全球氣候變暖與我國區(qū)域溫度變化

全球氣候變暖與我國區(qū)域溫度變化

近年來，氣候變化一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，與人類的生產(chǎn)和生活密切相關(guān)。IPCC第4次評估報(bào)告指出,近百年(1906~2005年)全球地表平均溫度上升了0.74℃,而1901~2000年全球地表平均溫度上升了0.60℃。全球氣候變暖無論在時(shí)間還是空間上都存在著明顯的區(qū)域差異,溫度的差異會(huì)給生物造成多方面的復(fù)雜影響。因此,對區(qū)域性氣候尤其是氣溫的研究是非常迫切的。1氣候變化的區(qū)域特征許多學(xué)者對我國的氣候變暖進(jìn)行了相關(guān)研究。丁斌等分析了長江流域近50年來的平均氣溫,平均日最低氣溫、平均日最高氣溫隨時(shí)間的變化趨勢特征。張晶晶等依據(jù)1951~2000年逐月氣溫和年平均氣溫資料,得出我國年平均氣溫和冬、夏季氣溫的變化都與全球大氣活動(dòng)有不同程度的聯(lián)系,而且不同季節(jié)響應(yīng)全球大氣變化的區(qū)域不同。盧愛剛等利用中國氣象中心160個(gè)站點(diǎn)的觀測資料分析了全球升溫對我國區(qū)域溫度緯向梯度的影響。任國玉等分析了我國近54年的地面氣溫,結(jié)果表明,大部分地區(qū)的氣候都在變暖,其中北方和青藏高原地區(qū)增溫最明顯,而在四川盆地及其西南仍然維持著降溫趨勢。張?zhí)m生等對我國氣候變化的區(qū)域特征進(jìn)行了研究。宋連春根據(jù)全國336個(gè)站逐旬地面氣溫資料,分析了我國40余年的氣溫時(shí)空變化特征。王海平等分析了年平均、年平均最高和最低氣溫的年際和年代際變化趨勢,得出近38年來華東區(qū)年平均氣溫總體呈上升趨勢。周寧芳等利用重建后的地面月平均氣溫資料,分析了近50年青藏高原全年及各季節(jié)氣溫變化的區(qū)域特征,其中高原升溫存在季節(jié)差異,升溫主要發(fā)生在春、冬季,夏、秋季氣溫變化升溫趨勢與幅度存在區(qū)域差異,升溫趨勢不明顯。孫鳳華等研究了東北地區(qū)的變暖趨勢,近44年來,東北地區(qū)平均氣溫存在明顯的變暖傾向,氣候變暖趨勢存在著季節(jié)性和地域性差異。這些研究獲得了大量有價(jià)值的結(jié)論,為該研究提供了重要參考。研究人員使用的資料大都為站點(diǎn)觀測資料,其結(jié)果有一定的差異,原因在于站點(diǎn)資料的非均一性差異。氣候變化研究基礎(chǔ)建立在能夠反映氣候真實(shí)變化的均一性長序列數(shù)據(jù)上,然而觀測臺(tái)站的遷移、周圍環(huán)境的變化、觀測方法和觀測儀器的變更等常會(huì)使序列數(shù)據(jù)出現(xiàn)非均一性。2004年中國氣象局發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)氣象探測環(huán)境保護(hù)的通知》指出,氣象探測環(huán)境和設(shè)施受到影響和破壞的現(xiàn)象日趨突出,僅國務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)所屬的氣象觀測站中,就有1445個(gè)氣象觀測站由于探測環(huán)境破壞被迫遷移,占全國氣象部門地面氣象觀測站總數(shù)的60%,其他部門有1000多個(gè)氣象站探測環(huán)境遭破壞,被迫遷移的比例也很高。