阿壩高原近47年氣溫變化特征分析

劉翠霞，鄧海明

(四川省阿壩州氣象局，四川阿壩州 624000)

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阿壩高原近47年氣溫變化特征分析

劉翠霞，鄧海明

(四川省阿壩州氣象局，四川阿壩州 624000)

利用阿壩地區(qū)三大區(qū)域(干旱河谷區(qū)、丘狀高原區(qū)和高山峽谷區(qū))所轄13個(gè)國(guó)家氣象站1967～2013年氣溫資料，采用一元線性回歸方法、距平、方差等統(tǒng)計(jì)方法對(duì)阿壩州及3個(gè)區(qū)域溫度變化趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)比分析，初步揭示出阿壩州氣溫變化趨勢(shì)。結(jié)果表明，近47年阿壩州平均氣溫總體呈上升趨勢(shì)，上升傾向率為0.228 ℃/10a，且從1998年開始?xì)鉁厣仙厔?shì)明顯，進(jìn)入明顯增暖期；平均最低氣溫方差為0.24，對(duì)阿壩地區(qū)氣溫上升貢獻(xiàn)較大；冬季氣溫線性增幅最大，為0.320 ℃/10a，夏季增幅最小，為0.232 ℃/10a，氣候變暖最大的貢獻(xiàn)者是冬季,夏季氣溫適宜,冬季氣溫較低但不寒冷。

阿壩地區(qū)；氣溫；特征分析

全球氣候變化引起了各國(guó)政府和社會(huì)各界的高度關(guān)注，氣候變化已成為大氣科學(xué)的熱點(diǎn)問題。IPCC 第三次氣候變化評(píng)價(jià)報(bào)告指出全球平均地表溫度自1861年以來一直在增高，20 世紀(jì)增加了0.4±0.8 ℃[1]。由于氣候變化的原因非常復(fù)雜，不同地區(qū)所發(fā)生的氣候變化情形也是不一樣的,與平均結(jié)果有著千差萬別。同樣是在全球氣候變化背景下，近百年來我國(guó)氣溫上升了0.4～0.5 ℃[2]。針對(duì)上述情況，我國(guó)許多學(xué)者圍繞氣溫變化開展了諸多研究工作，如王紹武利用我國(guó)氣溫等級(jí)資料研究了近100年我國(guó)氣溫變化規(guī)律，表明我國(guó)的氣溫變化在與全球有相同趨勢(shì)的同時(shí)，卻并不總是一致的[3]；李川等研究指出川西高原大部分區(qū)域氣溫升高，氣候在變暖，但其變暖幅度比拉薩弱，比成都強(qiáng)；且海拔越高，變暖趨勢(shì)越明顯；川西高原氣候變暖最明顯的是最低氣溫，其升溫幅度及趨勢(shì)比年平均溫度明顯[4]。筆者以阿壩地區(qū)13個(gè)氣象觀測(cè)站歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以年、季、月和年代為不同時(shí)間尺度，采用一元線性回歸方法、方差、距平等統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)阿壩高原不同區(qū)域不同海拔氣溫變化特征進(jìn)行詳細(xì)分析，初步揭示出阿壩州氣溫變化趨勢(shì)。

1 資料與方法

1.1 阿壩地區(qū)地理概況四川省阿壩藏族羌族自治州位于青藏高原東南緣，四川省西北部，地貌以高原和高山峽谷為主。地形復(fù)雜，地域海拔差異較大，氣候條件各不相同，這種明顯的立體氣候特征造成了氣候類型的多樣化，根據(jù)其獨(dú)特的地形地貌分為干旱河谷地區(qū)、丘狀高原地區(qū)、高山峽谷區(qū)，在此將對(duì)阿壩高原不同區(qū)域不同海拔氣溫變化特征進(jìn)行詳細(xì)分析。阿壩州所轄13縣根據(jù)地理位置及海拔高度分為3個(gè)區(qū)域(表1)。

