黃山1961-2010年最高氣溫和最低氣溫的變化特征

袁新田，方來偉

宿州學院環境與測繪工程學院，安徽宿州，234000

黃山1961-2010年最高氣溫和最低氣溫的變化特征

袁新田，方來偉

宿州學院環境與測繪工程學院，安徽宿州，234000

為了探討黃山近50年最高氣溫、最低氣溫的變化特征，選取黃山(58437)光明頂氣象站點1961-2010年的最高氣溫、最低氣溫觀測數據，采用線性傾向估計等方法，對黃山近50年來四季最高氣溫、最低氣溫變化和日較差變化趨勢進行分析。研究結果表明：(1)黃山春、夏、秋、冬四季平均最低氣溫的傾向率分別為：0.17℃/10a、0.17℃/10a、0.25℃/10a、0.47℃/10a，冬季上升幅度最大，春季、夏季最小。(2)四季平均最高氣溫的傾向率分別為：0.26℃/10a、0.08℃/10a、0.24℃/10a、0.40℃/10a，冬季上升幅度最大，夏季最小。50年來黃山四季平均最低氣溫、最高氣溫均處于上升狀態。(3)春、夏、秋、冬季四季氣溫日較差的傾向率分別為0.109℃/10a、-0.084℃/10a、-0.003℃/10a、-0.106℃/10a。

最高氣溫；最低氣溫；氣溫日較差；黃山

2013年IPCC第五次評估報告(AR5)結果表明,繼續排放溫室氣體將進一步升高全球溫度[1]。與1986-2005年相比,預計2016 -2035年全球平均地表溫度將升高0.3℃～0.7℃, 2081-2100年將升高0.3℃～4.8℃。未來全球氣候變暖對氣候系統變化的影響仍將持續，對中緯度地區影響將日益明顯。我國大部分地區處于中緯度地帶，氣候變化對我國的影響表現在自然、社會、經濟和政治等各領域。任國玉等研究得出，近54年來氣溫上升趨勢為0.25℃/10a,增溫從20世紀90年代開始[2-3]。陳鐵喜等研究指出，1952-2001年，長江流域春季和夏季的氣溫日較差的降低趨勢最為明顯[4-5]。華立娟等研究指出，氣溫日較差在不同區域變化差異明顯，南方隨季節改變有很大的變化，其中春夏兩季最為顯著[6]。本研究依據黃山(58437)光明頂氣象站點1961-2010年的逐日最高氣溫、最低氣溫的觀測數據，探討黃山近50 年最高氣溫、最低氣溫變化的特征和規律。這對黃山風景區生態環境保護和旅游業可持續發展有一定的參考價值。

1 資料與方法

1.1 資料數據處理

選取黃山(58437)光明頂氣象站點1961-2010年的逐日最高氣溫、最低氣溫觀測數據，因該站點作為國家氣象觀測一級站點，氣象數據具有完整性和可靠性。季節劃分3-5月為春季，6-8月為夏季，9-11月為秋季，12到次年2月為冬季。

1.2 分析方法

氣溫的變化趨勢采用一次線性方程表示，即

Y=a+bt

式中，Y為氣象要素；t為年份的序號(本文t取值為1-50)；b為線性趨勢項，b的系數為正，則表明是增量，b的系數為負，則表明是減量[7-9]。

氣溫年代際距平值分析采用每10年的平均氣溫與50年的平均氣溫作差。差值為負，則為負距平；差值為正，則為正距平。

2 結果與分析

2.1 最高氣溫變化分析

從圖1(a-d)可以看出，春、夏、秋、冬最高氣溫均呈上升趨勢，趨勢增溫率分別是0.26℃/10a、0.08℃/10a、0.24℃/10a、0.40℃/10a，春、秋、冬三季增溫趨勢明顯(相關系數R2分別為0.201 2、0.225 5、0.269 0)，而夏季增溫趨勢不明顯(相關系數R2=0.028 7)。春、夏、秋、冬四季最高氣溫在50年中分別上升了1.3℃、0.4℃、1.2℃、2℃。

