覃曉玲

摘要：本文選用廣西河池市探空站1971—2020年的逐日觀測(cè)資料，重點(diǎn)采用線性趨勢(shì)分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)法探析河池市近50年各高度層高空大氣溫度變化特征，結(jié)果表明：從年際變化來看，近50年來廣西河池市探空站850 hPa、500 hPa與200 hPa年平均溫度均呈升溫趨勢(shì)，其氣候傾向率分別為0.198 ℃/10 a、0.208 ℃/10 a與0.167 ℃/10 a。由此可見，對(duì)流層中下層增溫趨勢(shì)最為顯著，而對(duì)流層頂?shù)脑鰷刳厔?shì)最為緩慢。從年代際變化來看，850 hPa與500 hPa平均溫度均呈持續(xù)增加趨勢(shì)，各年代平均溫度均呈升溫趨勢(shì)；200 hPa平均溫度呈先增后減又增加的變化趨勢(shì)，除20世紀(jì)90年代之外，其他各年代平均氣溫均呈增溫趨勢(shì)。從季節(jié)變化來看，200 hPa對(duì)流層頂溫度較低，對(duì)流中層次之，而對(duì)流層中下層溫度相對(duì)較高。對(duì)比各季節(jié)平均溫度變化趨勢(shì)可見，秋冬季節(jié)溫度變化趨勢(shì)要大于其他季節(jié)，只有春季平均溫度呈現(xiàn)出略微的下降趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：河池市；高空；大氣溫度；變化特征

隨著人類活動(dòng)對(duì)全球氣候系統(tǒng)的影響愈加嚴(yán)峻，有關(guān)氣候變化的研究逐漸引起相關(guān)部門與廣大民眾的高度關(guān)注[1]。據(jù)2014年IPCC第五次評(píng)估報(bào)告指出，近130多年（1880—2012年）來全球地表溫度上升0.85 ℃，由此可見，全球變暖已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。由于氣候系統(tǒng)內(nèi)部密切相關(guān)，眾多氣候?qū)＜业年P(guān)注焦點(diǎn)逐漸由地面擴(kuò)展至高空，并促使高空溫度變化引起諸多關(guān)注?，F(xiàn)如今，高空溫度資料由探空觀測(cè)資料、再分析資料、衛(wèi)星遙感資料三部分組成，盡管探空溫度資料具有一定的人為誤差，但是由于其具有觀測(cè)歷史悠久、空間分辨率高、垂直層次多等眾多優(yōu)勢(shì)，因此在研究高空氣候變化過程中發(fā)揮著不可替代的重要作用[2-3]。本文參考大量的文獻(xiàn)資料，選取河池市1971—2020年各高空層（100 hPa、200 hPa、300 hPa、400 hPa、500 hPa、700 hPa與850 hPa）的逐日溫度觀測(cè)資料作為研究對(duì)象，重點(diǎn)分析了近50年高空大氣溫度變化特征，以期能夠?yàn)檎莆赵摰貐^(qū)高空溫度的年、季節(jié)變化特征及其對(duì)全球氣候變化的響應(yīng)等提供一定的借鑒與參考。

1? ? 資料與方法

本文使用的探空資料主要來源于廣西河池市氣象局，數(shù)據(jù)為高空氣溫觀測(cè)資料，等壓面主要選取3個(gè)，即850 hPa、500 hPa與200 hPa，分別代表對(duì)流層中下層、對(duì)流層中層與對(duì)流層頂，資料時(shí)間長(zhǎng)度為1971年1月—2020年12月，主要采用線性趨勢(shì)分析法探析各等壓面氣溫變化特征。季節(jié)按照冬季（12—2月）、春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—12月）進(jìn)行劃分。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1 年際變化特征

結(jié)合上圖1（a）可見，1971—2020年廣西河池市探空站850 hPa年平均溫度以0.198 ℃/10 a的速率呈升溫趨勢(shì)，其峰值與谷值分別為2019年的14.69 ℃與1984年的12.49 ℃；結(jié)合圖1（b）可見，500 hPa年平均溫度也有所增加，其增幅為0.208 ℃/10 a，這一增溫幅度要高于850 hPa，其中峰值與谷值分別為2017年的-5.44 ℃與1992年的7.77 ℃；結(jié)合圖1（c）可見，200 hPa年平均溫度也呈略微增加趨勢(shì)，但是其增加幅度不及850 hPa與500 hPa，其增幅為0.167 ℃/10 a，其峰值與谷值分別為1986年的-43.72 ℃及1974年的-52.78 ℃。