1.2 資料與方法資料取自四川阿壩高原地區(qū)13個(gè)氣象國(guó)家觀測(cè)站(紅原、阿壩、若爾蓋、壤塘、松潘、馬爾康、黑水、汶川、理縣、茂縣、九寨溝、金川、小金)1967～2013年氣溫資料，以年、季、月和年代為不同時(shí)間尺度，采用一元線性回歸方法、方差、距平等統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)阿壩高原不同區(qū)域不同海拔(表1)氣溫變化特征進(jìn)行詳細(xì)分析，初步揭示出阿壩州氣溫變化趨勢(shì)。將冬季(12月～次年2月)分為暖冬、冷冬和正常冬3種，其中暖冬按照高出常年冬季平均氣溫0.5 ℃確定，冷冬按照低于常年冬季平均氣溫0.5 ℃確定，正常冬氣溫在常年冬季平均氣溫±0.5 ℃及以內(nèi)。同樣方法確定炎夏、涼夏和正常夏。

表1 阿壩州13縣分區(qū)及海拔高度

2 結(jié)果與分析

2.1 阿壩地區(qū)氣溫變化特征分析

2.1.1年平均氣溫年內(nèi)變化特征。阿壩州年平均氣溫為8.4 ℃,年平均最高氣溫16.3 ℃,年平均最低氣溫 3.1 ℃,冷熱分明。 由圖1可見,阿壩州近47年平均氣溫總體呈上升趨勢(shì)，上升傾向率為0.228 ℃/10a,阿壩州地區(qū)整體年平均氣溫最高值出現(xiàn)在2006年，為9.4 ℃,最低值出現(xiàn)在1976年，為7.5 ℃。分階段來看，1967～1997年年平均氣溫除1987和1994年距平為0.3 ℃外，均為負(fù)距平，有29年占94%，峰值出現(xiàn)在1976年，距平為-0.9 ℃；1998～2013年除2000年為-0.1 ℃距平外，均為正距平，有16年占94%，峰值出現(xiàn)在2006年，距平為1.0 ℃；年平均氣溫年際之間距平變化幅度最大值為1.9 ℃；47年來年平均氣溫距平超過±0.5 ℃只有10年(占21%)，說明阿壩地區(qū)氣溫異常年份少[5]。阿壩地區(qū)1967～1997年年平均氣溫為8.1 ℃，1998～2013年年平均溫度為8.8 ℃，近17年增加了0.7 ℃,說明阿壩地區(qū)20世紀(jì)60年代中期開始到80年代后期，氣溫明顯偏低，從1998年開始?xì)鉁厣仙厔?shì)明顯，進(jìn)入明顯增暖期。

2.1.2年平均氣溫的年代變化。比較各年代平均值與歷年平均值(表2)發(fā)現(xiàn)，阿壩地區(qū)20世紀(jì)60年代、70年代偏低0.3 ℃，80年代偏低0.2 ℃，90年代正常，21世紀(jì)初偏高0.4 ℃，2010～2013年偏高0.5 ℃，表明近14年增溫明顯，增溫主要貢獻(xiàn)是阿壩州西北部海拔3 000 m以上的丘狀高原地區(qū)。這與李川等研究指出川西高原大部分區(qū)域氣溫升高，氣候在變暖，且海拔越高、變暖趨勢(shì)越明顯的結(jié)論[4]是相同的。

表2 1967～2013年阿壩州各年代平均氣溫距平值 ℃

2.1.3平均氣溫季節(jié)變化。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，近47年阿壩地區(qū)暖冬共有11年、冷冬共16年、正常冬有20年，炎夏5年、涼夏9年、正常夏33年。分析春、夏、秋、冬四季氣溫變化及線性擬合趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，冬季氣溫線性增 幅 最大，為0.317 ℃/10a，夏 季增幅最小，為0.232 ℃/10a(圖2)，春季和秋季氣溫增長(zhǎng)率介于冬夏之間，分別為0.301和0.254 ℃/10a?？梢姡瑲夂蜃兣畲蟮呢暙I(xiàn)者是冬季變暖。夏季氣溫適宜，冬季氣溫較低，但不寒冷。各季節(jié)平均氣溫增溫趨勢(shì)基本一致。