中國氣象局給出的對均一化數(shù)據(jù)的對比評估中指出,訂正后的數(shù)據(jù)對臺(tái)站極端事件由于非均一而出現(xiàn)的不合理性有了明顯改善,訂正后數(shù)據(jù)資料的整體質(zhì)量與連貫性要明顯優(yōu)于訂正前的資料,對極端氣候事件的描述更接近實(shí)際情況。為了彌補(bǔ)這一不足,筆者將根據(jù)中國均一化氣溫資料,分別從全國氣溫變化和區(qū)域氣溫變化來進(jìn)一步分析1951~2004年氣溫的變化趨勢。2數(shù)據(jù)和方法2.1由網(wǎng)點(diǎn)資料進(jìn)行的歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)集采用國家氣象中心2006年提供的1951~2004年均一化歷史氣溫?cái)?shù)據(jù)集的站點(diǎn)資料。國家氣象中心對該資料按年份和區(qū)域進(jìn)行了相關(guān)訂正,并給出了均一化資料按年份的訂正情況。2.2氣溫變化區(qū)的地理位置張晶晶等在分析我國近50年氣溫變化的區(qū)域差異及其與全球氣候變化的聯(lián)系時(shí),將我國大陸劃分為8個(gè)氣溫變化區(qū)。筆者將以此劃分方式作為參考,將全國劃分為:①東北區(qū),包括黑龍江、內(nèi)蒙古東北部和吉林北部;②西北區(qū),包括內(nèi)蒙古中段及西部、山西西部、陜西北部、寧夏、甘肅和新疆的北部;③東北-華北區(qū),包括遼寧、河北、山東、山西東部、河南北部、安徽北部和江蘇北部;④青新區(qū),包括青海北部和新疆南部;⑤東南區(qū),包括河南、安徽、江蘇的南部、湖北、湖南、江西、浙江、福建、廣東、海南、廣西東部以及海上島嶼;⑥中南區(qū),包括陜西和甘肅的南部、四川中東部、重慶、貴州、廣西的大部和云南東部;⑦西南區(qū),包括青海南部、西藏東部、四川和云南的西部;⑧藏西區(qū),包括西藏的西部和青海的西南部。8個(gè)氣溫變化區(qū)的地理位置具體見圖1。需要說明的是,由于均一化資料中西藏西部和青海西南部數(shù)據(jù)較少,其結(jié)果有一定的局限性,并不適用于整個(gè)藏西區(qū),因此暫不對這些地區(qū)進(jìn)行分析、討論。3增暖勢場變化由圖2可知,近50年來,我國年平均氣溫呈整體上升趨勢。從20世紀(jì)50年代末到60年代末,氣溫有一定的下降;70年代以來,溫度持續(xù)上升,尤其是從80年代中期以來,上升趨勢非常明顯。1998年為我國近50年來最暖的一年。線性趨勢分析表明,溫度氣候傾向率為0.26℃/10a。由圖3可知,我國四季平均氣溫整體上都呈上升趨勢,但增溫幅度有所不同。春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)的氣候傾向率分別為0.25、0.16、0.22、0.42℃/10a,冬季溫度上升趨勢最為明顯,春、秋季增暖趨勢次之,夏季增暖趨勢最小。全國各個(gè)區(qū)域的增暖趨勢有相似的季節(jié)差異。4不同地區(qū)的溫度變化4.1增暖趨勢對比從整體來看,該區(qū)域的溫度呈上升趨勢,這與全國溫度上升趨勢基本一致(圖4)。氣候變率為0.37℃/10a,比全國平均增暖趨勢更明顯,與張晶晶等給出的0.35℃/10a和孫鳳華等給出的0.34℃/10a的差異不大。20世紀(jì)80年代以前平均溫度在1.0℃左右,增溫趨勢比較弱;從20世紀(jì)80年代末至2004年呈明顯的升溫趨勢,90年代中后期溫度達(dá)到最大。