民豐縣近40年氣溫變化趨勢分析

胡爾西代·再比卜拉 李昌明 阿米娜·麥圖爾迪

摘要?利用民豐縣氣象站1980—2019年氣溫觀測資料，采用線性分析方法對年、季及月平均氣溫、年平均最高及最低氣溫變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明，近40年民豐縣平均氣溫的年、季、月變化均呈增高趨勢，以春季升高趨勢最顯著，其中3、4月增溫幅度最大，同時年平均最高、最低氣溫也趨于升高，且年平均最低氣溫明顯高于年平均最高氣溫。

關(guān)鍵詞?年平均氣溫;月平均氣溫;年平均最高氣溫;年平均最低氣溫;變化趨勢

中圖分類號：P423?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?文章編號：2095-3305（2020）03-057-03

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.025

近百年來全球正經(jīng)歷著一次以變暖為主要特征的顯著變化，自1860年以來全球地表溫度升高0.74℃，變暖幅度自20世紀(jì)90年代以來明顯加速。全球氣候變暖，必然會對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，氣候變化已成為當(dāng)前國際社會普遍關(guān)注的全球性問題，近些年隨著全球氣候變化研究的深入，國內(nèi)外相關(guān)專家及學(xué)者用不同的方法研究了各地區(qū)域氣候變化規(guī)律，同時積極應(yīng)對氣候變化的響應(yīng)問題也成為科學(xué)界的熱點(diǎn)。如趙宗仁等[1]認(rèn)為，與全球變化相應(yīng)，中國的氣候也發(fā)生了顯著深刻變化，近百年氣溫上升了0.5～0.8℃，1956—2005年近50年增暖尤其明顯，溫度升高了1.25℃;賀晉云等[2]通過歸納總結(jié)了1990年以來新疆氣候變化相關(guān)的國內(nèi)外研究文獻(xiàn)資料，概括了新疆氣候變化事實(shí)、影響、預(yù)測及應(yīng)對措施等方面的最新研究進(jìn)展，認(rèn)為新疆氣候整體上正趨于向暖濕化轉(zhuǎn)變，這一氣候變化事實(shí)使得該區(qū)域水熱資源進(jìn)行重新配置，對水資源和農(nóng)業(yè)等都產(chǎn)生了較大影響。

民豐縣位于新疆西南部，地理坐標(biāo)82°22′～85°55′?E、35°20′～39°29′?N，地處昆侖山北麓、塔里木盆地的西北部，塔克拉瑪干沙漠的南部，受到帕米爾高原以及天山的屏障阻擋作用，中亞、西伯利亞及北冰洋冷空氣和水汽難以到達(dá)，南部又有昆侖山和青藏高原的影響，低緯度的暖濕空氣也難以進(jìn)入，因此境內(nèi)水汽來源少，干燥少雨，屬于典型的溫帶荒漠性氣候，一年中各季節(jié)氣溫變化較大，降水稀少，蒸發(fā)量大，光照豐富，縣內(nèi)主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、低溫霜凍、大風(fēng)、沙塵等。為研究民豐縣氣溫變化規(guī)律，筆者采用民豐縣40年的歷史觀測資料對地方氣候環(huán)境變化作簡單分析，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有一定意義。

1?資料與方法

選取民豐縣1980—2019年共40年的氣溫觀測資料，采用線性分析方法、距平分析等相關(guān)資料分析，并對歷年氣溫多年平均值、最高及最低值等特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出氣溫變化趨勢特征。氣象要素的變化特征采用線性趨勢方程表示，即：

Y=a1×t+b。

式中，Y表示氣象要素，t為時間，a1為線性趨勢項(xiàng)，a1>0表示呈上升趨勢，a1<0表示呈下降趨勢，a1絕對值大小可以衡量上升、下降的幅度，a1×10表示氣象要素每10年的傾向率。

2?結(jié)果與分析

2.1?年平均氣溫

1980—2019年民豐縣年平均溫度為12.2℃，其中1981年平均氣溫最低，為11.0℃，與年平均氣溫最高年份2015年（13.5℃）相差2.5℃，說明民豐縣年平均氣溫年際變化較大。從圖1可以看出，近40年民豐縣年平均氣溫升高趨勢十分明顯，上升傾向率為0.493℃/10年。1996年以前，除1990年外其他年份年平均氣溫均在12.0℃以下，無明顯上升;從1978年開始，年均氣溫升至12.0～13.5℃這一區(qū)間，且逐年升高，2015年平均氣溫更是突破歷史極值。分析年平均氣溫距平可知，民豐縣近40年中有22年為正距平，主要出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期以后，其中21世紀(jì)10年代均為正距平;而18年負(fù)距平年，主要出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代和90年代前7年。