2.1.4平均氣溫月際變化。由圖3和表3可見，阿壩高原由于冬季高原太陽輻射較強(qiáng)，晝夜溫差大，日照充足，所以冬季氣溫變幅較大,其中12月氣溫變幅最大，表明氣溫變化在冬季有著非常明顯的波動(dòng)。1月是最冷月,平均氣溫-1.6 ℃，最冷月平均氣溫最高出現(xiàn)在2006年(0.5 ℃)，最低出現(xiàn)在1993年(-3.7 ℃)。夏天受西南暖濕氣流的影響，降水量大，雖然日照強(qiáng)，但蒸發(fā)量也大，耗熱多，氣溫并不是很高。最熱月是7月，7月變幅最小，平均溫度僅17.2 ℃，最熱月平均氣溫最高19.3 ℃，出現(xiàn)在2006年，最低16.0 ℃出現(xiàn)在1992年。最冷月和最熱月相差18.8 ℃。阿壩州丘狀高原地區(qū)歷年月平均氣溫最低為1月-6.8 ℃，月最高為7月12.6 ℃；干旱河谷地區(qū)歷年月平均氣溫最低為1月2.3 ℃，月最高為7月21.0 ℃； 高山峽谷地區(qū)歷年月平均氣溫最低為1月-0.5 ℃，月最高為7月16.8 ℃。變幅大小趨勢(shì)也同整體一致，丘狀高原變幅大小對(duì)阿壩高原整體影響最大。阿壩地區(qū)最冷月出現(xiàn)在1月份有32年，出現(xiàn)在12月有10年，出現(xiàn)在2月僅有5年；最熱月主要出現(xiàn)在7月有36年，出現(xiàn)在8月有11年。從月平均的年代際資料統(tǒng)計(jì)看出阿壩地區(qū)20年代初至今氣溫明顯升高。

2.1.5年平均最高氣溫和平均最低氣溫變化特征。由表4可見，近47年阿壩地區(qū)平均最高氣溫的方差最小，表明最高氣溫的變化最靠近平均值；而平均最低氣溫的方差最大，表明最低氣溫的變化離開平均值較遠(yuǎn)。近47年阿壩地區(qū)年平均最高氣溫總體呈上升趨勢(shì)，但上升率僅為 0.201 ℃/10a，年平均最低氣溫上升幅度明顯大于年平均氣溫，為0.332 ℃/10a，說明年平均最低氣溫對(duì)阿壩地區(qū)氣溫變化貢獻(xiàn)較大。年平均最高、最低氣溫干旱河谷地區(qū)分別為19.0和7.8 ℃，出現(xiàn)在金川縣；高山峽谷地區(qū)分別為18.0和3.2 ℃，出現(xiàn)在馬爾康縣；丘狀高原地區(qū)分別為12.3和-2.5 ℃，平均最高氣溫出現(xiàn)在松潘縣，平均最低氣溫出現(xiàn)在紅原縣。

表3 1967～2013年阿壩州月平均氣溫變幅及年代變化

表4 1967～2013年阿壩地區(qū)平均最高最低氣溫方差

2.2 阿壩地區(qū)3個(gè)區(qū)域年平均氣溫變化比較及隨海拔高度變化分析阿壩州1967～2013年平均氣溫變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，干旱河谷地帶、丘狀高原地帶高山峽谷地氣候變化傾向率分別為0.245、0.297、0.118 ℃/10a，阿壩地區(qū)氣溫自東南向西北并隨海拔由低到高而相應(yīng)降低。其中西北部的丘狀高原地區(qū)冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，夏季涼寒濕潤(rùn)，年平均氣溫0.1～7.3 ℃；干旱河谷地帶夏季溫涼，冬春寒冷，干濕季明顯，年平均氣溫10.3～15.1 ℃；高山峽谷地帶年平均氣溫7.7～9.6 ℃。整個(gè)阿壩地區(qū)隨著海拔高度變化，氣候從亞熱帶到溫帶、寒溫帶、寒帶，呈明顯的垂直性差異。阿壩州年均氣溫與緯度、經(jīng)度、海拔高度的關(guān)系密切，數(shù)值模擬方程為T=153.81-0.98×經(jīng)度-0.97×緯度-0.006×海拔高度，該方程復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.98。

