1961～2004年南京市夏季氣溫變化特征分析

蘭 渝, 趙現(xiàn)斌, 安 豪

(解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院,江蘇南京 211101)

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1961～2004年南京市夏季氣溫變化特征分析

蘭 渝, 趙現(xiàn)斌, 安 豪

(解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院,江蘇南京 211101)

摘要[目的]分析1961～2004年南京市夏季平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫的變化特征。[方法]利用高淳站、江寧站、江浦站、溧水站、六合站、南京站6個(gè)氣象站點(diǎn)1961～2004年的日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫?cái)?shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)南京夏季的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、≥35 ℃高溫日數(shù)和熱積溫的變化特征進(jìn)行研究。[結(jié)果]1961～2004年南京夏季平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫均呈現(xiàn)增溫趨勢，熱積溫?cái)?shù)值雖有明顯上升，但高溫天數(shù)并沒有顯著增長；20世紀(jì)60年代是一個(gè)夏季高溫期，而70、80年代夏季氣溫有所下降，80年代是夏季氣溫最低的時(shí)期，90年代和2000～2004年的平均值普遍提高，90年代以后是一個(gè)夏季變熱的時(shí)期。[結(jié)論]酷暑主要分布在60年代，涼夏主要分布在70、80年代。

關(guān)鍵詞南京；夏季氣溫；高溫日數(shù)；熱積溫；變化特征

近幾年來地球表面氣候正經(jīng)歷一次顯著的變化,全球氣候變暖現(xiàn)象愈發(fā)顯著，我國的氣候變化趨勢與全球氣候變化基本一致。這是基于我國學(xué)者對(duì)我國過去不同時(shí)間尺度的氣候，尤其是溫度變化的基本事實(shí)以及可能原因進(jìn)行的大量研究[1-5]。研究表明，人類活動(dòng)引起的溫室效應(yīng)增強(qiáng)是引起全球性氣候變暖的主要因素[6]。IPCC第4次評(píng)估報(bào)告指出,近100年(1906～2005年)全球平均地表溫度上升了(0.74±0.18)℃[6]。自1850年以來最暖的12年中有11年出現(xiàn)在1995～2006年(除1996年),過去50年升溫率幾乎是過去100年的2倍[7]。我國氣候變暖的主要地區(qū)是在北方，在20世紀(jì)80年代氣溫出現(xiàn)變暖突變[8-11]。

南京位于江蘇省西南部,地理位置為31°14′～32°26′N、118°26′～119°14′E,處于長江下游的平原地區(qū),屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，季風(fēng)顯著，四季分明，屬于濕潤地區(qū)，夏季炎熱，冬季寒冷。南京災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率高,災(zāi)種多,分布范圍廣,形成災(zāi)害比例高,是氣候?yàn)?zāi)害頻發(fā)區(qū)，而夏季是氣候?yàn)?zāi)害的頻發(fā)時(shí)期，因此對(duì)于南京夏季氣溫變化特征的研究有利于了解南京未來氣溫變化趨勢、掌握氣溫發(fā)展動(dòng)向，有效地采取防治措施，最大限度地降低氣象災(zāi)害所帶來的損失。筆者利用高淳站、江寧站、江浦站、溧水站、六合站、南京站6個(gè)氣象站點(diǎn)1961～2004年的氣溫資料，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)南京夏季的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫等變化趨勢進(jìn)行了研究。

1資料與方法

1.2分析方法采用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)1961~2004年南京市夏季平均溫度、全年平均溫度、夏季最高氣溫、夏季最低氣溫等變化趨勢進(jìn)行分析，研究南京市夏季氣溫變化特征。

2結(jié)果與分析

2.1南京市夏季平均氣溫變化從表1可以看出，南京市6個(gè)氣象站點(diǎn)中南京站全年平均氣溫最低，高淳站全年平均氣溫最高，而夏季平均氣溫江浦站遠(yuǎn)高于其他站點(diǎn)，南京站最低；就夏季平均氣溫變化率而言，江寧站最高，溧水站最低，可見1961～2004年江寧站夏季氣溫變化幅度最大，溧水站夏季氣溫變化幅度最小。

圖1　南京6個(gè)氣象站點(diǎn)分布Fig. 1　Distribution of six meteorological stations in Nanjing City

Table 1Changes of summer and annual average temperature of six meteorological stations in Nanjing City from 1961 to 2004

