河南省未來30年氣候變化趨勢研究

□趙國強（吉林省氣象局）

□李彤霄 □王 君 □曹淑超

（河南省氣象科學研究所；中國氣象局·河南省農(nóng)業(yè)氣象保障與應用技術重點實驗室）

□王紀軍（河南省氣候中心）

近百年來，全球氣候發(fā)生了顯著的變化，給人類社會、經(jīng)濟、生態(tài)系統(tǒng)的方方面面都將帶來威脅，由此產(chǎn)生了一系列不容忽視的問題。全球氣候變化成為當今人類社會所面臨的最嚴重的全球環(huán)境問題之一。

在全球氣候變化的大背景下，近50年來我國增溫尤其明顯，我國年平均地表氣溫增加1.1℃，增溫主要發(fā)生在80年代中期以后，增溫速率為0.22℃/10a，明顯高于全球或北半球同期平均增溫速率。

在研究以往氣候變化的基礎上，人們也對未來的氣候變化趨勢做了大量的研究，對氣候情景進行了大量的模擬和預估，以期對未來的生產(chǎn)生活有所借鑒 ，以適應未來氣候的變化，減輕氣候變化造成影響。

本研究利用國家氣候中心區(qū)域氣候模式的模擬結果，對21世紀10—30年代河南省未來氣候變化趨勢進行情景預估，為有關部門制訂應對氣候變化的政策、措施等提供參考。

1.資料與方法

使用國家氣候中心制作的 “中國地區(qū)氣候變化預估數(shù)據(jù)集”的IPCCAR4模式的月平均資料，選擇21世紀A1B情景下（SRESA1B）多模式集合的模擬結果作為情景預估數(shù)據(jù)，分辨率為 1°×1°。

使用雙線性插值方法，將模式格點資料分別插值到河南省49個站點上，而后對這49個站點的氣象要素值再進行平均，以49個氣象站的氣候要素平均值作為全省氣候平均值，以每一個氣候區(qū)內(nèi)的所有氣象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氣候要素的變化趨勢，獲得河南省21世紀20-40年逐月以及年的河南省及各區(qū)的氣候變化情景，并對其進行評估。根據(jù)河南省農(nóng)業(yè)開發(fā)氣候區(qū)劃，把全省共分8個區(qū)：Ⅰ豫北山區(qū)氣候區(qū)；Ⅱ豫北平原氣候區(qū)；Ⅲ豫西山地氣候區(qū)；Ⅳ豫中丘陵氣候區(qū)；Ⅴ豫東平原氣候區(qū)；Ⅵ南陽盆地氣候區(qū)；Ⅶ豫東南平原氣候區(qū)；Ⅷ豫南山丘氣候區(qū)（見圖1）。河南省49個氣象觀測站分布情況見圖2。

2.河南未來30年氣候情景預估

2.1 未來氣溫呈增加趨勢

河南省未來30年年平均氣溫有升高的趨勢，每10年升高0.45℃（見圖3）。全省溫度升高1.32～1.42℃，氣溫增幅明顯區(qū)主要分布在南陽、駐馬店和信陽的西部，其次中東部和豫北的部分地區(qū)，豫西增幅最小。春季，氣溫的變化大致以京廣線為界，京廣線以西的區(qū)域增溫幅度大于其東部，氣溫增幅為0.39℃/10年，增溫明顯的區(qū)域主要位于京廣線以西；夏季，增溫顯著，溫度升高1.5℃左右，主要升溫區(qū)為豫北和中東部；秋季，全省增溫都很顯著，升高了1.3～1.5℃；冬季，黃河以南的區(qū)域增溫都較明顯，且自北向南升溫幅度增加。

在河南省的不同氣候區(qū),年平均氣溫的變化有所區(qū)別 (表1)。河南省所有氣候區(qū)都有升高的趨勢，21世紀20年代比10年代平均氣溫升高0.3～0.4℃，30年代比10年代平均氣溫升高0.9～1.0℃。21世紀20年代河南省南部地區(qū)氣溫升高幅度小于北部地區(qū)，21世紀30年代河南省南部地區(qū)氣溫升高幅度大于北部地區(qū)，其中豫南山丘氣候區(qū)上升得最快。

圖1 河南省農(nóng)業(yè)開發(fā)氣候區(qū)劃圖

圖2 河南省49個氣象觀測站分布圖

2.2 未來降水量呈增加趨勢

圖3 未來30年年平均氣溫變化圖

表1 不同氣候區(qū)未來年平均氣溫變化趨勢表 單位：℃

表2 不同氣候區(qū)未來年降水量變化趨勢表 單位：mm

河南省未來30年年降水量略有增加的趨勢，每10年升高2.1mm（見圖4）。降水量基本上圍繞765mm上下波動，變化不大。冬季降水增幅顯著，主要集中在豫北一帶，最高增幅達21%；春季增幅不大，而夏、秋季降水以減弱為主，其中豫南的大部減弱明顯。

在河南省的不同氣候區(qū),年降水量的變化有所區(qū)別(表2)。21世紀20年代不同氣候區(qū)年降水量都有增加的趨勢，而30年代降水趨勢從北到南由增加轉為減少。10～30年代的降水趨勢與30年代相同。豫北山區(qū)氣候區(qū)、豫北平原氣候區(qū)、豫西山地氣候區(qū)、豫中丘陵氣候區(qū)、豫東平原氣候區(qū)有增加的趨勢；南陽盆地氣候區(qū)、豫東南平原氣候區(qū)和豫南山丘氣候區(qū)呈減少的趨勢。其中豫南山丘氣候區(qū)30年代減少趨勢較為明顯。

圖4 未來30年年降水量變化圖

3.結論與討論

3.1 根據(jù)未來氣候情景的預估，未來30年河南省氣溫呈增加趨勢，降水量呈增加趨勢，降水波動也將會進一步增大。這與《黃淮海地區(qū)適應氣候變化農(nóng)業(yè)開發(fā)科學評估報告》預估的全國的氣候變化趨勢較一致。

3.2河南省各個氣候區(qū)未來30年氣溫變化趨勢與河南省一致，只是變化趨勢略有不同，但差異不大。

3.3 河南省各個氣候區(qū)未來30年降水變化趨勢與河南省有一些差異。21世紀20年代各個氣候區(qū)與河南省變化趨勢較一致，但30年代年降水量變化趨勢從北到南由增加轉為減少。其中豫南山丘氣候區(qū)30年代減少趨勢較為明顯。

3.4 由于當前的氣候模式本身還不完善，一些分析因素也有較大的不確定性，模擬結果會有一些偏差。隨著模式的進一步發(fā)展，這些問題在以后的研究中會得到進一步改進。

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