對(duì)比上述分析可見，1971—2020年廣西河池市對(duì)流層中下層增溫趨勢(shì)最為顯著，而對(duì)流層頂?shù)脑鰷刳厔?shì)最為緩慢。一般情況下，對(duì)流層增溫與對(duì)流層熱量來源密切相關(guān)。地表長(zhǎng)波輻射為對(duì)流層熱量的主要來源。近50年來地表溫度明顯升高，通過對(duì)流活動(dòng)輸送至對(duì)流層高空的熱量也明顯增加。另外，長(zhǎng)波輻射被對(duì)流層當(dāng)中的溫室氣體所吸收。隨著對(duì)流層溫室氣體量的明顯增加，被吸收的長(zhǎng)波輻射也顯著增加，最終導(dǎo)致對(duì)流層當(dāng)中的大氣溫度明顯上升。

2.2 年代際變化特征

結(jié)合表1可見，850 hPa平均溫度呈持續(xù)增加趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在2011—2020年，為13.93 ℃，谷值出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，為13.28 ℃，兩者相差0.65 ℃。各年代平均溫度均呈升溫趨勢(shì)，增溫速率于2011—2020年達(dá)到最大，為1.414 ℃/10 a，相對(duì)比而言，21世紀(jì)前10年增溫速率最小，為0.08 ℃/10 a。

500 hPa平均溫度呈持續(xù)增加趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在2011—2020年，為-5.84 ℃，谷值出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，為-6.68 ℃，兩者相差0.84 ℃。各年代平均溫度均呈升溫趨勢(shì)，增溫速率于20世紀(jì)前10年達(dá)到最大，為0.479 ℃/10 a，相對(duì)比而言，2011—2020年增溫速率最小，為0.084 ℃/10 a。

200 hPa平均溫度呈先增后減又增加的變化趨勢(shì)，峰值出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，為-51.08 ℃，谷值出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，為-52.28 ℃，兩者相差1.2 ℃。對(duì)比500 hPa變化速率可見，除20世紀(jì)90年代之外，其他各年代平均氣溫均呈增溫趨勢(shì)，氣溫變化速率于20世紀(jì)70年代達(dá)到最大，為0.999 ℃/10 a，相對(duì)比而言，20世紀(jì)90年代溫度變化速率最小，為-0.144 ℃/10 a。

2.3 季節(jié)變化特征

對(duì)各層次各季節(jié)溫度變化趨勢(shì)進(jìn)行分析可見（圖2—圖4），850 hPa（圖2）春夏秋冬各季節(jié)平均溫度分別為13.8 ℃、20.0 ℃、14.4 ℃與6.1 ℃。各季節(jié)平均氣溫均呈不同程度的增加趨勢(shì)，其氣候傾向率依次為0.199 ℃/10 a、0.082 ℃/10 a、0.278 ℃/10 a與0.233 ℃/10 a。其中以秋季增溫趨勢(shì)最為顯著，冬季次之，夏季增溫趨勢(shì)最為緩慢。

500 hPa（圖3）春夏秋冬各季節(jié)平均溫度分別為-7.1 ℃、-2.8 ℃、-5.7 ℃與-9.6 ℃。各季節(jié)平均氣溫均呈不同程度的增加趨勢(shì)，其氣候傾向率依次為0.104 ℃/10 a、0.12 ℃/10 a、0.247 ℃/10 a與0.361 ℃/10 a。其中以冬季增溫趨勢(shì)最為顯著，秋季次之，春季增溫趨勢(shì)最為緩慢。

200 hPa（圖4）春夏秋冬各季節(jié)平均溫度分別為-51.7 ℃、-49.5 ℃、-52.2 ℃與-53.2 ℃。除了春季以外，其他各季節(jié)平均氣溫均呈不同程度的增加趨勢(shì)，各季節(jié)氣候傾向率依次為-0.067 ℃/10 a、0.184 ℃/10 a、0.281 ℃/10 a與0.271 ℃/10 a。其中以秋季增溫趨勢(shì)最為顯著，冬季次之，春季溫度變化 趨勢(shì)最為平緩。

整體而言，200 hPa對(duì)流層頂溫度較低，對(duì)流中層次之，而對(duì)流層中下層溫度相對(duì)較高。對(duì)比各季節(jié)平均溫度變化趨勢(shì)可見，秋冬季節(jié)溫度變化趨勢(shì)要大于其他季節(jié)，只有春季平均溫度呈現(xiàn)出略微的下降趨勢(shì)。

