崔耀平+郭志君+劉素潔+李楠

摘 要：不同氣象因子的變化特征和其間的相關(guān)關(guān)系一直是氣候變化領(lǐng)域關(guān)注的基礎(chǔ)問題。該文根據(jù)國家氣象站點(diǎn)在1960—2012年間的觀測數(shù)據(jù)，分析了河南省年均最高溫、年均最低溫及日照時(shí)數(shù)的變化特征，以及它們之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明：研究時(shí)段內(nèi)，河南省年均最高溫總體呈增加趨勢，四季的變化幅度為：春>夏>秋>冬。年均最低溫總體上也呈現(xiàn)增加趨勢，且四季變化幅度為：春>冬>夏>秋。年均日照時(shí)數(shù)下降趨勢明顯，下降率為8.5h/a。年均最高、最低氣溫與日照時(shí)數(shù)均顯著相關(guān)。

關(guān)鍵詞：河南??；氣溫；日照時(shí)數(shù)；變化分析

中圖分類號 P467 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）23-0125-2

作為地球上最重要的自然資源之一，氣候變化對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定帶來了巨大影響。Giorgi等分析了22個(gè)不同的國家和地區(qū)的溫度、降水的季節(jié)性和地區(qū)差異[1]。Easterling等對全球范圍內(nèi)最高氣溫和最低氣溫的特征及變化趨勢做出了詳細(xì)研究，表明全球最高氣溫和最低氣溫的日較差呈逐漸減小趨勢，并且提出日較差減小主要是最高氣溫和最低氣溫的上升速度有所差異造成的[2]。

由于我國地域遼闊、歷史悠久及地形的復(fù)雜，各區(qū)域?qū)夂虻拿舾行源嬖诳臻g和時(shí)間上的差異[3]。林學(xué)椿根據(jù)全國160個(gè)觀測站的氣溫等數(shù)據(jù)資料，發(fā)現(xiàn)從20世紀(jì)50—90年代初期我國年均氣溫呈上升趨勢，且東北和華北地區(qū)成為全國氣溫增加幅度最大的區(qū)域[4]。張明慶等對我國氣溫變化的空間差異進(jìn)行了研究，結(jié)果表明由于我國地形的多樣性，不同區(qū)域內(nèi)氣溫變化具有較大的差異和復(fù)雜性[5]。任國玉等研究顯示了百年來我國氣溫的變化趨勢具有與全球相同的趨勢，都有2個(gè)明顯的增溫期，分別是20世紀(jì)30—40年代和80年代。相比較而言，前一個(gè)增溫期的增加幅度更加明顯[6]。

河南省位于我國中東部，西部和南部是丘陵山地，東部則是廣袤的平原。河南省長年受到季風(fēng)的影響，四季分明。本文利用河南省18個(gè)國家氣象觀測站的氣溫和日照數(shù)據(jù)，通過經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中的線性趨勢和相關(guān)性方法分析了河南省氣溫和日照時(shí)數(shù)的特征、趨勢及氣溫與日照間的相關(guān)關(guān)系。季節(jié)分析時(shí)，把3—5月劃分為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月至次年2月為冬季。

1 最高氣溫的基本變化特征

河南省在研究時(shí)段內(nèi)的年均最高溫總體上呈增加趨勢，但趨勢并不明顯，變化率為0.067℃/10a。在1966年達(dá)到最高值（21.1℃），最低值出現(xiàn)在1964年（18.3℃）。20世紀(jì)60年代初期，年均最高溫緩慢上升，然后急劇下降；進(jìn)入60年代中期，又快速上升；接下來進(jìn)入較為穩(wěn)定的波動階段，到了70年代后期到80年代中后期，波動幅度再次增大；90年代的波動幅度稍微減弱，進(jìn)入21世紀(jì)后年均最高溫的變化相對較緩。季節(jié)上，夏季的年均最高溫呈現(xiàn)下降態(tài)勢，春季、秋季和冬季為上升趨勢，變化率分別為春（0.299℃/10a）、夏（-0.076℃/10a）、秋（0.18℃/10a）和冬（0.016℃/10a），最高氣溫的變化幅度為春>夏>秋>冬。從波動范圍看，春季和冬季的波動范圍比較夏季和秋季大，說明春季和秋季的最高氣溫變化較劇烈。

2 最低氣溫的基本變化特征

河南省研究時(shí)段內(nèi)的年均最低溫總體上呈現(xiàn)上升趨勢，變化率為0.255℃/10a。在河南省歷年平均最低氣溫中，2007年達(dá)到最高（11.0℃），1969年為最低（8.6℃）。從20世紀(jì)60年代開始，年均最低溫持續(xù)下降，在60年代末期到達(dá)波谷；70年代初又穩(wěn)步上升；到了80年代，年均最低溫波動穩(wěn)定；直至進(jìn)入90年代后，年均最低溫先是有較大幅度的減小，隨后是更大幅度的升高；21世紀(jì)以來波動相對平穩(wěn)。季節(jié)上，4個(gè)季節(jié)的季均最低氣溫均呈現(xiàn)升高趨勢，趨勢率分別為春（0.4/10a）、夏（0.2/10a）、秋（0.17/10a）和冬（0.22/10a）。夏季和秋季的平均最低氣溫明顯高于冬季和春季。