近40年民豐縣年平均氣溫大致可以分為2個時期：第1個時期（1980—1996年）為偏冷期，年平均氣溫為11.4℃，低于歷年平均氣溫0.8℃;第2個時期（1997—2019年）平均氣溫12.7℃，屬于偏暖期，高于歷年平均氣溫0.5℃，這一時期的氣溫變化為逐漸上升趨勢，但近10年來民豐縣年平均氣溫略有下降，其中2012年和2018年與歷年平均值基本一致。

2.2?年平均最高和最低氣溫

民豐縣1980—2019年年平均最高氣溫和年平均最低氣溫呈穩(wěn)定的上升變化（圖2）。從10年滑動平均線看，年平均最高氣溫和年平均最低氣溫呈波動式上升，年平均最低氣溫在20世紀(jì)80年代有一降溫區(qū)，年平均最高氣溫氣候傾向率為0.325℃/10年，年平均最低氣溫升高趨勢顯著，氣候傾向率為0.715℃/10年，其中年平均最低氣溫的上升幅度顯著高于年平均最高氣溫。

分析近40年平均最高、最低氣溫?cái)?shù)據(jù)還可以看出，20世紀(jì)80年代年平均最高、最低氣溫分別為19.6、3.8℃，與歷年平均值相比偏少0.6和1.1℃;20世紀(jì)90年代出現(xiàn)上升，分別達(dá)到20.0、4.4℃，但仍低于歷年平均值;進(jìn)入21世紀(jì)后，年平均最高、最低氣溫繼續(xù)升高，且升高幅度明顯，21世紀(jì)00年代分別達(dá)到20.5、5.5℃;21世紀(jì)10年代期間，年平均最高、最低氣溫穩(wěn)定保持上升趨勢，達(dá)到了20.6和5.8℃，分別較歷年平均值偏高0.4和0.9℃，其中40年中最高氣溫極值出現(xiàn)在該時期，為2013年的21.7℃，而2012年19.8℃，偏低于歷年平均值0.4℃，最低氣溫極值出現(xiàn)在2016年，達(dá)到了6.7℃，但2019年較其他年份出現(xiàn)明顯的下降，為4.9℃，說明氣候趨于變暖，同時也導(dǎo)致一些極端天氣氣候事件發(fā)生。

2.3?各季節(jié)氣溫特征及變化

民豐縣四季分明，夏季氣溫最高，平均氣溫為24.8℃，春季次之，平均氣溫15.3℃，進(jìn)入秋季氣溫下降快，平均氣溫略低于春季，為11.5℃，冬季氣溫偏低，平均為-2.8℃。

根據(jù)1980—2019年民豐縣氣溫資料對春、夏、秋、冬4個季節(jié)氣溫及其年代際變化特征進(jìn)行分析（圖3）。從冬季氣溫序列變化趨勢分析，近40年來民豐縣冬季平均氣溫呈上升趨勢，每10年平均氣溫上升約0.425℃。民豐縣春季平均氣溫變化上，其中1980—1989年平均為14.3℃，1990—1999年出現(xiàn)上升，平均氣溫達(dá)到14.7℃，2001—2009年春季平均氣溫為15.9℃，出現(xiàn)了明顯的升高變化，2009—2010年平均氣溫已經(jīng)達(dá)到16.2℃，整體上氣溫呈逐年上升趨勢，氣候傾向率為0.655℃/10年。從夏季氣溫序列變化趨勢分析，近40年民豐縣夏季平均氣溫為24.8℃，出現(xiàn)了明顯的升溫趨勢，每10年氣溫上升約0.4℃，總體上看民豐縣夏季氣溫呈上升趨勢，主要升溫出現(xiàn)在進(jìn)入21世紀(jì)以后。分析近40年民豐縣秋季氣溫變化趨勢，1980—1989年民豐縣秋季平均氣溫為10.7℃，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，秋季氣溫變化呈升高趨勢，平均氣溫達(dá)到11.1℃，較20世紀(jì)80年代升高了0.4℃;2000—2009年秋季迅速升溫，達(dá)到12.1℃，上升幅度明顯，民豐縣近40年秋季平均氣溫總體趨于明顯的上升趨勢，氣候傾向率為0.471℃/10年。

