河南省氣候要素變化趨勢(shì)分析

河南省氣候要素變化趨勢(shì)分析

地表年平均溫度變化氣候變化是世界上最重要的環(huán)境問(wèn)題之一。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的報(bào)告,近百年來(lái),地球氣候正經(jīng)歷以全球變暖為主要特征的顯著變化,1861~2000年全球地表平均增溫0.6℃,未來(lái)100年(2000~2100)地表年平均溫度將上升1.4~5.8℃。近百年來(lái),我國(guó)氣候也在不斷變暖,平均氣溫上升了0.4~0.5℃,以冬季和西北、華北、東北最為明顯。華北地區(qū)自20世紀(jì)50年代以后出現(xiàn)了明顯的暖干化趨勢(shì),20世紀(jì)80年代的年平均氣溫比前30年的年平均氣溫高0.21℃。冬季天氣異常偏暖,1985~2004年我國(guó)連續(xù)經(jīng)歷了18個(gè)大范圍暖冬。在全球和全國(guó)氣候變暖的總體趨勢(shì)下,本文根據(jù)河南省氣候分區(qū),選取1971~2000年的氣象資料,對(duì)地處我國(guó)南北氣候過(guò)渡帶的河南省氣候變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究。1氣象站的氣候要素選取河南省32個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站1971~2000年30年的年平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫、無(wú)霜期、降水量、相對(duì)濕度、蒸發(fā)量等7個(gè)氣候要素的逐年值作為分析對(duì)象,以32個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站的氣候要素平均值作為全省氣候平均值。根據(jù)河南省氣候區(qū)劃,全省共分8個(gè)氣候區(qū):淮南溫暖濕潤(rùn)、春雨豐沛區(qū)(Ⅰ);南陽(yáng)盆地溫暖半濕潤(rùn)、夏秋多旱澇區(qū)(Ⅱ);伏牛山山地溫涼濕潤(rùn)、少旱區(qū)(Ⅲ);中部黃土丘陵溫和半濕潤(rùn)、夏秋多旱區(qū)(Ⅳ);淮北平原溫和半濕潤(rùn)、春雨適中、夏秋易澇區(qū)(Ⅴ);豫東平原溫和半濕潤(rùn)、春季多旱、夏秋旱澇交錯(cuò)區(qū)(Ⅵ);豫北平原、豫西黃河谷地溫和半干旱、全年少雨多旱區(qū)(Ⅶ);太行山山地溫和半干旱少澇區(qū)(Ⅷ)。以每一個(gè)氣候區(qū)內(nèi)的所有農(nóng)氣站氣候要素平均值作為所在區(qū)的氣候平均值,用線性擬合方法分析主要?dú)夂蛞氐淖兓厔?shì)。2主要?dú)夂蛞蛩氐淖兓厔?shì)2.1溫度(1)河南省各氣候區(qū)年平均氣溫發(fā)展情況圖1表明,在1971~2000年的30年間,河南省年平均氣溫總體呈明顯上升趨勢(shì),每10年上升0.34℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)近40年的平均氣溫每10年上升0.04℃(所取氣候資料時(shí)段為1951~1989年),說(shuō)明河南省是我國(guó)年平均氣溫升高幅度較大的地區(qū)。但是,在河南省的不同氣候區(qū),其年平均氣溫的變化又有所不同(表1)。雖然8個(gè)氣候區(qū)年平均氣溫均呈上升趨勢(shì),但是上升速率有差異。Ⅳ區(qū)的上升速率最大,每10年0.48℃;Ⅲ區(qū)的上升速率最小,為每10年0.09℃,但也高于全國(guó)平均升溫幅度;其他區(qū)按上升速率由大到小依次是Ⅰ、Ⅷ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅱ區(qū),分別為每10年0.38、0.32、0.29、0.27、0.22、0.12℃。(2)候區(qū)年極端變化圖2表明,1971~2000年,河南省年極端最高氣溫總體呈下降趨勢(shì),每10年下降0.25℃,表2給出河南省不同氣候區(qū)年極端最高氣溫及變化趨勢(shì)。8個(gè)氣候區(qū)中有2個(gè)區(qū)(Ⅰ、Ⅲ)年極端最高氣溫呈輕微上升趨勢(shì),分別為每10年上升0.02和0.05℃,6個(gè)區(qū)年極端最高氣溫均呈下降趨勢(shì),但是下降的速率不同,Ⅱ區(qū)下降的最快,為每10年下降0.71℃,其他區(qū)按下降速率由大到小依次是Ⅶ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅷ區(qū),分別為每10年0.64、0.31、0.21、0.06、0.05℃。(3)極端最低氣溫上升特征℃。表3為河南省不同氣候區(qū)年極端最低氣溫及變化趨勢(shì)。8個(gè)氣候區(qū)中有2個(gè)區(qū)(Ⅱ、Ⅴ)年極端最低氣溫呈下降趨勢(shì),分別為每10年下降0.12、0.25℃,6個(gè)區(qū)年極端最低氣溫均呈上升趨勢(shì),Ⅷ上升得最快,上升速率為每10年1.71℃,其他區(qū)按上升速率由大到小依次是Ⅶ、Ⅳ、Ⅰ、Ⅵ、Ⅲ區(qū),分別為每10年1.08、0.69、0.40、0.36、0.24℃。