由阿壩州不同海拔高度各區(qū)域氣溫特征(圖4)可見，干旱河谷地區(qū)年平均氣溫為12.3 ℃，最高值出現(xiàn)在2006年(13.3 ℃)，最低值出現(xiàn)在1969年(11.2 ℃)，1967～1996年30年中年平均氣溫負(fù)距平有26年，占87%，峰值在1969年，為-1.1 ℃；1997～2013年18年中正距平有16年，占89%，峰值出現(xiàn)在2006年，距平值為1.0 ℃；年際平均氣溫距平變化幅度最大值為2.1 ℃，說明干旱河谷地區(qū)從1997年進(jìn)入明顯增暖期，氣溫上升趨勢(shì)非常明顯。丘狀高原地區(qū)地勢(shì)平坦，氣溫受地形地貌影響小,但因海拔高度在3 000 m左右，所以氣溫整體較低，但異常年份少，年平均氣溫為3.5 ℃，最高值出現(xiàn)在2006年(4.7 ℃)，最低值出現(xiàn)在1977年(2.5 ℃)；1967～1997年負(fù)距平有23年，占74%；1998～2013年除2000年為-0.1 ℃距平外，均為正距平，有16年，占94%，峰值出現(xiàn)在2006年，距平為1.2 ℃。丘狀高原地區(qū)也是從1997年開始進(jìn)入明顯增暖期，氣溫特征反映與阿壩州整體相同。高山峽谷地區(qū)在阿壩州中部，由于地形原因，局地性氣候表現(xiàn)明顯，氣溫年際變化較大。47年中負(fù)距平有21年，占47%，正距平25年，占53%，最低峰值出現(xiàn)在1992年(8.1 ℃)，最高峰值出現(xiàn)在2003、2006年(9.6 ℃)，距平超過±0.5 ℃有11年，占23%，異常年份少；年平均氣溫年際之間距平變化幅度最大值為1.5 ℃。高山峽谷地區(qū)年平均氣溫雖階段性變化趨勢(shì)不明顯，但年平均氣溫年際變化較大，整體仍呈緩慢上升趨勢(shì)。且這3個(gè)地區(qū)不同海拔冬季平均氣溫總體上呈明顯增溫趨勢(shì)，其增溫幅度明顯高于年平均增溫，在同一區(qū)域內(nèi)，不同海拔的冬季平均氣溫年際和年代際變化具有一定的相似性；不同區(qū)域不同海拔夏季平均氣溫近47年也呈一致的升溫趨勢(shì)，升溫幅度明顯小于冬季和年平均氣溫的增幅；春、秋季氣溫增幅隨海拔變化較小。

2.3 阿壩地區(qū)氣溫特征與農(nóng)牧業(yè)的關(guān)系阿壩州地域廣闊、海拔高度跨度較大，氣候垂直分布差異大，丘狀高原區(qū)海拔3 000 m以上年均溫度在7 ℃以下，氣候寒冷，最熱月平均溫度在15 ℃以下，熱量條件差，災(zāi)害較多，土壤溫度過低，對(duì)根系凍害嚴(yán)重，除個(gè)別小氣候條件稍好的地區(qū)可發(fā)展農(nóng)業(yè)外，主要以發(fā)展牧林為宜。高山峽谷地區(qū)海拔2 300～3 000 m，氣候溫涼年均溫度為7～10 ℃，最熱月平均溫度為15～23 ℃，地形主要為山原地形，光照豐富，既可發(fā)展牧林也應(yīng)適當(dāng)發(fā)展農(nóng)業(yè)，以發(fā)展蔬菜、特色水果種植為宜。干旱河谷地區(qū)海拔1 300～2 200 m，年均溫度在14 ℃以上，年最高平均氣溫為19 ℃，最熱月平均溫度在23 ℃以上，以發(fā)展亞熱帶特色水果種植、糧油作物、飼養(yǎng)業(yè)為主。就總體情況來看，阿壩地區(qū)農(nóng)業(yè)人口大部集中在干旱河谷和中部高山峽谷地區(qū)，氣候特點(diǎn)是日照豐富、氣候干燥，無霜期200～250 d、晝夜溫差大、氣候垂直分布差異大，這一地區(qū)主要耕地為退耕還林還草區(qū)，主要種植玉米、胡豆、洋芋、青稞等經(jīng)濟(jì)效益差的作物，大力發(fā)展中藥材和小雜糧、優(yōu)質(zhì)豆類、優(yōu)質(zhì)飼草、花椒等種植業(yè)。

