張民
摘 要:本文主要利用氣象站和國家基準氣候站的數據資料等來探究從1951年來我國的地面氣候變化的特征和狀況,由于影響當前氣候變化的因素較為復雜,同時人類活動也會對氣候變化造成很大影響,所以分析影響因素的過程中,必須要綜合考慮其影響因子。
關鍵詞:氣溫 降水量 日照 水面蒸發(fā) 風速 氣候變化
中圖分類號:P468 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(a)-0238-01
1 分析資料
本次試驗研究的數據資料主要來自國家氣象局氣象中心,數據資料是通過我國氣象局740個測站在1951年—2002年得到的逐年和逐月的平均數據資料,其中多半為基本氣象站,少數為一般化氣象站。在收集的數據資料中,50年代初,國家的氣候檢測設備較為落后,數據的參加價值較弱[1],因此從1960年,我國氣候數據收集水平不斷提高,站點數目大幅度增加,從氣候和降水等數據檢測方面都有了很大進展。下表為不同時間段氣候的要素臺站數量分析狀況。
我國相關的氣候和降水資料等監(jiān)測的技術和方法隨著時間的變化產生了很大的改變,其中儀器換型、氣象觀測臺的變遷等過程會嚴重影響到數據資料的獲取,因此需要對氣候資料進行訂正和檢驗,保證數據的連續(xù)性,消除其影響數據可靠性的影響因素。北方臺在冬半年測定降水采用的是小型蒸發(fā)皿,其他時間檢測降水量則采用的是大蒸發(fā)皿,在一年中測定降水量采用不同類型的測定儀器,因此無法準確的計算出該階段的降水量平均值,但對于蒸發(fā)量的趨勢和變化規(guī)律研究具有重要的意義。
2 研究方法
在本次研究中采用的是Jones等人的時間序列計算法[2],計算出區(qū)域平均氣候的時間序列,通過將全國區(qū)域按照經緯度劃分為網格形式,然后根據網格尺寸計算出網格中的數據的算術平均值,利用計算出的網格數據的算術平均值來求得網格的平均值,最后得到全國平均要素的時間序列狀況。在1971年—2000年期間為氣候要素的標準氣候期,作為重點研究地表的序列,然后按照網格的面積等來推算出平均溫度距平的加權平均值。
在該時間段中,采用季節(jié)劃分將氣象分類,并明確了四季溫度、日照時數、降水量、風速、蒸發(fā)量和最大積雪深度等要素的時間序列,計算年平均值的算法為將該年份12個月數據求解算術平均。
氣候變化的幅度跟趨勢等性質都可以通過變化速率、要素變化趨勢系數和新舊兩段時期平均值數值之差來代表,實際上就是通過年份序列數等來反映其變化狀況。趨勢系數代表了時間內有線性的增加或者減少,也表示了四季和年的降水量狀況。通過分析35年中647個站點資料等數據來探究該階段降水量趨勢系數的變化狀況,探索變化速率的改變。變化速率即為通過最小二乘法來得到的時間跟氣候要素值之間的線性回歸系數,氣候變化速率分析中通過分析氣候的影響要素來得到。降水量的趨勢變化主要從1956—1979和1980—2002兩個階段來探究全國面積的降水量平均值。
3 溫度變化
從1951年以來,我國整體的平均氣溫呈明顯上升趨勢[3],且溫度變化的速率達到了0.22 ℃/(10 a),而溫度變化幅度增大主要是從80年代中葉開始的,該階段之前的氣溫始終處在小范圍內變動,80年代中期以后,氣溫變化幅度增加,上升趨勢明顯,況且中國的地面氣溫增大的主要時間段為近二十年以內。80年代中期之后出現的溫度上升的年份增多,而在90年代是20世紀后半期最暖階段,最暖年份為1998年。全國氣溫上升趨勢明顯,在每個季節(jié)上升幅度不同,但在冬季上升的幅度最大,其溫度增加的速率高大0.36 ℃/(10 a)。總體而言,春夏秋季的變化狀況較為平穩(wěn),冬季變化較大。80年代以來我國季節(jié)性的增暖明顯,冬季變化尤為顯著。在1951年—2001年階段中,我國平均氣溫明顯呈現上升趨勢,但四川和貴州交界區(qū)域呈現較小的變化趨勢,云南、青藏高原和海南等區(qū)域氣溫變化系數大于0.4,河北、北京、遼寧和黑龍江大部等地年氣溫變化系數大于0.6。云貴高原和四川盆地的年氣溫平均值都在呈下降趨勢,但幅度較小。青藏高原跟北方區(qū)域呈現普遍四季溫度上升,除了塔里木盆地外。另外華東華中和長江中下游區(qū)域春秋冬季的溫度增加平穩(wěn),夏季呈現小幅度下降。而全國性的季節(jié)性降水主要出現了我國南方區(qū)域,從春季到夏季,我國南方降溫區(qū)域從西往東移動。
4 降水變化
降水狀況主要采用的是面積加權法和標準化距平法進行測定,但二者研究其降水百分率存在差異性。通常采用標準化距平法更為直觀,數據質量更高。
1951年—2000年,我國年降水量標準化距平變化平穩(wěn),70年代中期之后變化趨勢增大,自1956年—2002年,降水量大幅增加,尤其最高年份為1998年,1986年為降水最少年份。1956年—2002年,四季降水量平均值標準化距平值增加幅度不同,春冬季比較明顯。
5 其他因素
5.1 日照
在1956—2002年,我國年日照時數的平均值明顯下降,且變化速率為-37.6小時/(10 a),其中華北和華東地區(qū)是日照時數減少最為明顯的區(qū)域,山東西部和河北北部等區(qū)域日照時數下降可達100小時/(10 a)。
5.2 水面蒸發(fā)
1956—2002年我國年平均水面蒸發(fā)量減小速度較快,可達-34.5 mm(10 a),80年代后期蒸發(fā)量降到均值以下。蒸發(fā)量減少較為顯著的區(qū)域包括了新疆東部、華北和華東等地。
5.3 最大積雪深度和平均風速
在1956—2002年中,我國最大積雪深度又增加跡象,且變化速率可達0.17 cm(10 a),從20世紀60年代,積雪深度緩慢增加,變化速率增加至0.25 cm(10 a)。該階段平均風速的年平均值有所降低,自1969年以來風速增加顯著,1974年基本處于平穩(wěn)狀態(tài)。
6 結語
近幾年,我國氣候異常,嚴重影響到人們的生活和工作,溫度升高和降水狀況深受廣大人民的關注,因此需要加強對氣候變化因素的影響,以改善環(huán)境質量,將氣候變化的影響因素控制為最低。
參考文獻
[1] 張德二.中國歷史氣候記錄揭示的千年干濕變化和重大干旱事件[J].科技導報,2011(8):47-49.
[2] 張明軍,王圣杰,李忠勤,等.近50年氣候變化背景下中國冰川面積狀況分析[J].地理學報,2011(9):1155-1165.
[3] 李德,楊太明,張學賢,等.1955—2010年淮北平原冬季農業(yè)氣候變化基本特征與影響初探[J].中國農學通報,2012(17):301-309.endprint