春季最高氣溫(圖1a)在1961-1990年的30年間有19年距平值為負值，其中1970年的氣溫距平值為-2.27℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有16年距平值為正值，其中2008年的氣溫距平值為1.73℃，為這20年的最高值。夏季最高氣溫(圖1b)在1961-1990年的30年間有17年距平值為負值，其中1977年和1989年的氣溫距平值為-1.29℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有13年距平值為正值，其中2009年的氣溫距平值為1.41℃，為這20年的最高值。秋季最高氣溫(圖1c)在1961-1990年的30年間有22年距平值為負值，其中1976年的氣溫距平值為-2.11℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有15年距平值為正值，其中1998年的氣溫距平值為1.69℃，為這20年的最高值。

冬季最高氣溫(圖1d)在1961-1990年的30年間有19年距平值為負值，其中1967年和1984年的氣溫距平值為-2.52℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有17年距平值為正值，其中2010年的氣溫距平值為1.88℃，為這20年的最高值。

圖1 黃山四季最高氣溫變化趨勢

2.2 最低氣溫變化分析

從圖2(a-d)可知，春、夏、秋、冬最低氣溫均呈上升趨勢，趨勢增溫率分別為0.17℃/10a、0.17℃/10a、0.25℃/10a、0.47℃/10a, 相關系數R2分別為0.086 8、0.167 1、0.165 7、0.298 8，冬季增溫趨勢明顯。春、夏、秋、冬最低氣溫在50年中分別上升了0.85、0.85、1.25、2.35℃。

春季最低氣溫(圖2a)在1961-1990年的30年間有21年距平值為負值，其中1970年的氣溫距平值為-2.19℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有16年距平值為正值，其中1998年和2002年的氣溫距平值為1.51℃，為這20年的最高值。夏季最低氣溫(圖2b)在1961-1990年的30年間有20年距平值為負值，其中1965年和1989年的氣溫距平值為-1.05℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有15年距平值為正值，其中2005年和2007年的氣溫距平值為1.05℃，為這20年的最高值。秋季最低氣溫(圖2c)在1961-1990年的30年間有18年距平值為負值，其中1976年的氣溫距平值為-2.76℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有15年距平值為正值，其中2005年和2006的氣溫距平值為1.54℃，為這20年的最高值。冬季最低氣溫(圖2d)在1961-1990年的30年間有20年距平值為負值，其中1967年的氣溫距平值為-2.71℃，為這30年的最低值；從1991-2010年的20年間有15年距平值為正值，其中2002年的氣溫距平值為2.39℃，為這20年的最高值。

圖2 黃山四季最低氣溫變化趨勢

2.3 氣溫日較差變化分析

由圖3(a-d)可以看出，春季氣溫日較差呈現遞增趨勢，趨勢率為0.109℃/10a；夏、秋、冬氣溫日較差均呈現遞減趨勢，趨勢率分別為0.084℃/10a、0.003℃/10a、0.106℃/10a，冬季氣溫日較差遞減速率最大。這主要與四季最高氣溫、最低氣溫的趨勢增溫率不同有關。

2.4 最高氣溫年代際變化分析

由表1可以看出，春季最高氣溫在20世紀60年代、90年代以及2000-2010年均為正距平，氣溫偏高；2000-2010年的距平值為0.73℃，21世紀以來升溫明顯。在20世紀70年代和80年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀80年代的距平值為-1.67℃，20世紀80年代春季為50年中氣溫最低。夏季最高氣溫在20世紀70年代到90年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀60年代、2000-2010年均為正距平，氣溫偏高；夏季最高氣溫20世紀80年代距平值為-0.44℃，氣溫最低；2000-2010年的距平值為0.56℃，氣溫最高。秋季最高氣溫在20世紀60年代到80年代均為負距平，氣溫偏低，其中20世紀80年代的距平值為-0.71℃，為50年中最低；20世紀90年代及2000-2010年均為正距平，距平值為0.89℃，氣溫偏高，20世紀90年代以來升溫明顯。冬季最高氣溫在20世紀60年代、80年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀70年代、90年代以及2000-2010年均為正距平，氣溫偏高；50年中20世紀60年代的距平值為-0.85℃，氣溫最低；而2000-2010年的距平值為0.77℃，最為溫暖。年平均最高氣溫，20世紀60年代到80年代，距平值均為負值，氣溫偏低，其中20世紀80年代氣溫最低；20世紀90年代以來距平值均為正值，氣溫偏高，其中21世紀以來升溫最為明顯。

