謝仁波，史向陽(yáng)，張 洪，安萬(wàn)雄

(1.貴州省江口縣氣象局，貴州 江口 554400;2.貴州省思南縣氣象局，貴州 思南 565100)

1 引言

氣溫是氣候變化最為重要的指標(biāo)，氣溫變化對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)、生活以及自然環(huán)境狀況都會(huì)產(chǎn)生重大影響，尤其是最高(低)氣溫往往會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)巨大的損失［1］。我國(guó)氣溫的變化情況十分復(fù)雜，區(qū)域性和季節(jié)性特征十分明顯［2］。因此近年來(lái)許多學(xué)者通過(guò)選取一站或數(shù)站的資料進(jìn)行中、小區(qū)域氣候變化的研究，取得了一些研究成果［3-8］，但所用資料也基本集中在容易獲得的年、月統(tǒng)計(jì)資料方面，對(duì)各定時(shí)觀測(cè)時(shí)次資料序列的分析幾乎沒(méi)有見(jiàn)到。

思南是烏江中游重鎮(zhèn)，是長(zhǎng)江上游與長(zhǎng)江中下游的過(guò)渡地帶，位于亞洲季風(fēng)區(qū)，屬于氣候脆弱帶，氣候?yàn)?zāi)害頻繁，特別是高溫伏旱危害大、頻率高，素有“火爐”之稱(chēng)。烏江所經(jīng)銅仁段僅有2個(gè)國(guó)家氣象探測(cè)站，唯思南資料完整，研究思南的氣溫變化，對(duì)探討大型水體周邊氣溫變化特征及烏江所經(jīng)狹長(zhǎng)地帶氣候變化起到拋磚引玉的作用。

2 資料與方法

資料為思南站1951—2010年的逐日4次定時(shí)觀測(cè)氣溫?cái)?shù)據(jù)及日最高、最低氣溫?cái)?shù)據(jù)。02時(shí)數(shù)據(jù)缺測(cè)時(shí)采用(當(dāng)日最低+前1 d 20時(shí)氣溫)/2計(jì)算而得［9］。

趨勢(shì)線方程形式:y=a+bx，b為斜率，b×10為要素的氣候傾向率。斜率為正，稱(chēng)為正趨勢(shì)(升溫)，斜率為負(fù)，稱(chēng)為負(fù)趨勢(shì)(降溫)，顯著性檢驗(yàn)采用相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法。

3 分析結(jié)果

3.1 各整編段氣溫比較

通常將30 a整編資料作為標(biāo)準(zhǔn)氣候值，表1給出了各整編段的氣溫要素。

表1 各整編段溫度統(tǒng)計(jì)資料

從表1看出，最近30 a整編資料較第1個(gè)整編段大都上升了0.3℃，僅14時(shí)和平均最高溫度上升了0.2℃。

考慮到月平均溫度是短期氣候預(yù)測(cè)的重要組成部分，因此圖1給出了各整編段月平均溫度與60 a平均溫度的距平情況。從圖1可以看出，各基準(zhǔn)年月平均溫度有所差異，其中第4個(gè)基準(zhǔn)年2月平均溫度較第2個(gè)基準(zhǔn)年高出了1℃。

圖1 基準(zhǔn)年1—12月溫度距平

3.2 各年代氣溫比較

各年代際溫度情況也是人們研究的熱點(diǎn)，因此，表2給出了各年代際溫度統(tǒng)計(jì)情況。

從表2可以看出，就平均溫度而言，20世紀(jì)60年代最低，重點(diǎn)是02時(shí)和08時(shí)偏低所引起;21世紀(jì)頭10 a最高，對(duì)比2個(gè)年代發(fā)現(xiàn):02時(shí)高0.7℃，08時(shí)高0.5℃，14和20時(shí)高0.6℃。從6個(gè)年代間極差看，最低溫度達(dá)到0.9℃，最高溫度達(dá)到0.8℃，02時(shí)、14時(shí)、平均溫度的極差達(dá)到0.7℃。按10 a增幅來(lái)看，21世紀(jì)頭10 a較20世紀(jì)最后10 a有較明顯增溫，平均最高氣溫最明顯，達(dá)到0.7℃。

表2 各年代際溫度統(tǒng)計(jì)資料

3.3 氣溫變化趨勢(shì)分析

3.3.1年平均及年最高、最低氣溫變化趨勢(shì) 圖2給出了平均及最高、最低氣溫變化曲線，并標(biāo)注了60 a氣候平均及趨勢(shì)線。

圖2 思南年平均溫度(中)、年平均最高溫度(上)、年平均最低溫度(下)變化

由圖2可以看出，本世紀(jì)頭10 a都較平均值高。單從斜率的正負(fù)來(lái)考察，思南年平均氣溫及平均最高、最低氣溫有微弱的正趨勢(shì)，趨向率為0.08～0.09℃ /10 a，但僅有平均氣溫能通過(guò) 0.01 相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)。

表3還給出了1951—2010年，1961—2010年，1971—2010年，1981—2010年5個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)段的趨勢(shì)方程，同時(shí)考慮到年平均溫度的初始值來(lái)源于日平均溫度，而日平均溫度為02時(shí)，08時(shí)，14時(shí)，20時(shí)4次平均，有必要考察了各觀測(cè)時(shí)次的變化情況(表3)。

表3 不同統(tǒng)計(jì)時(shí)段趨勢(shì)方程比較

從表3可以看出，所取研究時(shí)段不同，得出的傾向率是有所差異的。就常規(guī)分析的平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低而言，統(tǒng)計(jì)時(shí)段越長(zhǎng)，傾向率越小。

