淇縣近50年氣溫變化特征及其趨勢分析

韓寶山　韓寒

引言

全球氣候變暖是目前世界范圍內共同關注的課題[1]。氣候變暖以及對經濟發展、社會進步、生態環境的影響，已經引起各國政府、科學研究和全人類的高度重視。為研究在全球氣候變化大背景下，不同區域氣候變化特征和趨勢，提高氣候利用效率，開展好氣象服務工作，本文以淇縣國家一般氣象觀測站數據為基礎，以一年、五年、十年為不同時間尺度，以年平均氣溫，年極端最高、極端最低氣溫，年平均最高、平均最低氣溫和極端溫度事件為研究對象，全面統計分析了全球氣候變暖背景下淇縣50年氣溫變化情況，總結分析出了淇縣氣溫變化特征及其變化趨勢。

1 資料來源和統計分析方法

本文所用氣象數據為淇縣國家一般氣象觀測站歷史積累資料，從歷年月、年報表中統計所得。在氣溫變化特征和趨勢分析時，采用了氣候統計中歷年平均和差值分析，以及EXCEL趨勢線制作分析等方法。對歷年數據進行1年、5年、10年不同時間尺度進行平均處理，最后進行作圖、制表分析，得出結果。

2 平均氣溫變化

2.1 年平均氣溫變化

2.1.1 逐年平均氣溫變化

由淇縣年平均氣溫變化曲線（圖1）可以看出：淇縣年平均氣溫近50年呈折線型明顯上升趨勢， 氣溫逐年變化較大，1995年后年平均氣溫升高明顯。1965—2011年47年平均氣溫14.2℃，年平均氣溫最高值是1998年和2002年的15.3℃，年平均氣溫最低值是1984年的13.0℃。分階段看，1965-1968年平均氣溫比較穩定，1969—1974年平均氣溫數值較低；1975-1983年平均氣溫呈波動狀態；1984-1993年數值較低，且相對平緩的緩慢上升趨勢，1994年以后數值比前一階段有所提高且變化加大，數值明顯提高。

2.1.2 10年段年平均氣溫變化

由1965-2010年淇縣10年段年均氣溫變化圖（圖2）可以看出：淇縣近50年平均氣溫14.2℃。1965—1970年平均氣溫14.0℃；1971—1990年這2個10年段平均氣溫均為13.9℃，保持穩定不變；1991—2000年10年平均氣溫比之前的3個十年上升了0.6℃和0.5℃；2001-2010年10年平均氣溫比1991-2000年十年平均氣溫又上升了0.4℃，總體氣溫上升，后期升溫加快。這與前面的逐年平均氣溫變化和五年段氣溫變化都基本一致。

2.2 年平均氣溫變化

從圖3可以看出，1965-2011年，淇縣的年平均氣溫差值變化呈線性上升趨勢，上升速率為0.27/10a。上升趨勢大體也可分三個變化階段，1965-1968年變化不大，但變化相對穩定；1969-1993年平均氣溫變化差值基本處于低值區；1994-2011年平均氣溫差值變化加大，氣溫明顯升高，處于一個高值區。

3 高、低溫變化情況

研究氣溫變化特征除了平均氣溫外，還有一個指標就是最高、高低氣溫變化情況，它們不僅能反映氣溫變化規律，還能反映出空間氣溫整體變化幅度的大小。

3.1 年最高、最低氣溫變化

-2011年資料分析可得，淇縣近50年平均最高氣溫為19.8℃，平均最低氣溫為9.3℃。從圖4可以看出：淇縣年平均最高氣溫變化基本呈波浪狀態，且基本保持平衡，上下浮動不明顯。從圖5可以看出：1965-1972年最低氣溫處于一個低值區，1973-1996年呈上下波動，但相對平衡；1997年以后上升明顯，處于一個高值區。這基本同年平均氣溫變化得出的結論相一致。從另一方面說，最低氣溫升高，能較為明顯反映出整體空間氣候在變暖。

3.2 10年最高、最低氣溫變化

由1965-2010年淇縣10年段年均最高氣溫變化圖（圖6）可以看出：淇縣第1-3個10年段年平均最高氣溫呈下降趨勢，第4個10年平均最高氣溫上升明顯，但第5個10年上升速率又變緩。從10年平均最低氣溫變化曲線（圖7）可以看出：淇縣最低氣溫整體呈上升趨勢，第1個10年段上升緩慢，第2個、第3個10年段平均最低氣溫保持穩定不變；第4個10年平均最低氣溫又開始上升，且上升速率大于第1個?？傮w最低氣溫呈上升趨勢，后期升溫加快。這與前面的10年段平均氣溫變化基本一致。

4 極端氣溫變化情況

極端氣溫及其變化是反映氣候極端事件的一個重要指標。通過研究極端氣溫及其變化，可以了解未來氣溫極端事件對經濟發展和人民生活的影響，是體現氣象服務價值的重要體現。

4.1 年極端最高、最低氣溫變化

由圖8可以看出近50年來淇縣極端最高氣溫呈緩慢下降趨勢，1967年出現歷史極高值42.5℃，1984年出現歷史極低值36. 0℃。1981年以后，極端最高氣溫相對1981年以前下降明顯，其中1981-1996年之間處于穩定偏低時期，該期極端最高氣溫在相對低的范圍內波動，但是體現出整體下降的趨勢。2000年以來，2002年、2005年、2010年又出現了極端高溫這是近20多年以來的反?，F象，有待今后進一步觀察研究。

