德化縣地表溫度變化及影響因子分析

許光耀

【摘? ?要】 利用德化縣國家氣象站1980～2018年觀測(cè)資料，采用一元線性回歸、散點(diǎn)圖和相關(guān)性分析，對(duì)德化39年地表溫度變化及其影響因子分析。結(jié)果表明：德化縣地表溫度年序列呈上升趨勢(shì)，速率為0.36℃/10a，且上升趨勢(shì)顯著。通過與同期云量、氣溫、降水量、風(fēng)速、相對(duì)濕度和日照六個(gè)氣象因子對(duì)比分析，認(rèn)為地表溫度上升主要是由氣溫、日照、秋季風(fēng)速共同作用引起，以氣溫相關(guān)性最好。

【關(guān)鍵詞】 地表溫度;變化;影響因子

Analysis of Surface temperature change and its influencing factors in Dehua County

Xu Guangyao

（Fujian Quanzhou Dehua County Meteorological Bureau? ?362500）

[Abstract] Based on the observation data of Dehua County National Meteorological Station from 1980 to 2018， the variation of surface temperature and its influencing factors in Dehua for 39 years were analyzed by univariate linear regression， scatter plot and correlation analysis. The results show that the annual sequence of surface temperature in Dehua County shows an upward trend， the rate is 0.36 ℃ / 10 a， and the upward trend is significant. Compared with the six meteorological factors of cloud cover， air temperature， precipitation， wind speed， relative humidity and sunshine in the same period， it is considered that the increase of surface temperature is mainly caused by the combined action of air temperature， sunshine and autumn wind speed， and the correlation between air temperature is the best.

[Keywords] surface temperature; change; influence factor

地表溫度指地面的溫度。太陽熱能輻射到地面后，一部分被反射到大氣層，一部分被地面吸收后使地面增熱，對(duì)地面溫度測(cè)量后得到的溫度即地表溫度。地表溫度還會(huì)由所處地點(diǎn)環(huán)境而不同。地表溫度變化也是氣候變化研究中重要問題之一。文章利用德化縣1980-2018年地表溫度觀測(cè)值分析其變化特征，為開展地方氣候變化對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)區(qū)域規(guī)劃和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)參考。

據(jù)相關(guān)理論分析，對(duì)地表溫度高低有影響的主要是氣溫、云量、降水量、濕度、風(fēng)速及日照等要素。通常溫度越高、濕度及風(fēng)速越小、降水量越少、日照越長(zhǎng)、云量越少，該日地表溫度就越高。但是這些要素對(duì)影響究竟有多大呢？是否和理論認(rèn)為完全一致呢？本文選取德化氣象站近39年實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。

1? 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1? ?數(shù)據(jù)來源

本文選取德化國家氣象站1980～2018年地面氣象觀測(cè)站觀測(cè)的0cm地面溫度、云量、氣溫、相對(duì)濕度、降水量、平均風(fēng)速和日照觀測(cè)記錄資料。季節(jié)劃分方法如下：春季（3-5月），夏季（6-8月），秋季（9-11月），冬季（12月-次年2月）。

1.2? 研究方法

①地表溫度及各氣象因子變化趨勢(shì)運(yùn)用線性回歸方程進(jìn)行分析。

②散點(diǎn)圖表示應(yīng)變量隨自變量變化而變化的趨勢(shì)，利用數(shù)據(jù)分析軟件探討散點(diǎn)圖和擬合線，從而直觀體現(xiàn)出同期各氣象因子對(duì)地表因子的影響。

③運(yùn)用數(shù)據(jù)分析軟件分析地表溫度與同期各氣象因子相關(guān)性，并檢驗(yàn)相關(guān)系數(shù)。Pearson相關(guān)系數(shù)可衡量?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)集合是否處于一條線上，判斷出定距變量間線性關(guān)系。當(dāng)兩個(gè)變量都為正態(tài)連續(xù)變量且互為線性關(guān)系時(shí)，這兩個(gè)變量之間的相關(guān)程度采用積差相關(guān)系數(shù)，主要有Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2? 結(jié)果與分析

2.1? 地面溫度的變化趨勢(shì)分析

德化縣年際地面溫度線性回歸方程y=0.036x+19.03，近39年德化地表溫度呈上升趨勢(shì)，速率為0.036℃/a;相關(guān)系數(shù)0.558，通過a=0.01顯著性水平檢驗(yàn)。雖然年平均地面溫度呈明顯的上升趨勢(shì)，但年際間波動(dòng)較大。