圖3 黃山四季氣溫日較差變化趨勢

表1 黃山最高氣溫距平值(℃)(1961-2010年)

2.5 最低氣溫年代際變化分析

由表2可以看出，春季最低氣溫在20世紀60年代、90年代以及2000-2010年均為正距平，氣溫偏高；在20世紀70年代、80年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀80年代距平值為-0.5℃，氣溫最低；2000-2010年的距平值為0.61℃，最為溫暖。夏季最低氣溫在20世紀70年代-90年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀60年代及2000-2010年均為正距平，氣溫偏高；20世紀80年代的距平值為-0.28℃，最為寒冷；2000-2010年的距平值為0.55℃，最為溫暖。秋季最低氣溫在20世紀60年代到80年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀90年代、2000-2010年均為正距平，氣溫偏高；20世紀70年代的距平值為-0.64℃，最為寒冷；2000-2010年的距平值為0.71℃，最為溫暖。冬季最低氣溫在20世紀60年代到80年代均為負距平，氣溫偏低；20世紀90年代以及2000-2010年均為正距平，氣溫偏暖；20世紀60年代的距平值為-0.89℃，最為寒冷；2000-2010年的距平值為0.71℃，最為溫暖。年平均最低氣溫在20世紀60年代到80年代，距平值均為負值，氣溫偏低，其中20世紀80年代最為寒冷；20世紀90年代以來距平值均為正值，氣溫偏高，其中是21世紀以來升溫最為明顯。

表2 黃山最低氣溫距平值(℃)(1961-2010年)

3 結 論

通過對黃山近50年春、夏、秋、冬四季最高氣溫和最低氣溫的變化趨勢分析，氣溫日較差的變化分析，最高氣溫和最低氣溫的年代際變化分析，得出如下結論：

(1)黃山最高氣溫、最低氣溫春、夏、秋、冬均呈上升趨勢，四季增溫趨勢存在差異。最高氣溫的趨勢增溫率冬季最大，為0.40℃/10a，夏季最小為0.08℃/10a；最低氣溫的趨勢增溫率冬季最大，為0.47℃/10a，春季、夏季最小為0.17℃/10a；除春季外，夏、秋、冬季最高氣溫的趨勢增溫率小于最低氣溫的趨勢增溫率。

(2)春季氣溫日較差呈現遞增趨勢，趨勢率為0.109℃/10a；夏、秋、冬氣溫日較差均呈現遞減趨勢，趨勢率分別為0.084℃/10a、0.003℃/10a、0.106℃/10a，冬季氣溫日較差遞減速率最大。這主要與四季最高氣溫、最低氣溫的趨勢增溫率不同有關。

(3)最高氣溫、最低氣溫在1961-1990年期間距平值主要為負，氣溫偏低；在1991-2010年期間距平值主要為正，氣溫偏高；2000年以來增暖趨勢明顯。

[1]秦大河,Thomas Stocker.IPCC第五次評估報告第一工作組報告的亮點結論[J].氣候變化研究進展,2014,10(1):1-6

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[3]任國玉,郭軍,許銘志,等.近50年中國地面氣候變化基本特征[J].氣象學報,2005,63(6):942-956

[4]陳鐵喜,陳星.近50年中國氣溫日較差的變化趨勢分析[J].高原氣象,2007,26(1):150-157

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[9]國家科學技術部,中國氣象局,中國科學院.第二次氣候變化國家評估報告[EB/OL].[2015-04-02].http://www.wxw1.com/gnnews/20111117795.html

(責任編輯：汪材印)

10.3969/j.issn.1673-2006.2015.08.032

2015-04-21

安徽高校省級自然科學研究重點項目“兩淮礦區采煤塌陷水域與氣候、生態環境之間相互作用機制研究”(KJ2013A244)；“皖北煤礦區表層環境重金屬元素地球化學組成和遷移規律研究”(KJ2014A251)；“基于環境監測新型納米晶熒光功能材料的設計和實時檢測方法的研究”(KJ2015A203)。

袁新田(1963-)，安徽阜陽人，教授，主要研究方向：氣候變化與土壤環境。

P467

A

1673-2006(2015)08-0107-05