站點(diǎn)Stations年平均氣溫Annualaveragetemperature℃夏季平均氣溫Summeraveragetemperature℃夏季平均氣溫變化率Changerateofsummeraveragetemperature℃/10a高淳Gaochun16.5625.170.099江寧Jiangning16.0424.830.202江浦Jiangpu16.1626.040.146溧水Lishui16.1124.770.045六合Liuhe15.7324.990.077南京Nanjing15.5924.750.099

圖2　1961～2004年南京夏季(a)和全年(b)平均氣溫變化Fig. 2　 Changes of summer (a) and annual (b) average temperature in Nanjing City from 1961 to 2004

比較1961～2004年南京市夏季和全年平均氣溫變化(圖2)發(fā)現(xiàn)，全年平均氣溫變化與夏季平均氣溫變化一樣，均呈現(xiàn)上升趨勢，全年平均氣溫變化趨勢率(0.240 ℃/10a)大于夏季平均氣溫變化趨勢率(0.110 ℃/10a)，即全年平均氣溫相對(duì)夏季平均氣溫變化上升幅度較大。44年來夏季平均氣溫在多年氣溫均值線上下波動(dòng)，20世紀(jì)60年代夏季氣溫平均值明顯高于多年平均值，是夏季高溫期，而到70年代夏季氣溫逐步降低，1978～1980年氣溫變化幅度較大；進(jìn)入80年代氣溫達(dá)到低谷，呈現(xiàn)涼夏，10年間氣溫變化幅度較小，70～80年代氣溫整體呈現(xiàn)下降趨勢，年代氣溫平均值均低于多年氣溫平均值；到90年代之后，氣溫明顯上升，1992～1993年氣溫上升幅度較大，高于60年代高溫期的最高氣溫，年代氣溫平均值高于平均水平，而2000～2004年平均值顯著高于其他年代，可見2000年之后出現(xiàn)明顯的升溫現(xiàn)象。從南京5～9月平均氣溫隨時(shí)間演變(圖3)可以看出，8月呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，其余4個(gè)月的平均氣溫均呈現(xiàn)上升趨勢，9月上升趨勢最為明顯，7月上升趨勢(0.107 ℃/10a)和8月下降趨勢(0.165 ℃/10a)均較小，其余3個(gè)月上升趨勢均比較明顯，5、6、9月上升趨勢分別為0.288、0.162、0.245 ℃/10a。從各個(gè)月的氣溫分布情況來看，5月氣溫在20世紀(jì)60～90年代在多年平均值上下波動(dòng)，變化較小，在1992年之后氣溫呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，2000年之后溫度有所下降；6月氣溫在90年代之后呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢，在1997年氣溫出現(xiàn)了44年來最高氣溫；7月氣溫變化趨勢相對(duì)較小，2001年出現(xiàn)了44年來最高氣溫；8月平均氣溫呈現(xiàn)下降趨勢，1980年出現(xiàn)44年來最低氣溫，氣溫滑動(dòng)平均值均低于多年平均水平，僅1966、1967、1978、1994年平均氣溫高于多年平均水平；9月平均溫度變化趨勢較為明顯，60～80年代溫度波動(dòng)幅度較大，在1980年前后出現(xiàn)較為明顯波谷。

2.2南京市夏季最高氣溫變化從圖4可以看出，南京夏季最高氣溫的多年平均值為25.11 ℃，最高氣溫變化趨勢率為0.014 ℃/10a，可見44年來南京夏季最高氣溫整體略有上升。20世紀(jì)60年代夏季最高氣溫平均值遠(yuǎn)高于夏季多年最高氣溫平均值，而70～90年代夏季最高氣溫平均值均低于夏季多年最高氣溫平均值，1976～1980年夏季逐年最高氣溫平均值波動(dòng)較大，1977年出現(xiàn)了44年的夏季最高氣溫，而在1981年氣溫達(dá)到低谷，出現(xiàn)涼夏，可見80年代是最涼快的夏天，1980～1990年夏季逐年最高氣溫波動(dòng)較小。夏季逐年最高氣溫平均值高于夏季多年最高氣溫平均值主要集中在90年代之后，90年代之前僅有5個(gè)年份高于夏季多年最高氣溫平均值，而在1990年之后則有9個(gè)年份，可見90年代以后高溫天氣出現(xiàn)頻率較之60～80年代有明顯增加。