3 日照的基本變化特征

日照時(shí)數(shù)是描述氣候變化的一個(gè)重要要素，指太陽在一個(gè)區(qū)域內(nèi)照射地面的實(shí)際時(shí)數(shù)，能較直接的影響到地表可獲得太陽輻射能量的多少。研究時(shí)段內(nèi)，年均日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，趨勢率為-8.5h/a。河南省范圍內(nèi)年均日照時(shí)數(shù)最多為1965年（2051.0h），最低為2011年（1393.7h），相差657.3h，可見其變化幅度之大。與年平均日照時(shí)數(shù)一樣，季平均日照時(shí)數(shù)也呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，變化率夏>秋>冬>春。從4個(gè)季節(jié)的波動幅度來看，冬季波動最為劇烈，夏季波動最小。春季日照時(shí)數(shù)在60年代初期達(dá)到最高峰，隨后逐漸減少，到90年代后又呈現(xiàn)增高趨勢。夏季日照時(shí)數(shù)總體下降比較明顯。秋季的日照時(shí)數(shù)在80年代和90年代后期均波動幅度較大，別的時(shí)間平穩(wěn)下降。而冬季的日照時(shí)數(shù)較為特殊，除了21世紀(jì)頭10年外，別的時(shí)間段波動均比較明顯。

日照百分率是指在固定的時(shí)間段內(nèi)觀測站具體日照時(shí)間和可能日照時(shí)間的比率。河南省1960—2012年間年均日照百分率總體下降。日照百分率在20世紀(jì)60年代早期變化較為明顯，隨后呈現(xiàn)穩(wěn)定的減少；進(jìn)入80年代后，日照百分率波動比較明顯。

4 日照和氣溫的相關(guān)關(guān)系

氣候現(xiàn)象是一個(gè)相互聯(lián)系的整體，各個(gè)氣候要素之間存在一定的內(nèi)在關(guān)系。表1給出了1960—2012年間河南省的年均最高溫、年均最低溫、日照時(shí)數(shù)、日照百分率等4個(gè)要素兩兩之間的相關(guān)系數(shù)。日照時(shí)數(shù)與日照百分率呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99。年均最高溫與年均最低溫呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.50；年均最高溫與日照時(shí)數(shù)和百分率也呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均為0.33；年均最低溫與日照百分率、日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.57。

5 結(jié)語

河南省年均最高溫總體呈增加趨勢，在20世紀(jì)60—80年代初，最高氣溫變化較劇烈。其存在季節(jié)差異：夏季最高氣溫呈下降趨勢，另外3個(gè)季節(jié)最高氣溫則呈上升趨勢，且春季較秋季和冬季上升趨勢明顯。平均最低氣溫也表現(xiàn)為升高趨勢，且上升幅度較年均最高溫更高。季節(jié)上，季平均最低氣溫都呈現(xiàn)出上升趨勢，但是上升幅度不同：最大的是春季，最小的是秋季。

河南省年均日照時(shí)數(shù)和年均日照百分率呈明顯的下降趨勢，其中以夏季日照時(shí)數(shù)下降幅度最為明顯，秋季略低于夏季，冬季次之，春季最小。在20世紀(jì)60年代日照百分率平均在50%以上，然后逐漸下降，在1989年首次達(dá)到40%以下。

年均最高和最低氣溫均與日照時(shí)數(shù)顯著相關(guān)，其中，年最低溫與日照時(shí)數(shù)顯著正相關(guān)，而年最低溫與日照時(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1]Giorgi F.Variability and trends of sub-continental scale surface climate in the twentieth century Part II： AOGC simulations[J].Climate Dynamics，2002，18（8）：693-708.

[2]Easterling D R，Horton B，Jones P D，et al.Maximum and minimum temperature trends for the globe[J].Science，1997，227（18）：364-367.

[3]Cui Y，Ning X，Qin Y，et al.Spatio-temporal changes in agricultural hydrothermal conditions in China from 1951 to 2010[J].Journal of Geographical Sciences，2016，26（6）：643-657.

[4]林學(xué)椿，于淑秋.近40年我國氣候趨勢[J].氣象，1990，16（10）：16-21.

[5]張明慶，劉桂蓮.我國近40年氣溫變化地域類型的研究[J].氣象，1998，25（4）：10-14.

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

（責(zé)編：張宏民）