3 結(jié)論

(1)阿壩州近47年平均氣溫總體呈上升趨勢(shì)，上升傾向率為0.228 ℃/10a，且從1998年開始?xì)鉁厣仙厔?shì)明顯，最近17年平均氣溫比前30年平均值偏高0.7 ℃,進(jìn)入明顯增暖期。其中干旱河谷地帶氣候變化傾向率為0.245 ℃/10a、丘狀高原地帶為0.297 ℃/10a、高山峽谷地區(qū)為0.118 ℃/10a。 從年平均氣溫年代際資料統(tǒng)計(jì)看出，阿壩地區(qū)20世紀(jì)60年代、70代偏低0.3 ℃，80年代偏低0.2 ℃，90年代正常，21世紀(jì)初偏高0.4 ℃，2010～2013年偏高0.5 ℃，表明近14年增溫明顯，增溫主要貢獻(xiàn)是阿壩州西北部海拔3 000 m以上的丘狀高原地區(qū)。

(2)阿壩地區(qū)年平均最低氣溫的方差最大，表明最低氣溫的變化離開平均值較遠(yuǎn)，對(duì)阿壩地區(qū)氣溫上升貢獻(xiàn)較大。

(3)近47年阿壩地區(qū)冬季氣溫線性增幅最大(0.317 ℃/10a)，夏季增幅最小(0.232 ℃/10a)，而春季和秋季氣溫增長(zhǎng)率介于冬夏之間，氣候變暖最大的貢獻(xiàn)者是冬季變暖。

(4)近47年阿壩地區(qū)冬季氣溫變幅較大,其中12月氣溫變幅最大，表明氣溫變化在冬季有著非常明顯的波動(dòng)。阿壩地區(qū)3個(gè)區(qū)域氣溫變幅大小趨勢(shì)也與整體一致，其中丘狀高原變幅大小對(duì)阿壩高原整體影響最大。

(5)阿壩地區(qū)年平均氣溫自東南向西北隨海拔由低到高而相應(yīng)降低，不同海拔平均氣溫總體上呈明顯增溫趨勢(shì)，海拔越高，變暖趨勢(shì)越明顯。

[1] 孫成權(quán),高峰,曲建升.全球氣候變化的新認(rèn)識(shí)[J].自然雜志,2001,4(2):114-122.

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Analysis of Variation Characteristics of Temperature in Aba Plateau in Recent 47 Years

LIU Cui-xia, DENG Hai-ming

(Aba Prefecture Meteorological Bureau, Aba, Sichuan 624000)

Using temperature data of 13 national weather stations (1967-2013) in 3 regions(arid valley region, hilly plateau region, alpine valley region) of Aba area, adopting a linear regression method, anomaly and variance, the variation trend of temperature were comparatively analyzed. The results showed that the overall trend of average temperature in Aba area in recent 47 years is rising, with the tendency rate of 0.228 ℃/10a, the rising trend is obvious since 1998; the average minimum temperature variance is 0.24, with a great contribution to the temperature rise; the linear increase of temperature in winter is the largest of 0.320 ℃/10a, and smallest in summer of 0.232 ℃/10a, the contribution of climate warming is largest to winter, summer air temperature is appropriate, the winter temperature is low but not cold.

Aba area; Temperature; Characteristic analysis

劉翠霞(1974-)，女，黑龍江伊春人，工程師，從事農(nóng)業(yè)氣象研究。

2014-11-19

S 161.2

A

0517-6611(2015)01-153-04