圖3　1961～2004年南京市5～9月平均氣溫變化Fig. 3　Changes of average temperature in Nanjing City from May to September in 1961-2004

圖4　1961～2004年南京市夏季最高氣溫變化Fig. 4　Changes of maximum temperature in Nanjing City in summer from 1961 to 2004

2.3南京市夏季氣溫≥35 ℃的日數(shù)及熱積溫的變化從1961～2004年南京市夏季熱積溫變化(圖5a)可以看出，南京平均熱積溫為14.10 ℃·d，熱積溫增長趨勢率為1.307 (℃·d)/10a,表明南京的變熱程度有所上升，1966年熱積溫?cái)?shù)值最大，炎熱程度相對(duì)較低，在20世紀(jì)90年代之后熱積溫峰值比較密集，表明高溫天數(shù)增多或最高氣溫升高，導(dǎo)致熱積溫?cái)?shù)值上升，在70、80年代夏季最高氣溫的年代平均值均低于多年平均值，炎熱程度相對(duì)較低，涼夏出現(xiàn)幾率較多，進(jìn)入90年代之后熱積溫呈上升趨勢，遠(yuǎn)超過了60年代的平均水平，酷暑天氣出現(xiàn)幾率增加。由1961～2004年南京市夏季高溫日數(shù)變化(圖5b)可見，44年來極端高溫日數(shù)平均為12.41 d，增長趨勢率為0.472 d/10a。20世紀(jì)60年代高溫日數(shù)偏多，70、80年代高溫日數(shù)偏少，而相對(duì)于70和80年代，90年代高溫日數(shù)又有所上升，且在1994年達(dá)45.20 d，之后有所下降；2000年之后天數(shù)波動(dòng)比較平穩(wěn)，但較70和80年代有明顯的增加，與熱積溫變化相比變化不大，可見2000年之后雖然高溫出現(xiàn)頻率增加，但高溫天數(shù)并沒有顯著增長。

2.4南京市夏季最低氣溫變化由圖6可見，1961～2004年南京夏季最低氣溫平均值為18.23 ℃，最低氣溫變化趨勢為0.119 ℃/10a，大于夏季最高氣溫變化趨勢率，44年來南京市夏季最低氣溫略有上升；20世紀(jì)70年代夏季最低氣溫平均值顯著低于其他各個(gè)年代，60、70、80年代夏季最低氣溫平均值均明顯低于夏季多年最低氣溫平均值，尤以1980年前后最為顯著，而80年代逐年最低氣溫平均值僅1985年最低氣溫平均值等于多年最低氣溫平均值，其余年份均小于多年最低氣溫平均水平，在1980年出現(xiàn)44年來最低谷；90年代夏季最低氣溫平均值略低于多年最低氣溫平均值，90年代之后夏季最低氣溫逐漸上升，2000～2004年夏季最低氣溫平均值遠(yuǎn)高于70年代夏季最低氣溫平均值。

3結(jié)論與討論

3.1結(jié)論

圖5　1961～2004年南京市夏季熱積溫(a)和≥35 ℃高溫日數(shù)(b)變化Fig. 5　 Changes of summer heat accumulated temperature (a) and number of high temperature days greater than 35 ℃ (b) in Nanjing City from 1961 to 2004

圖6　1961～2004年南京市夏季最低氣溫變化Fig. 6　Changes of minimum temperature in Nanjing City in summer from 1961 to 2004

(1)1961～2004年南京市夏季平均氣溫在夏季多年氣溫平均值線上下波動(dòng)，夏季平均氣溫變化趨勢率為0.110 ℃/10a。20世紀(jì)60年代夏季氣溫平均值明顯高于多年平均值，70～80年代氣溫整體呈現(xiàn)下降趨勢，年代氣溫平均值均低于多年氣溫平均值；到90年代之后，氣溫明顯上升，2000～2004年平均值顯著高于其他年代，可見2000年之后出現(xiàn)明顯的升溫現(xiàn)象。南京5～9月平均氣溫隨時(shí)間演變顯示，8月呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，其余4個(gè)月的平均氣溫均呈現(xiàn)上升趨勢，9月上升趨勢最為明顯。(2)1961～2004年南京市夏季最高氣溫整體略有上升；20世紀(jì)60年代夏季最高氣溫平均值遠(yuǎn)高于夏季多年最高氣溫平均值，而70～90年代夏季最高氣溫平均值均低于夏季多年最高氣溫平均值，80年代是最涼快的夏天，90年代以后高溫天氣出現(xiàn)頻率較之60～80年代有明顯增加。1961～2004年南京的變熱程度有所上升，90年代之后熱積溫峰值比較密集，在70、80年代夏季炎熱程度相對(duì)較低，涼夏出現(xiàn)幾率較多，進(jìn)入90年代之后熱積溫呈上升趨勢。60年代高溫日數(shù)偏多，70、80年代高溫日數(shù)偏少，90年代高溫日數(shù)又有所上升，2000年之后雖然高溫出現(xiàn)頻率增加，但高溫天數(shù)并沒有顯著增長。