2.2表1表2表21971~2000年河南省無(wú)霜期總體呈延長(zhǎng)趨勢(shì)(圖略),在河南省的不同氣候區(qū),無(wú)霜期的變化又是不同的(表4)。從表4可以看出,2個(gè)氣候區(qū)(Ⅱ、Ⅴ)無(wú)霜期呈縮短的趨勢(shì),分別為每10年縮短0.4、1.1d,6個(gè)氣候區(qū)無(wú)霜期均呈延長(zhǎng)趨勢(shì),但是延長(zhǎng)的速率不同,Ⅳ區(qū)延長(zhǎng)的最快,為每10年9.7d,其他氣候區(qū)按延長(zhǎng)的速率由大到小依次是Ⅲ、Ⅰ、Ⅷ、Ⅵ、Ⅶ區(qū),分別為每10年6.5、6.2、3.2、0.4、0.3d。2.3年降水量的變化1971~2000年河南省年降水量總體略呈增加趨勢(shì)(圖3),每10年上升5mm。河南省的不同氣候區(qū),年降水量變化又有所區(qū)別(表5)。8個(gè)氣候區(qū)中有5個(gè)區(qū)(Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ)年降水量呈減少趨勢(shì),分別為每10年減少2.7、4.5、11.5、4.1、19.3mm,3個(gè)區(qū)(Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ)年降水量呈增加趨勢(shì),分別為每10年增加28.6、0.2、53.7mm。2.4年平均相對(duì)濕度1971~2000年河南省年平均相對(duì)濕度總體呈輕微上升趨勢(shì)(圖略),每10年上升0.08%。表6為河南省不同氣候區(qū)年平均相對(duì)濕度及變化趨勢(shì)。8個(gè)氣候區(qū)中,3個(gè)區(qū)(Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ)年平均相對(duì)濕度呈輕微下降趨勢(shì),分別為每10年下降0.48%、1.35%、0.42%,5個(gè)區(qū)(Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ)年平均相對(duì)濕度呈輕微上升趨勢(shì),分別為每10年上升0.64%、0.55%、0.06%、0.41%、1.14%。2.5不同氣候區(qū)蒸發(fā)量及變化規(guī)律1971~2000年河南省年蒸發(fā)量總體呈明顯減少趨勢(shì)(圖4),每10年減少86.8mm。表7為河南省不同氣候區(qū)年蒸發(fā)量及變化趨勢(shì)。8個(gè)氣候區(qū)中,只有Ⅷ區(qū)的蒸發(fā)量有少量增加,每10年增加9.5mm。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ區(qū)年蒸發(fā)量均呈明顯的減少趨勢(shì),分別為每10年減少83.3、60.8、110.1、36.2、110.3、160.4、152.0mm。3結(jié)論(1)氣候條件分析。在中心至中央最低氣溫年平均氣溫明顯上升,增溫速度遠(yuǎn)高于全國(guó)的年平均氣溫增溫速度,年極端最高氣溫明顯下降,年極端最低氣溫明顯上升,年極端最低氣溫上升速率是年極端最高氣溫下降速率的2倍;無(wú)霜期有所延長(zhǎng);年降水量有少量增加;相對(duì)濕度基本穩(wěn)定;蒸發(fā)量明顯減少。總體氣候趨向溫和,氣候條件趨于改善。與全國(guó)氣候變化的氣溫升高、降水減少相比,氣溫變化與全國(guó)一致,降水變化與全國(guó)有所不同。(2)氣候條件總體分析Ⅰ區(qū)年平均氣溫明顯上升,年極端最高氣溫保持穩(wěn)定,年極端最低氣溫明顯上升,無(wú)霜期明顯延長(zhǎng),降水量略有減少,相對(duì)濕度輕微下降,蒸發(fā)量明顯減少。氣候條件總體趨于改善。Ⅱ區(qū)年平均氣溫略有上升,年極端最高氣溫明顯下降,年極端最低氣溫輕微下降,無(wú)霜期和相對(duì)濕度基本穩(wěn)定,降水量明顯增加,蒸發(fā)量明顯減少。氣候條件總體趨于改善。Ⅲ區(qū)年平均氣溫、極端最高氣溫、降水量和相對(duì)濕度基本穩(wěn)定,年極端最低氣溫上升,無(wú)霜期明顯延長(zhǎng),蒸發(fā)量明顯減少。氣候條件總體趨于改善。Ⅳ區(qū)年平均氣溫明顯上升,年極端最高氣溫明顯下降,年極端最低氣溫明顯上升,無(wú)霜期明顯延長(zhǎng),降水量略有減少,相對(duì)濕度輕微下降,蒸發(fā)量有所減少。氣候條件總體趨于改善。Ⅴ區(qū)年平均氣溫明顯上升,極端最高氣溫基本穩(wěn)定,年極端最低氣溫明顯下降,無(wú)霜期略有縮短,降水量減少,相對(duì)濕度保持穩(wěn)定,蒸發(fā)量明顯減少。氣候條件總體趨于改善。Ⅵ區(qū)年平均氣溫明顯上升,年極端最高氣溫下降,年極端最低氣溫明顯上升,無(wú)霜期基本穩(wěn)定,降水量明顯增加,相對(duì)濕度基本穩(wěn)定,蒸發(fā)量大幅度減少。氣候條件總體趨于改善。Ⅶ區(qū)年平均氣