4.2張晶晶的選擇如圖5所示,該區(qū)域的總體溫度一直呈上升趨勢,氣候變率為0.34℃/10a,比全國平均增暖趨勢更明顯,與張晶晶等給出的0.19℃/10a有比較大的差異。20世紀(jì)80年代以前,該區(qū)的增暖趨勢不明顯,從80年代末起,溫度開始迅速上升,1998年氣溫達(dá)到近50年的最高值。該區(qū)域的氣溫主要有3次波動(dòng):20世紀(jì)50年代中期、60年代中期到70年代中期為冷期,80年代中期開始進(jìn)入暖期。4.3氣溫、濕度如圖6所示,該區(qū)域總體溫度呈上升趨勢,氣候變率為0.27℃/10a,與全國平均增暖趨勢基本相當(dāng),比張晶晶等給出的0.35℃/10a要小得多。該區(qū)1998年氣溫達(dá)到近50年中最高值,為11.4℃左右,1956年氣溫達(dá)到最低值,為8.4℃左右。該區(qū)域氣溫波動(dòng)與西北區(qū)相似,1975年以前為冷期,其中,20世紀(jì)50年代持續(xù)升溫,60年代持續(xù)降溫,50年代中期的波谷值較大,1985年開始持續(xù)升溫,并進(jìn)入暖期。4.4暖趨勢與張晶晶晶的變化如圖7所示,該區(qū)域溫度總體呈較強(qiáng)的上升趨勢,氣候變率為0.34℃/10a,比全國平均增暖趨勢更明顯,與張晶晶等給出的0.16℃/10a有比較大的差異。該區(qū)1998年氣溫達(dá)到近46年的最高值,為7.3℃左右。該區(qū)氣溫有4次比較明顯的波動(dòng):20世紀(jì)50年代中期到60年代末為冷期,70年代中期以后都為暖期,溫度在小幅波動(dòng)中增暖,90年代末氣溫一路攀升。4.5氣溫和體重對2.10/10a要有所如圖8所示,該區(qū)域溫度總體略有升高,氣候變率為0.15℃/10a,比全國增暖趨勢小,比張晶晶等給出的0.10℃/10a要稍大。該區(qū)1998年氣溫達(dá)到50年中的最高值,為19.1℃左右,1984年達(dá)到最低值,為17.2℃左右。該區(qū)氣溫有4次波動(dòng):20世紀(jì)50年代末到60年代中期為暖期,60年代中期到80年代中期為冷期,80年代中開始為暖期,從90年代中期開始持續(xù)增溫。4.6近50年來最高值如圖9所示,該區(qū)域溫度變化在20世紀(jì)90年代以前并不顯著,90年代以后,增暖趨勢明顯。該區(qū)1998年氣溫達(dá)到近50年中最高值,為16.9℃。該區(qū)氣候變率為0.14℃/10a,比全國平均增暖趨勢小,比張晶晶等給出的0.04℃/10a要大得多。該區(qū)氣溫主要有5次波動(dòng):20世紀(jì)50年代中期較冷,50年代后期到60年代中期為暖期,60年代后期至70年代后期及80年代前半期、90年代中期較冷,80年代后半期較暖,90年代中期開始升溫。4.7趨勢線先降后升的變化區(qū)都不同,總體呈下降趨勢。該區(qū)是全國唯一一個(gè)溫度趨于下降,且下降趨勢比較明顯的地區(qū)。其氣溫趨勢線呈先降后升的變化,1953~1965年呈明顯的降溫趨勢;1965年以來,氣溫呈比較弱的上升趨勢,1965年以來的氣候變率為0.14℃/10a,比全國平均增暖趨勢小。最高年氣溫出現(xiàn)在1954年,為9.8℃;增暖后年平均氣溫仍沒有超過20世紀(jì)50年代的最高值。5增暖趨勢與氣溫的變化(1)全國不同區(qū)域的溫度變化與前人通過非均一化站點(diǎn)資料得到的結(jié)論有一定的差異。(2)我國近50年來年平均氣溫