由圖9 可以看出近50年來淇縣極端最低氣溫呈明顯上升趨勢，1971年出現歷年極端最低氣溫的最低值，達到-18℃，2007年出現歷年極端最低氣溫最高值-7.2℃。1965-2011年極端最低氣溫年際之間整體波動明顯，但是處于相對穩定的上升趨勢；其中1971年以前年際之間的變化較大，1971-2011年極端最低氣溫年際變化處于相對穩定的時期，只有1990年出現一個極低值-17.4℃。極端最低氣溫上升結合上小節中的極端最高氣溫下降的結論，形成了極端氣溫差減小，極端氣溫現象有所緩解，氣溫指數相對集中，溫度在比以前更小的范圍變動。

4.2 高溫天氣變化

以日最高氣溫≥35.0℃和≥40.0℃兩個指標溫度來研究高溫天氣的變化。結合數據由圖10可以看出：日最高氣溫≥35.0℃整體趨勢是減少。日最高氣溫≥35.0℃日數較多的年份是1965年、1967年，分別為33天、30天；歷年來年日最高氣溫≥35.0℃日數較少的年份有1976年、1982年、1989年為3天、4天、5天。歷年來年日最高氣溫≥40.0℃日數出現的不多，最多的年份是1966年為3天， 1997年、2005年和2009年為2天，1965年、1967年、1972年、1979年和2002年為一天，其余年份沒有出現日最高氣溫≥40.0℃的日數。近年來，日最高氣溫≥40.0℃的日數似乎有增加的趨勢。

4.3 低溫天氣變化

以日最低氣溫≤0.0℃、-5.0℃、-10.0℃、-15.0℃四種指標來研究低溫天氣變化（統計時段為本年7月至次年6月）。結合數據由圖11與圖12可以看出：整體上日最低氣溫≤0.0℃、-5.0℃、-10.0℃天氣的日數均在逐漸減少。日最低氣溫≤0.0℃的日數最多的年份為1967-1968年、1969-1970年為113天，其次為1993-1994年為111天；日最低氣溫≤0.0℃的日數較少的年份為2008-2009年、2001-2002年為62天、65天。日最低氣溫≤-5.0℃的日數較多的年份為1967-1968年、1985-1986年，分別為66天、56天，日最低氣溫≤0.0℃的日數最少的年份為2006-2007年為11天，其次是2000-2001年、2011-2012年為15天。日最低氣溫≤-10.0℃的日數較多的年份為1966-1967年和1985-1986年，分別為15天、14天；其余年份年際相隔在3年以內就會出現日最低氣溫≤-10.0℃的日數，日數很少，其中2005-2008年連續三年沒有出現過最低氣溫≤-10.0℃。最低氣溫≤-15.0℃的日數淇縣近50年來共計出現5天，分別為1966-1967年、1967-1968年、1969-1970年、1971-1972年、1989-1990年各出現1天。

5 氣溫變化對經濟社會的影響

氣溫變化將對各行各業的生產活動、人民生活，特別是農業生產造成直接的和間接的影響[3]。對農業生產來說，有利的方面，首先是提高了農業氣候生產潛力[4]。根據農業氣候生產力模型，假設在其它氣候因子都為適宜情況下，氣溫的升高將是氣候生產力成比例增長[5、6]。 其次是延長了作物有效生長發育時間，根據研究，中部地區氣溫每提高1℃，可增加作物有效生長時間10-20天。第三是減少了高低溫對農業生產的危害。第四是有利于農民從事農業生產活動。不利方面是，氣溫變化可能導致農業氣象災害，以及衍生的病蟲害等其它自然災害增加，生態環境惡化，對農業生產造成損失。對其它行業經濟活動的影響，一是減少了高低溫天氣對生產活動的影響，二是對建筑、公路、糧食、倉儲等對溫度有要求的行業延長了生產活動時間，三是可以減少能源消耗提高經濟效益。四是適宜的溫度有利于提高人們的工作積極性，提高單位時間的工作效率，減少生產保護費用。對人民生活的影響一是降低高低溫天氣帶來的不適；二是減少冬季取暖、夏季降溫費用，降低生活成本；三氣溫的變化可能使人類和動物疾病多發，影響經濟發展、群眾生活，增加醫療費用。

6 結論

以上研究表明，無論是以1年，還是以5年、10年為時間段，年平均氣溫總體都呈明顯上升趨勢。前期氣溫相對較低，中期氣溫相對穩定，后期氣溫明顯升高，特別近20年氣溫上升更加明顯。若以年為時間段，氣溫年較差變化較大，部分時段年際變化劇烈；若以5年為時間段，前4個時段變化相對穩定，第5個、第6個時間段上升明顯，后期基本呈線性增長，第7個、第8個時間段上升速度變緩。若以10年為時間段，氣溫變化呈較為明顯的上升趨勢，六十、七十和八十年代氣溫穩定不變，九十年代后氣溫明顯上升。時間段赿長，氣溫變化波動越小。從最高氣溫、最低氣溫看溫度也呈上升趨勢，且最低氣溫上升速率明顯高于年平均氣溫和最高氣溫。高溫和低溫天氣出現日數呈下降趨勢，但極端氣候事件都逐漸減少，發生程度降低。

氣溫變化對經濟發展和人民生活的影響利弊皆有。氣溫的變化還要與光照、降水等其它氣候因素變化相結合，才能反映氣候變化的綜合影響。

參考文獻

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