2.4?民豐縣月氣溫特征

由圖4可知，近40年以來，民豐縣一年之中平均氣溫最高的是7月，1月平均氣溫最低，為-5.3℃，從1月開始，氣溫逐月升高，3月氣溫出現(xiàn)迅速的回升，達(dá)到8.9℃，到7月達(dá)到峰值，月平均氣溫25.7℃，8月次之，月平均氣溫24.6℃，8月以后平均氣溫又開始逐月下降，11月氣溫迅速由10月的11.4℃下降至3.5℃，12月氣溫為一年中次低值，平均-3.6℃。

從月平均氣溫近40年變化的氣候傾向率來看，1—12月平均氣溫與年平均氣溫變化趨勢一致，均呈上升趨勢，上升趨勢最明顯的是3、4月，分別為1.046、0.652℃/10年，上升幅度相對最低的是5月，氣候傾向率為0.258℃/10年（表1）。

3?氣溫變化影響及應(yīng)對

綜上所述，近40年來民豐縣氣溫逐年上升，氣候變暖導(dǎo)致生態(tài)等一系列發(fā)生變化，對各行業(yè)都產(chǎn)生了較大影響，其中影響最大的是農(nóng)業(yè)。近年來，民豐縣大力發(fā)展無公害農(nóng)作物種植，建成蔬菜生產(chǎn)基地、優(yōu)質(zhì)水稻生產(chǎn)基地及優(yōu)質(zhì)油菜生產(chǎn)基地，早在2013年就評估通過農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地認(rèn)證18個，無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)定4.2萬hm2，認(rèn)定26個無公害農(nóng)產(chǎn)品，18個綠色農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展迅速。民豐縣氣溫增高，尤其是春季明顯增溫，使春播提前，作物生長期延長，秋季凍害減少，同時喜溫作物種植面積擴(kuò)大，一些越冬作物能安全過冬，今后隨著氣溫的逐漸增高，還將提高作物復(fù)種指數(shù)，提高農(nóng)田產(chǎn)出率，提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。但民豐縣降水偏少，氣溫高加劇蒸發(fā)，增大干旱發(fā)生率，高溫干旱導(dǎo)致病蟲害發(fā)生發(fā)展，加大病蟲害防治難度，而且氣溫變暖土壤有機(jī)質(zhì)分解快，長時間會造成地力下降，而開展病蟲害防治和增加土壤肥力均會增大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。因此，不僅要充分利用氣候變暖帶來的有利作用，科學(xué)調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，還要掌握不良影響，趨利避害，選育耐旱、耐高溫、抗蟲的優(yōu)良品種，完善農(nóng)業(yè)水利設(shè)施，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)抵御災(zāi)害能力。

4?結(jié)論

（1）在全球氣候變化背景下，近40年民豐縣氣溫變化情況是：氣溫上升，年平均氣溫以每10年0.493℃的速率上升，前中期表現(xiàn)為緩慢上升，后期則出現(xiàn)急劇升高之勢，呈現(xiàn)出顯著上升;年平均最高、最低氣溫與年平均氣溫變化相同，也呈現(xiàn)上升的趨勢，其中年平均最低氣溫變化幅度高于年平均最高氣溫。進(jìn)入21世紀(jì)后，氣溫表現(xiàn)為急劇升高，但2017—2019年平均氣溫又出現(xiàn)下降現(xiàn)象，這可能是個別極端氣候事件引發(fā)的年平均氣溫偏低。

（2）綜合以上分析，民豐縣近40年來四季平均氣溫均呈上升趨勢，以春季增高趨勢最明顯、夏季最低，氣候傾向率分別為0.655、0.4℃/10年;民豐縣一年中1月氣溫最低、7月氣溫最高，8月為次高值，1—12月為增加趨勢，增加趨勢最明顯的是3和4月，5月增溫幅度相對最低。

（3）民豐縣近40年來氣溫變化趨勢與全球氣候變暖趨勢一致，氣溫升高說明民豐縣人居環(huán)境正在不斷改變，對于干燥少雨的南疆地區(qū)來說，加劇氣候暖干化趨勢，尤其是春季3—4月氣溫明顯升高，增加沙塵天氣出現(xiàn)頻率，使土地荒漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，因此應(yīng)積極應(yīng)對氣候變化不利影響，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]?趙宗仁，王紹武，羅勇.IPCC成立以來對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]?賀晉云，張明軍，王鵬，等.新疆氣候變化研究進(jìn)展[J].干旱區(qū)研究，2011，28（3）：499-508.

責(zé)任編輯：黃艷飛