全球氣候變化背景下近五十年中國濕度區域變化趨勢

盧愛剛，熊友才

（1.渭南師范學院 化學與生命科學學院，陜西 渭南714000；2.陜西省多河流濕地生態環境重點實驗室，陜西 渭南714000）

全球變化及其響應和適應的研究正成為當前越來越重要的熱點問題［1－2］，人類生存環境及生產生活越來越明顯地受到全球變化的影響。農業和糧食產量受氣候變化的影響而發生的相應變化，也正引起人們越來越多的關注［3］。水蒸汽是大氣中最重要的能量載體，并且也是最重要的溫室氣體，它的時空分布通過諸如潛熱交換、輻射性冷卻和加熱、云的形成和降雨等對天氣和氣候造成相當大的影響，從而影響動植物的生長環境，其變化是植被改變的主要動力［4］，對農業生產也會產生一定的影響。因此，對濕度的研究也顯得越來越重要。王留朋等［5］采用PWV（Precipitable Water Vapor）序列，結合實測降水量，研究了PWV序列和RH（Relative Humidity）序列在暴雨過程中的變化規律。另外，相對濕度對工業工藝也有很大影響［6］，還通過影響氣溶膠的光學特性，從而對太陽增溫率具有系統影響［7－8］；此外，相對濕度對能見度也有一定的影響［9］。

因此，研究全球變化背景下濕度的變化趨勢，對于了解環境的變化及調整生產具有重要的現實意義。相對濕度的主要影響因素是氣溫和降水，中國氣候分布與變化的時空差異使其存在較大的時空差異。本文利用中國氣象中心提供的中國標準氣象站點實測的相對濕度月平均值，對全球氣候變化下過去五十年中國濕度變化進行系統研究。通過系統研究全球變暖對區域濕度的影響趨勢，為人類應對全球變暖的措施和決策制定提供理論基礎，為生態文明建設提供政策依據。

1 材料與方法

本文所用的數據來源于中國氣象中心提供的中國標準氣象站點的實測月平均值。采用的相對濕度數據，通過嚴格的篩選，將時間尺度統一在1958年1月至2007年12月，最終篩選出444個月數值完整的站點（圖1）。圖1表明，就全國而言，站點區域分布不均勻，特別是青藏與黑龍江北部站點稀少。受限于數據，本研究范圍限于中國大陸地區。通過對全國444個站點50a濕度變化的斜率分析，比較各地在全球升溫背景下的濕度變化趨勢。

圖1 444個氣象站點分布

2 結果與分析

圖2是1958—2007年年均相對濕度斜率區域分布格局，由圖2可知，中國中東部（95°E以東）地區相對濕度基本為減小趨勢，其中只有渤海北岸以及山東大部為增大趨勢；而95°E以西地區濕度基本為增大趨勢，這與已有工作提出的中國西部地區正在發生暖濕化的結論是一致的［10－11］。

圖3是每個站點1958—2007年每年相對濕度最大月的趨勢分布情況。據圖3，濕度最大月的變化趨勢以減小為主，說明全國大部分區域年濕度最高值趨于降低，只有南疆、內蒙古絕大多數區域以及藏西地區、山東等地區濕度最大月的濕度值呈增大趨勢。

圖2 1958－2007年444個站點年均相對濕度序列斜率區域分布

圖3 1958－2007年444個站點年相對濕度最大月份斜率區域分布

圖4 1958－2007年444個站點年相對濕度最小月變化斜率區域分布

圖4 是1958—2007年444個站點年相對濕度最小月濕度趨勢變化斜率區域分布情況。從圖4可知，相對濕度最小月濕度變化趨勢區域差異大，其中減小趨勢主要分布于從吉林到云南、東北—西南走向的一個帶狀的不連續區域。另外，在青海、甘肅、四川以及東南沿海地區也有部分相對濕度減小的區域，其余大部分都是增大區域，特別是95°E以西區域。

圖5是各個站點每年相對濕度最大月份與最小月份相對濕度差值的趨勢分析結果（用每個站點每年濕度最大月的平均值，減去最小月份的濕度平均值，為年相對濕度差），圖5說明，以蒙古中部、四川盆地、塔里木盆地、云南為中心存在幾個顯著的年濕度差呈增大趨勢的區域；以北疆、東北北部、西藏南部、橫斷山區為中心，有幾個典型的相對濕度年差呈減小趨勢的區域，東南部平原也基本以減小趨勢為主。

圖5 1958－2007年444個站點年相對濕度差斜率區域分布

目前關于全球升溫對農業影響的研究比較多，但各地由于制約農業產量的主導氣候因子是有差異的，就某一區域來說，氣候要素的制約性因子是不一樣，如在東北地區，溫度目前應該是農業增產的主要氣候因子；而在西北，降水量可能是當前農業增產的主要氣候因子。作為反映氣溫與降水平衡的因子，濕度對氣溫和降水均有影響，對農作物的生長也起著重要的作用，應該引起重視。

3 結論與討論

由于不同農作物對空氣濕度的要求不同，所以全球氣候變化引起的區域濕度變化，會在一定程度上影響農業的區域分布及生長狀況。我國西北干旱區半個世紀以來受氣候暖干化影響，糧食氣象產量呈現明顯下降趨勢［12］。本文利用444個站點的濕度變化斜率對各地濕度變化趨勢進行分析，發現盡管均值分析與極值分析有差異，但大的格局是一致的，即：在全球升溫的背景下，中國相對濕度區域變化以95°E為分界線，90°E以西區域濕度普遍呈增大趨勢，說明中國西部在全球變暖背景下的濕度增大，呈現“暖濕化”趨勢；95°E以東地區基本以相對濕度呈減小趨勢為主，以東北地區最為典型，氣候呈現“暖干化”趨勢，個別區域濕度增大。

在全球升溫下，相對濕度年差（最高與最低月份的差值）因為降水和升溫的復雜組合而在區域上差異較大，但是沒有明顯的空間分布規律。

在升溫比較一致的情況下，各地濕度變化的趨勢不同，主要是由降水變化的區域差異引起的。

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