2.2? 各氣象因子的變化趨勢(shì)分析

近39年中德化縣各氣象因子的變化趨勢(shì)（表1），氣溫、降水量、風(fēng)速和日照均趨于升高，其中溫度升高顯著，通過a=0.05顯著性檢驗(yàn);云量和相對(duì)濕度趨于減小。

2.3? 各氣象因子對(duì)地表溫度的影響分析

通過統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)各氣象因子與地表溫度作散點(diǎn)圖并進(jìn)行線性擬合得出，地面溫度與日照、風(fēng)速、氣溫及降水量呈正比關(guān)系，但總云量、相對(duì)濕度則與其呈反比關(guān)系。初步判定氣溫是地面溫度主要影響因子，且明顯高于其它氣象因子對(duì)地面溫度的影響，而降水量和風(fēng)速對(duì)地面溫度呈正相關(guān)，這與人們之前普遍認(rèn)為的結(jié)論有差異。

2.4? 典型性相關(guān)分析與檢驗(yàn)

利用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，對(duì)得到的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著水平a=0.01和a=0.05，得出總云量、氣溫、相對(duì)濕度、降水量、風(fēng)速及日照各因子與地面溫度之間相關(guān)性。定量得出地面溫度與氣溫、風(fēng)速、日照、降水量呈現(xiàn)正相關(guān)，與云量、相對(duì)濕度則為負(fù)相關(guān);以氣溫的相關(guān)程度最高，這與張娜等在濰坊市地表溫度變化及影響因子分析中的研究結(jié)果相一致[1]，為0.868;日照次之，為0.412，風(fēng)速、總云量、相對(duì)濕度和降水量的相關(guān)系數(shù)分別為0.372、0.305、0.291和0.178，其中溫度、日照與地面溫度相關(guān)系數(shù)均通過a=0.01顯著檢驗(yàn)，風(fēng)速與地面溫度相關(guān)系數(shù)通過a=0.05顯著檢驗(yàn)， 這些要素對(duì)地面溫度影響明顯?？傇屏俊⑾鄬?duì)濕度、降水量則未通過顯著性檢驗(yàn)，對(duì)地面溫度造成的影響不明顯。

由于年平均降水量和平均風(fēng)速與地面呈現(xiàn)正相關(guān)與理論普遍認(rèn)為的負(fù)相關(guān)存在不一致，本文對(duì)各季地面溫度與對(duì)應(yīng)的降水量及平均風(fēng)速分別做更細(xì)的分析，可以定量看出各季地面溫度與各季降水量均成負(fù)相關(guān)，這與人們普遍認(rèn)為的結(jié)論相一致，而與各季風(fēng)速仍成正相關(guān)，這與人們普遍認(rèn)為的結(jié)論仍然不一致。春季降水量與地面溫度相關(guān)程度最高，為-0.433，且通過a=0.01顯著性檢驗(yàn);其次是夏季，為-0.360，通過a=0.05顯著檢驗(yàn)，相關(guān)程度最小的是冬季（-0.001），秋季為-0.094。而秋季風(fēng)速與地面溫度相關(guān)程度最高，為0.370，且通過a=0.05的顯著性檢驗(yàn)，春、夏、冬季相關(guān)系數(shù)分別為0.159、0.091、0.071。冬季、秋季降水量及冬季風(fēng)速、春季風(fēng)速、夏季風(fēng)速均未能通過顯著性檢驗(yàn)，說明該季降水量及風(fēng)速對(duì)地面溫度影響不明顯。

4? 結(jié)論

①德化縣的地面溫度呈上升趨勢(shì)，速率為0.036℃/a，且通過a=0.01顯著性水平檢驗(yàn)，說明上升趨勢(shì)明顯，氣溫對(duì)地面溫度上升貢獻(xiàn)最大。

②地面溫度與氣溫、日照均呈正相關(guān)，與降水量、云量、相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān);氣溫和日照是導(dǎo)致德化地面溫度上升的主要因子，以氣溫的相關(guān)性最好[1-2]。

③分析得出地面溫度的高低由多個(gè)影響因子共同決定，與地面溫度與氣象要素相關(guān)性理論一致。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張 娜，李晶晶. 濰坊市地表溫度變化及影響因子分析 [J].? ? ? ? 中國農(nóng)業(yè)信息，2017（19）.

[2] 楊曉玲，蘭曉波，丁文魁，等.河西走廊東部地面溫度的變化? ? ? ?特征及影響因子分析[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 2014（1）.