近50年中國(guó)地面氣候變化基本特征

張民

摘 要：本文主要利用氣象站和國(guó)家基準(zhǔn)氣候站的數(shù)據(jù)資料等來探究從1951年來我國(guó)的地面氣候變化的特征和狀況，由于影響當(dāng)前氣候變化的因素較為復(fù)雜，同時(shí)人類活動(dòng)也會(huì)對(duì)氣候變化造成很大影響，所以分析影響因素的過程中，必須要綜合考慮其影響因子。

關(guān)鍵詞：氣溫 降水量 日照 水面蒸發(fā) 風(fēng)速 氣候變化

中圖分類號(hào)：P468 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（a）-0238-01

1 分析資料

本次試驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)資料主要來自國(guó)家氣象局氣象中心，數(shù)據(jù)資料是通過我國(guó)氣象局740個(gè)測(cè)站在1951年—2002年得到的逐年和逐月的平均數(shù)據(jù)資料，其中多半為基本氣象站，少數(shù)為一般化氣象站。在收集的數(shù)據(jù)資料中，50年代初，國(guó)家的氣候檢測(cè)設(shè)備較為落后，數(shù)據(jù)的參加價(jià)值較弱[1]，因此從1960年，我國(guó)氣候數(shù)據(jù)收集水平不斷提高，站點(diǎn)數(shù)目大幅度增加，從氣候和降水等數(shù)據(jù)檢測(cè)方面都有了很大進(jìn)展。下表為不同時(shí)間段氣候的要素臺(tái)站數(shù)量分析狀況。

我國(guó)相關(guān)的氣候和降水資料等監(jiān)測(cè)的技術(shù)和方法隨著時(shí)間的變化產(chǎn)生了很大的改變，其中儀器換型、氣象觀測(cè)臺(tái)的變遷等過程會(huì)嚴(yán)重影響到數(shù)據(jù)資料的獲取，因此需要對(duì)氣候資料進(jìn)行訂正和檢驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，消除其影響數(shù)據(jù)可靠性的影響因素。北方臺(tái)在冬半年測(cè)定降水采用的是小型蒸發(fā)皿，其他時(shí)間檢測(cè)降水量則采用的是大蒸發(fā)皿，在一年中測(cè)定降水量采用不同類型的測(cè)定儀器，因此無法準(zhǔn)確的計(jì)算出該階段的降水量平均值，但對(duì)于蒸發(fā)量的趨勢(shì)和變化規(guī)律研究具有重要的意義。

2 研究方法

在本次研究中采用的是Jones等人的時(shí)間序列計(jì)算法[2]，計(jì)算出區(qū)域平均氣候的時(shí)間序列，通過將全國(guó)區(qū)域按照經(jīng)緯度劃分為網(wǎng)格形式，然后根據(jù)網(wǎng)格尺寸計(jì)算出網(wǎng)格中的數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值，利用計(jì)算出的網(wǎng)格數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值來求得網(wǎng)格的平均值，最后得到全國(guó)平均要素的時(shí)間序列狀況。在1971年—2000年期間為氣候要素的標(biāo)準(zhǔn)氣候期，作為重點(diǎn)研究地表的序列，然后按照網(wǎng)格的面積等來推算出平均溫度距平的加權(quán)平均值。

在該時(shí)間段中，采用季節(jié)劃分將氣象分類，并明確了四季溫度、日照時(shí)數(shù)、降水量、風(fēng)速、蒸發(fā)量和最大積雪深度等要素的時(shí)間序列，計(jì)算年平均值的算法為將該年份12個(gè)月數(shù)據(jù)求解算術(shù)平均。

氣候變化的幅度跟趨勢(shì)等性質(zhì)都可以通過變化速率、要素變化趨勢(shì)系數(shù)和新舊兩段時(shí)期平均值數(shù)值之差來代表，實(shí)際上就是通過年份序列數(shù)等來反映其變化狀況。趨勢(shì)系數(shù)代表了時(shí)間內(nèi)有線性的增加或者減少，也表示了四季和年的降水量狀況。通過分析35年中647個(gè)站點(diǎn)資料等數(shù)據(jù)來探究該階段降水量趨勢(shì)系數(shù)的變化狀況，探索變化速率的改變。變化速率即為通過最小二乘法來得到的時(shí)間跟氣候要素值之間的線性回歸系數(shù)，氣候變化速率分析中通過分析氣候的影響要素來得到。降水量的趨勢(shì)變化主要從1956—1979和1980—2002兩個(gè)階段來探究全國(guó)面積的降水量平均值。