與此同時(shí)，通過(guò)2004年人工觀測(cè)與自動(dòng)觀測(cè)的比較，發(fā)現(xiàn)自動(dòng)站平均氣溫普遍較人工站低，年均溫低0.05℃，不影響得出的結(jié)論。

3.3.2 季氣溫變化趨勢(shì) 各季節(jié)的升溫趨勢(shì)不同，為此對(duì)各季節(jié)的升溫趨勢(shì)做了比較(表4)。

表4 1951—2010四季升溫趨勢(shì)方程比較

從表4可知，對(duì)季平均氣溫來(lái)說(shuō)，春季:14時(shí)、08時(shí)、20時(shí)對(duì)其升溫貢獻(xiàn)較大，02時(shí)貢獻(xiàn)最小;夏季:02時(shí)、08時(shí)、14時(shí)都是負(fù)趨勢(shì)，20時(shí)雖為正趨勢(shì)，但極端微弱。秋季:08時(shí)、20時(shí)對(duì)其升溫幅度影響較大，02時(shí)、14時(shí)影響稍弱;冬季:各定時(shí)觀測(cè)時(shí)次升溫速率較其它季節(jié)大，尤其是02時(shí)最為明顯。通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):僅春、冬季的02時(shí)以及冬季最低溫度能通過(guò)0.01檢驗(yàn)。

3.3.3 月氣溫變化趨勢(shì) 分析1—12月4次定時(shí)觀測(cè)及平均、最高(低)氣溫的傾向率。

從各月來(lái)看，6月和7月平均氣溫呈負(fù)傾向，其余月份平均氣溫為正傾向;從最高氣溫來(lái)看，夏季3個(gè)月為負(fù)傾向，其余各月都為正傾向;從最低氣溫來(lái)看，夏季7月和8月為弱的負(fù)傾向，其余各月為正傾向，檢驗(yàn)結(jié)果表明:升(降)趨勢(shì)都不能通過(guò)0.01顯著性檢驗(yàn)。

從觀測(cè)時(shí)次上看，02時(shí):6月、7月、8月、9月為弱的負(fù)傾向，其余各月為正傾向;08時(shí):7、8月為負(fù)傾向，其余各月為正傾向;14時(shí):6月、7月有微弱的負(fù)傾向，其余各月為正傾向，20時(shí):除7月表現(xiàn)出微弱的負(fù)傾向外，其余各月為正傾向。但是，各月定時(shí)觀測(cè)時(shí)次升(降)趨勢(shì)都不能通過(guò)0.01顯著性檢驗(yàn)。

4 結(jié)論和討論

本文從逐日4次定時(shí)觀測(cè)及最高(低)氣溫資料出發(fā)，對(duì)不同基準(zhǔn)年及年代的氣溫做了比較，并分別按年、季、月3個(gè)尺度隨時(shí)間序列變化做了簡(jiǎn)單分析且進(jìn)行了信度檢驗(yàn)，得出如下結(jié)論:

①21世紀(jì)頭10 a及1981年起計(jì)的基準(zhǔn)年比之前年代和基準(zhǔn)年溫度都偏高。

②思南年平均氣溫及平均最高、最低氣溫有微弱的正趨勢(shì)，趨向率為 0.08 ～0.09℃/10 a，但僅有平均氣溫能通過(guò)0.01相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)。

③思南氣溫變化各季反應(yīng)不一樣，僅春、冬季的02時(shí)以及冬季最低溫度能通過(guò)0.01檢驗(yàn)。

④選取不同的時(shí)間段進(jìn)行趨勢(shì)分析，可以得出不同的結(jié)果。就常規(guī)分析的平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫而言，統(tǒng)計(jì)時(shí)段越長(zhǎng)，傾向率越小。

⑤21世紀(jì)初期開(kāi)始使用自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)代替人工觀測(cè)，而自動(dòng)所測(cè)數(shù)值上略低于人工站，將人工觀測(cè)和自動(dòng)觀測(cè)的資料等同看待，不影響本文得出的結(jié)論。

［1］程炳巖，郭渠，孫衛(wèi)國(guó).重慶地區(qū)最高氣溫變化與南方濤動(dòng)的相關(guān)分析［J］.高原氣象，2011，30(1):164-173.

［2］張友姝，王謙謙，錢(qián)永甫，等.近50 a華北地區(qū)冬季氣溫的時(shí)空變化特征［J］.南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，25(05):633-639.

［3］左利芳.長(zhǎng)沙氣溫的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)及R/S分析［J］.長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，2(2):92-95.

［4］景小元.山西晉南地區(qū)近50 a來(lái)氣溫變化趨勢(shì)分析［J］.北方環(huán)境，24(4):173-175.

［5］張同智，高軍，劉傳順.哈爾濱氣溫變化特征分析［J］.黑龍江氣象，2010，27(2):7-10.

［6］李占杰，魚(yú)京善，信達(dá).1951—2010年貴陽(yáng)市氣溫變化特征分析［J］.南水北調(diào)與水利科技，2011，9(5):31-35.

［7］蓋小波，蔡冬梅，黃丹萍，等.大連氣溫變化趨勢(shì)分析及對(duì)農(nóng)業(yè)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(30)14 772-14 774.

［8］宋艷華，張潤(rùn)仙，羅律，等.氣候變暖背景下清遠(yuǎn)氣溫變化特征［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2008，24(3):38-41.

［9］中國(guó)氣象局.地面氣象觀測(cè)規(guī)范［M］.北京:氣象出版社，2003.

［10］張家智，張茂松.氣候變暖對(duì)云南烤煙生產(chǎn)影響的初步分析［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2007，30(4):17-19.

［11］王建英，韓相斌，王超，等.豫東北主要農(nóng)作物對(duì)氣候變暖的響應(yīng)［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2009，32(1):43-46.