(3)1961～2004年南京市夏季最低氣溫略有上升；20世紀(jì)60、70、80年代夏季最低氣溫平均值均明顯低于夏季多年最低氣溫平均值，尤以1980年前后最為顯著，90年代之后夏季最低氣溫逐漸上升，2000～2004年夏季最低氣溫平均值遠(yuǎn)高于70年代夏季最低氣溫平均值。

3.2討論

(1)南京夏季平均氣溫變化呈上升趨勢是與全球及我國的氣候變化背景分不開的，是全球及我國氣候變暖的一種局地響應(yīng)。同時(shí)南京夏季最高氣溫和熱積溫變化與大氣環(huán)流背景也有密切關(guān)系[13]。夏季西太平洋副高和南海夏季風(fēng)等氣候因子的年代際變化和長期趨勢變化表現(xiàn)異常強(qiáng)，有利于長江中下游夏季降水偏多的振幅[14]。同時(shí)南方濤動(dòng)的強(qiáng)弱和亞洲極渦面積的大小與長江中下游的降水和氣溫有較好的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，南方濤動(dòng)異常偏弱意味著江淮流域多雨的可能性偏多[12]。

(2)至于城市發(fā)展對(duì)氣溫變化的影響還不易確定，且南京的城市熱島現(xiàn)象在冬季最強(qiáng)、夏季最弱，且夜間強(qiáng)、白天弱[15]，雖然南京城市人口和經(jīng)濟(jì)增長有迅速發(fā)展，但由于城市結(jié)構(gòu)布局、建筑物密度等結(jié)構(gòu)的變化，南京城市熱島強(qiáng)度還需要進(jìn)一步的研究。與溫度相關(guān)的極端天氣事件變化與區(qū)域氣候變暖現(xiàn)象有密切聯(lián)系。極端高溫低溫事件的增加或減少影響氣溫平均值的上升，氣溫平均值的上升又會(huì)導(dǎo)致新的高溫事件。

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Analysis on Variation Characteristic of Summer Temperature in Nanjing City During 1961-2004

LAN Yu,ZHAO Xian-bin,AN Hao(Institute of Meteorology and Oceanography, PLA University of Science and Technology,Nanjing,Jiangsu 211101)

Abstract[Objective]To analyze the variation characteristics of the average temperature,maximum temperature and minimum temperature in Nanjing for summer during 1961-2004.[Method]The daily mean temperature,daily maximum temperature,daily minimum temperature data of six weather stations in Gaochun station,Jiangning station,Jiangpu station,Lishui station,Liuhe station and Nanjing station during 1961-2004 were used to research the variation characteristic of average temperature,maximum temperature,minimum temperature,days with temperature ≥35 ℃ and hot accumulated temperature by statistical analysis method.[Result]The average temperature,maximum temperature and minimum temperature of summer temperature in Nanjing during 1961-2004 showed warming trend,although the numerical hot accumulated temperature had increased significantly,there was no significant increase in the number of high temperature days.The 1960s was a summer high temperature period,the summer temperature dropped in the 1970s and the 1980s,the 1980s was the lowest summer temperature period, the average temperature rose in the 1990s and 2000-2004; after the 1990s, summer temperature began hotter and hotter.[Conclusion]Hot summers were mainly distributed in the 1960s, while cool summers were mainly distributed in the 1970s and the 1980s.

Key wordsNanjing;Summer temperature;High temperature days;Hot accumulated temperature;variation characteristic

收稿日期2015-12-28

作者簡介蘭渝(1989- )，女，山東威海人，碩士研究生，研究方向：大氣微波主被動(dòng)遙感。

中圖分類號(hào)S 161.2+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)02-234-04