3? ? 溫度對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

溫度不僅直接影響著農(nóng)作物的生長(zhǎng)、品質(zhì)與產(chǎn)量，還影響著農(nóng)作物的發(fā)育速度，同時(shí)還與病蟲害的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)。農(nóng)作物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，由于作物的品種與種類不同，其所需的溫度也存在著一定的差異。就溫度而言，適宜的溫度是農(nóng)作物生存與正常生長(zhǎng)發(fā)育的一項(xiàng)基本條件。溫度范圍包括最適溫度、上限溫度與下限溫度。部分農(nóng)作物對(duì)溫度較為敏感，每種農(nóng)作物都有適宜其生長(zhǎng)發(fā)育的溫度區(qū)間，一旦溫度過高或過低都將會(huì)抑制農(nóng)作物的生長(zhǎng)，甚至還會(huì)導(dǎo)致其生長(zhǎng)停止直至死亡。平均溫度升高還會(huì)縮短農(nóng)作物的生育期，導(dǎo)致其有效分蘗量明顯減少，最終導(dǎo)致其穗重與產(chǎn)量顯著下降。

另外，氣溫還與農(nóng)作物生長(zhǎng)過程中的病蟲害分布密切相關(guān)[4]。當(dāng)冬季溫度較低，降雪天氣較多時(shí)，則潛伏在土壤當(dāng)中的害蟲將會(huì)被凍死。當(dāng)冬季溫度較高，降雪較少時(shí)，潛伏在土壤當(dāng)中的害蟲往往會(huì)安然過冬，同時(shí)在第二年春季氣溫回升之后啃食農(nóng)作物，對(duì)其正常生長(zhǎng)產(chǎn)生一定程度的影響。

除此之外，在全球氣候變暖的大背景下，河池市各種異常氣象災(zāi)害頻發(fā)。極端最高氣溫加劇，極易引發(fā)高溫?zé)岷εc干旱災(zāi)害，導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲害加劇，進(jìn)而抑制農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，極端低溫往往會(huì)引發(fā)凍害，對(duì)農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)也極為不利[5]。

4? ? 結(jié)論

本篇文章通過分析河池市1971—2020年高空大氣溫度變化特征，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）從年際變化來看，近50年來廣西河池市探空站850 hPa、500 hPa與200 hPa年平均溫度均呈升溫趨勢(shì)，其氣候傾向率分別為0.198 ℃/10 a、0.208 ℃/10 a與0.167 ℃/10 a。由此可見，對(duì)流層中下層增溫趨勢(shì)最為顯著，而對(duì)流層頂?shù)脑鰷刳厔?shì)最為緩慢。

（2）從年代際變化來看，850 hPa與500 hPa平均溫度均呈持續(xù)增加趨勢(shì)，各年代平均溫度均呈升溫趨勢(shì)；200 hPa平均溫度呈先增后減又增加的變化趨勢(shì)，除20世紀(jì)90年代之外，其他各年代平均氣溫均呈增溫趨勢(shì)。

（3）從季節(jié)變化來看，200 hPa對(duì)流層頂溫度較低，對(duì)流中層次之，而對(duì)流層中下層溫度相對(duì)較高。對(duì)比各季節(jié)平均溫度變化趨勢(shì)可見，秋冬季節(jié)溫度變化趨勢(shì)要大于其他季節(jié)，只有春季平均溫度呈現(xiàn)出略微的下降趨勢(shì)。

溫度變化不僅會(huì)直接影響到農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，還會(huì)影響病蟲害的分布，最終導(dǎo)致農(nóng)作物的品質(zhì)與產(chǎn)量顯著下降。因此，各地區(qū)氣象部門必須密切關(guān)注各氣象要素變化，一旦監(jiān)測(cè)到溫度異常必須及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)措施，以確保農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭艷君，王國(guó)復(fù).近60年中國(guó)探空觀測(cè)氣溫變化趨勢(shì)及不確定性研究[J].氣象學(xué)報(bào)，2019，77（6）：1073-1085.

[2] 支星，談建國(guó)，孫蘭東.1961—2017年中國(guó)華東區(qū)域高空溫度變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2021，37（2）：48-55.

[3] ANGELL J K. Comparison of surface and tropospheric temperature trends estimated from a 63-station radiosonde network，1958-1998[J].Geophysical Research Letter，1999，26（17）：2761-2764.

[4] 王艷斌.氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和病蟲害的影響以及應(yīng)對(duì)措施[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2021，41（5）：92-93.

[5] 龐麗英，龐立潔，張明哲，等.鐵嶺市極端氣溫變化趨勢(shì)及對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)影響研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2021，41（22）：111-113.