。

4 影響地面溫度變化的主要氣象要素

地面溫度變化是一個復(fù)雜轉(zhuǎn)化過程，其主要因素有太陽輻射、下墊面的熱屬性，熱量傳遞方式及氣象要素狀況等，日照時數(shù)和降水量對地溫影響較大，本文分析這兩個氣象要素對地面溫度的影響。

4.1 日照時數(shù)

表2 地面溫度與日照時數(shù)的相關(guān)系數(shù)

表2說明了日照時數(shù)與最高地溫呈正相關(guān)，各月相關(guān)系數(shù)在0.062-0.565，年相關(guān)系數(shù)為0.384，6-9月和年相關(guān)系數(shù)均通過 a=0.05的相關(guān)顯著性檢驗；地溫與日照時數(shù)的相關(guān)系數(shù)，2月為負(fù)相關(guān)；10月-次年3月正相關(guān)不顯著，其它月份及年地溫均為顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.321-0.550，均通過a=0.05的相關(guān)顯著性檢驗；9月-次年3月日照時數(shù)與地溫的相關(guān)系數(shù)大小居于日照時數(shù)與地面最低溫度、最高溫度相關(guān)系數(shù)之間；4-9月相關(guān)系數(shù)最大。

表3 地面溫度與降水量相關(guān)系數(shù)

日照時數(shù)與地面最高溫度呈正相關(guān)，說明日照時數(shù)多時，晴好天氣多，地面受到的太陽輻射多，地溫上升快，溫度相對較高，陰雨天氣則相反。48 a虎林日照時數(shù)逐年增加，年日照時數(shù)以平均26.5 h/10 a的幅度遞增。日照時數(shù)的增加導(dǎo)致地面受到的太陽輻射增加，使地面最高溫度升高較大，這是造成地面溫度上升的一個主要原因。

4.2 降水量

表3說明了降水量與地面溫度多數(shù)呈負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為-0.008--0.526，其中有3個月的相關(guān)系數(shù)通過了a=0.05的相關(guān)顯著性檢驗；與地面最高溫度呈負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)在-0.025--0.522，其中有5個月通過a=0.05的相關(guān)顯著性檢驗，地面最低溫度的相關(guān)系數(shù)居于二者之間。結(jié)果顯示虎林市地面溫度和降水量雖然是逐年增加的，但是地面溫度與降水量呈反相關(guān)的，說明地面溫度的變化與降水量的多少關(guān)系不大。

5 結(jié)論

（1）地面溫度變化的主要特征：地面最高溫度遞減，地面最低溫度遞增；前者降溫幅度小于后者增溫幅度，因此地面溫度為上升趨勢。

（2）地面溫度變化趨勢差別明顯：2月地溫有明顯上升趨勢，10月上升趨勢最弱；地面最高溫度1月降溫趨勢最弱，11月降溫趨勢最強(qiáng)；地面最低溫度3月增溫趨勢最強(qiáng)，7月增溫趨勢最弱；地面溫度變化具有夏季趨勢涼爽，冬季趨勢暖和的明顯特征。

(3)在全球氣溫上升的大背景下，地面溫度也在逐年上升，地面最高最低溫度發(fā)生不對稱變化，地面溫度日較差在逐年減小。

(4)引起地面溫度變化的原因較多，從氣象要素方面主要是日照時數(shù)增加。

[1]趙宗慈，王紹武，羅勇.IPCC成立以來溫度升高的評估與預(yù)估[J].氣候變化研究進(jìn)展,2007,3(3):183-184.

[2]林學(xué)春,于淑秋,唐國利.中國近百年溫度序列[J].大氣科學(xué),1995,19(5):525-534.

[3]黃嘉佑，氣象統(tǒng)計分析與預(yù)報方法[M].北京:氣象出版社，2004：19.