3 溫度變化

從1951年以來，我國(guó)整體的平均氣溫呈明顯上升趨勢(shì)[3]，且溫度變化的速率達(dá)到了0.22 ℃/（10 a），而溫度變化幅度增大主要是從80年代中葉開始的，該階段之前的氣溫始終處在小范圍內(nèi)變動(dòng)，80年代中期以后，氣溫變化幅度增加，上升趨勢(shì)明顯，況且中國(guó)的地面氣溫增大的主要時(shí)間段為近二十年以內(nèi)。80年代中期之后出現(xiàn)的溫度上升的年份增多，而在90年代是20世紀(jì)后半期最暖階段，最暖年份為1998年。全國(guó)氣溫上升趨勢(shì)明顯，在每個(gè)季節(jié)上升幅度不同，但在冬季上升的幅度最大，其溫度增加的速率高大0.36 ℃/（10 a）。總體而言，春夏秋季的變化狀況較為平穩(wěn)，冬季變化較大。80年代以來我國(guó)季節(jié)性的增暖明顯，冬季變化尤為顯著。在1951年—2001年階段中，我國(guó)平均氣溫明顯呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但四川和貴州交界區(qū)域呈現(xiàn)較小的變化趨勢(shì)，云南、青藏高原和海南等區(qū)域氣溫變化系數(shù)大于0.4，河北、北京、遼寧和黑龍江大部等地年氣溫變化系數(shù)大于0.6。云貴高原和四川盆地的年氣溫平均值都在呈下降趨勢(shì)，但幅度較小。青藏高原跟北方區(qū)域呈現(xiàn)普遍四季溫度上升，除了塔里木盆地外。另外華東華中和長(zhǎng)江中下游區(qū)域春秋冬季的溫度增加平穩(wěn)，夏季呈現(xiàn)小幅度下降。而全國(guó)性的季節(jié)性降水主要出現(xiàn)了我國(guó)南方區(qū)域，從春季到夏季，我國(guó)南方降溫區(qū)域從西往東移動(dòng)。

4 降水變化

降水狀況主要采用的是面積加權(quán)法和標(biāo)準(zhǔn)化距平法進(jìn)行測(cè)定，但二者研究其降水百分率存在差異性。通常采用標(biāo)準(zhǔn)化距平法更為直觀，數(shù)據(jù)質(zhì)量更高。

1951年—2000年，我國(guó)年降水量標(biāo)準(zhǔn)化距平變化平穩(wěn)，70年代中期之后變化趨勢(shì)增大，自1956年—2002年，降水量大幅增加，尤其最高年份為1998年，1986年為降水最少年份。1956年—2002年，四季降水量平均值標(biāo)準(zhǔn)化距平值增加幅度不同，春冬季比較明顯。

5 其他因素

5.1 日照

在1956—2002年，我國(guó)年日照時(shí)數(shù)的平均值明顯下降，且變化速率為-37.6小時(shí)/（10 a），其中華北和華東地區(qū)是日照時(shí)數(shù)減少最為明顯的區(qū)域，山東西部和河北北部等區(qū)域日照時(shí)數(shù)下降可達(dá)100小時(shí)/（10 a）。

5.2 水面蒸發(fā)

1956—2002年我國(guó)年平均水面蒸發(fā)量減小速度較快，可達(dá)-34.5 mm（10 a），80年代后期蒸發(fā)量降到均值以下。蒸發(fā)量減少較為顯著的區(qū)域包括了新疆東部、華北和華東等地。

5.3 最大積雪深度和平均風(fēng)速

在1956—2002年中，我國(guó)最大積雪深度又增加跡象，且變化速率可達(dá)0.17 cm（10 a），從20世紀(jì)60年代，積雪深度緩慢增加，變化速率增加至0.25 cm（10 a）。該階段平均風(fēng)速的年平均值有所降低，自1969年以來風(fēng)速增加顯著，1974年基本處于平穩(wěn)狀態(tài)。

6 結(jié)語

近幾年，我國(guó)氣候異常，嚴(yán)重影響到人們的生活和工作，溫度升高和降水狀況深受廣大人民的關(guān)注，因此需要加強(qiáng)對(duì)氣候變化因素的影響，以改善環(huán)境質(zhì)量，將氣候變化的影響因素控制為最低。

參考文獻(xiàn)

[1] 張德二.中國(guó)歷史氣候記錄揭示的千年干濕變化和重大干旱事件[J].科技導(dǎo)報(bào)，2011（8）：47-49.

[2] 張明軍，王圣杰，李忠勤，等.近50年氣候變化背景下中國(guó)冰川面積狀況分析[J].地理學(xué)報(bào)，2011（9）：1155-1165.

[3] 李德，楊太明，張學(xué)賢，等.1955—2010年淮北平原冬季農(nóng)業(yè)氣候變化基本特征與影響初探[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012（17）：301-309.endprint