田愉 于丁



摘 要 利用1988年—2018年白洋淀周邊12個觀測站的日均氣溫觀測資料,統計分析白洋淀周邊氣溫的季節變化和年際變化特征。結果表明:1988—2018年白洋淀周邊的氣溫在波動中上升,氣溫增長率為0.166 ℃/10年;春季、夏季、冬季氣溫呈上升趨勢,增長率分別是0.736 ℃/10年、0.236 ℃/10年、0.062 ℃/10年;秋季氣溫呈下降趨勢,降溫速率約為0.258 ℃/10年。
關鍵詞 氣溫;氣溫增長率;年際變化;白洋淀
中圖分類號:P423 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.073
白洋淀是河北省最大的湖泊,主體位于河北省保定市安新縣境內?,F有大小淀泊143個,平均年蓄水量13.2億立方米。白洋淀主要位于安新縣、容城縣和雄縣境內,小部分位于任丘市西部,屬東部季風區暖溫帶半干旱地區,大陸性氣候特點顯著,四季分明:春季干燥多風、夏季炎熱多雨、秋季天高氣爽、冬季寒冷少雪。作為河北省最大的內陸湖泊,白洋淀對周邊氣溫有著一定的影響。基于此,利用1988—2018年白洋淀周邊12個站點的觀測數據分析氣溫變化,確定白洋淀湖陸風環流的變化及對氣溫的影響。
1 資料與方法
1.1 資料
利用1988年1月1日—2018年12月31日白洋淀周邊12個國家級觀測站的平均氣溫、日最高氣溫和日最低氣溫觀測資料。
1.2 方法
將12個站點30年的氣溫進行算術平均,統計分析白洋淀周邊氣溫的年際變化和季節變化特征,并利用GIS軟件分析氣溫的空間分布特征。
2 結果與分析
2.1 平均氣溫的年際變化特征
圖1為近30年來白洋淀地區氣溫年際變化,可以看出,1988—2018年白洋淀地區氣溫時高時低呈波狀變化,但總體呈上升趨勢,氣溫增長速率是0.166 ℃/10年。1989年平均氣溫較高,達到12.6 ℃以上,之后又回落到12.6 ℃以下,整體上較好地展示出氣候的周期波動和變化,基本沒有超過13.5 ℃,這種狀態持續到1998年。1998年氣溫開始持續升高,1998—2008年氣溫升高趨勢明顯,1998年平均氣溫甚至高達13.58 ℃。聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)指出,1998年是強厄爾尼諾年,全球增溫速率比1951年以來的增溫速率要小,但仍舊保持增溫狀態。白洋淀地區氣溫的這種變化與全球氣溫變化趨勢是一致的,即保持氣溫的增長。而任國玉等[1]的研究認為我國1951—2004年增溫速率為0.25 ℃/
10年,虞海燕等[2]的研究同樣證明華北地區1990—2009年增溫速率為0.4 ℃/10年。造成這種情況的原因可能是白洋淀湖陸風對周邊氣溫的局地調節作用。湖陸風的存在,白洋淀周邊升溫慢,降溫慢,部分熱量被淀區吸收,使得在全球變暖的背景下,白洋淀周邊增溫速率明顯小于華北地區乃至全國的平均增溫速率,這一結果與李祥等[3]關于白洋淀濕地氣候變化特征分析結果一致。2009—2013年,年平均氣溫出現明顯下降,均在13 ℃以下;到2014年,氣溫又開始穩定上升[4]。
圖2和圖3為近30年來白洋淀地區年平均最低溫度和年平均最高溫度的變化趨勢。可以看出,近30年年平均最高溫度總體呈上升趨勢,而年平均最低溫度總體呈下降趨勢。這與北方地區和全球的變化不太一致,全球范圍內近30年年平均最低溫度和年平均最高溫度總體均呈上升趨勢。對比白洋淀周邊,年平均最高溫度上升速率為0.322 ℃/10年,年平均最低溫度下降速率為0.544 ℃/10年,且年平均最低溫度下降速率大于年平均最高溫度上升速率,這可能是由于白洋淀地區特殊的地理環境造成的。尤其是在2000—2014年,白洋淀水位增加,湖陸風環流作用加強,白洋淀周邊地區白天升溫快,而白洋淀地區環境經治理明顯改善后,用于白洋淀植被蒸騰和水域蒸發耗能的熱量增加,而用于空氣增熱的能量減少,使得夜間最低溫度相應降低。
2.2 氣溫的四季變化特征
圖4是近30年來白洋淀地區四季平均氣溫的年際變化曲線。各個季節的平均溫度變化存在較大的差異,春季氣溫的年際變化(圖4a)中可以看出,1989年春季平均氣溫為14.62 ℃,1991年出現了最低氣溫12.17 ℃,之后氣溫一直呈波狀變化;20世紀后,春季平均氣溫明顯升高,除2010年出現了一個較低的氣溫12.36 ℃外,2000—2018年的春季平均溫度均在14.06 ℃以上,總體上呈波動上升趨勢,氣溫增長率為0.736 ℃/10年。圖4b為夏季氣溫的年際變化,1988—1993年氣溫都較低,在25.64 ℃以下,到1994年,夏季平均溫度有一個較大值,為26.98 ℃,之后,夏季平均溫度在波動中穩步上升,均在25 ℃以上。圖4c為秋季氣溫的年際變化,可以明顯看出,秋季氣溫的變化趨勢與其他季節相反,呈下降趨勢,降溫速率約為0.258 ℃/10年,秋季平均氣溫變化趨勢和年平均最低溫度的變化趨勢基本保持一致。而冬季氣溫(圖4 d)的增溫速率為0.062 ℃/10年,相較于春、夏兩季,增溫不明顯,有別于中國北方大部分地區冬季增溫最明顯的特征。這可能是白洋淀周邊地區生態環境保護的原因,又因為有天然的地熱資源,部分地區冬季取暖以地熱、天然氣為主,煤炭使用量較中國北方大部分地區少,排放出的CO2等多種溫室氣體也較少,所以冬季增溫不明顯。
3 結論
1988—2018年,白洋淀周邊的氣溫在波動中上升,氣溫增長率為0.166 ℃/10年;年平均最低溫度總體呈下降趨勢,變化速率為0.544 ℃/10年,年平均最高溫度呈上升趨勢,變化速率為0.322 ℃/10年,且年平均最低溫度變化的絕對變化速率大于年平均最高溫度的絕對變化速率;春季、夏季、冬季呈升溫趨勢,升溫速率分別是0.736 ℃/10年、0.236 ℃/10年、0.062 ℃/10年,秋季氣溫呈降溫趨勢,降溫速率約為0.258 ℃/10年。
參考文獻:
[1] 任國玉,郭軍,徐銘志,等.近50年中國地面氣候變化特征[J].氣象學報,2005,63(6):942-956.
[2] 虞海燕,劉樹華,趙娜,等.1951—2009年中國不同區域氣溫和降水量變化特征[J].氣象與環境學報,2011,27(4):1-11.
[3] 李祥,壽紹文,白艷輝,等.1960—2013年白洋淀濕地氣候變化特征分析[J].氣象與環境學報,2016,21(1):75-83.
[4] 王紹武.近百年我國及全球氣溫變化趨勢[J].氣象,1990,16(2):11-15.
(責任編輯:劉昀)