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【摘 要】为了研究全球气候变化影响下的区域气温变化,研究根据陕西省汉中、西安和榆林三个站点1955-2015年间10年周期的气温实测数据,运用回归分析方法,研究了近60年的年均温变化趋势和均温距平特点,总结出陕西南北气温变化的时空特征。结果表明,时间特征上,60年来陕西南北三地气温变化周期大致相同,总趋势都呈现波动上升的特征,且气温明显上升期都在90年代中期;空间特征上,陕西南北60年来的气温变化存在差异,关中地区的增温趋势较明显,陕南和陕北地区增温趋势相对较缓和。研究证明,在全球增温的影响下,陕西南北均出现气温上升,但上升的幅度有一定差异。
【关键词】陕西南北;气温变化;增温率;时空对比
气候变化研究在全球气候变暖以及气候异常现象加剧的背景下,已成为地理科学关注研究的热点。IPCC 第4 次评估报告指出,1905年以来全球平均气温上升了0.7 ℃ /10 a。中国主要的增暖地区集中在北方地区,内蒙古中东部和东北增温趋势最明显,华北地区增温相对较缓慢,增温率为0.2 ℃ /10 a,没有出现特别明显的变化趋势。
陕西省位于我国西北内陆腹地(105°29′-111°15′E,31°42′-39°35′N),地域较狭长,北是黄土高原,南为秦巴山地,地势呈现南北高,中间低,是高原、山地、平原和盆地等多种地形的组合。由于特殊的地理位置,使陕西横跨三个气候带,南北方气候差异较大。文中选取的汉中位于陕南,西安位于关中,而榆林位于陕北,以此对陕西南北和中部地区的气温进行比较,从而分析陕西南北地区近60年的气温变化趋势和时空特征。
一、气温变化的特征分析
(一)气温变化的时间特征
从中国气象数据共享网上收集到的1955-2015年10年周期的实测数据可得出三个站点的平均气温为12.8℃,汉中年平均气温为15.0℃,西安为14.1℃,榆林为9.1℃。采用线性分析对陕南、陕北和关中三个气象站的实测数据进行趋势分析,可得出近60年来,陕西省年平均气温总体呈现上升变化,增温趋势十分明显,三地平均增温率达0.5℃/10a。
对比三地1月和7月平均气温的变化可知,近60年来汉中、西安和榆林三个站点平均气温均有波动变化,60-70年代1月均温波动上升,70-80年代7月均温波动下降,80-90年代1月均温波动下降,但7月均温显示上升趋势,在90年代中期之后均为波动上升,其总的趋势呈现为波动上升。气温在时间上的变化还显示出了一定的季节性,汉中和榆林1月的增温率较小且相似,均为0.3℃/10a,西安比其他两地较高,为0.4℃/10a。榆林7月的增温率与西安相似,且比汉中增温率高,为0.2℃/10a,汉中增温率较小,为0.1℃/10a。
(二)气温变化的空间特征
将陕西汉中、榆林、西安三地1955-2015年各年年均温进行对比,虽然三地年均温均呈上升趋势,但也存在着一定的差异。汉中的年均温在三地中一直处于最高,西安次之,榆林最低。且榆林与汉中之间的年均温差最大,温差最大值6.2℃出现在1993年,且随着两地逐渐增温两地之间的年均温差也呈现逐渐减小趋势。西安与汉中的年均温差较小,且随着西安年均温的不断上升,在2015年年均温达到了和汉中相同的值18.0℃,两地温差也呈现出随时间的增长而逐渐减小。
再由1955-2015年的气温数据计算得出三站点之间1月和7月温差数据,近60年来汉中与西安之间1月和7月的温差呈波动变化,总趋势为逐渐减小。1月西安与榆林的温差由55年的18.9℃到75年减小到了17.3℃,随后又逐渐增大,到2015年增大到27.2℃,温差增长较明显。同样的,7月汉中、西安与榆林的温差也经过波动之后呈增大的趋势。可见随着时间的增长,陕南与关中地区产生了的温度逐渐接近,温差逐渐减小的气温变化,而陕南与陕北,关中与陕北的温差却随时间的增长出现增大趋势。
二、气温变化的时空差异讨论
从三个站点1955-2015年气温随时间变化的分析中可以发现,陕西省南北地区气温在时间变化上呈现出波动上升的特征,增温趋势较明显,这与全球气候变暖这一背景是相符的。经过对三站点的年均温分段分析,得出陕西南北地区气温在时间上的变化特征相近,都是在20世纪60-70年代出现增温,70-80年代出现降温,到90年代初期又开始增温。三地这一系列的气温波动,变幅较小,属于正常的气温转折,气温出现突变是在90年代中期,到90年代后期出现正距平,且距平值不断增大,显示出温度都是在90年代末期呈现出明显的上升趋势。关中和陕北气温突变早,都在95年左右,陕南气温突变较晚,在98年左右。综合分析陕北、关中、陕南地区气温时间变化特征,发现陕西南北气温都是在90 年代中期以后发生了突变性变化,气温呈现明显上升,这与李双双等的研究结果大致相同。
气候带的分布、全球气候变化以及人类活动的影响造成了陕西省气温在南北空间上的变化,气温由陕南向陕北逐渐递减。但在全球普遍增温的前提下,关中和陕北地区明显升温时间较早,从1995年起始,但关中地区增温较快,而陕北地区增温略低。陕南地区明显升温时间较晚,在1998年,且增温较慢。造成关中地区增温较主要的原因是区域人类活动,从80年代中期开始,关中地区工业快速发展,大量温室气体的排放,土地利用的改变以及快速城市化形成的城市热岛都是关中地区的气温上升的影响因素。而陕南在亚热带气候的影响下气温变化幅度不大,陕南的工业发展缓慢,依然以第一产业为主,因此区域人类活动影响较小,在全球变暖的影响下气温呈现缓慢上升趋势。关中地区大幅升温,使其与陕南的温差逐渐减小,陕西省的暖中心呈现出由陕南逐渐向关中地区转变的趋势。陕北地区本属北温带气候带,受西伯利亚高压影响较大,气温偏低,变幅较小。但因为有一定的矿产储量,工业有一定的发展,加之黄土高原特殊的地理环境,人类活动对区域气候也有一定的影响,气温呈现上升趋势也受全球增温的影响,陕北的增温幅度比陕南略大。 三、结语
通过对陕西省1955-2015年气温在时间和空间上的变化趋势分析,得出结论:(1)近60年来,陕西省南北地区气温在时间上呈现波动上升,变化周期整体相同,都具有阶段性(平均以10年为一阶)。陕南,陕北和关中都具有大致相同的升温期和降温期,气温显示异常明显增温也都出现在90年代中期。(2)陕西南北气温时间上的增温还具有一定的季节性,在1月,陕南和陕北的增温率远比关中的增温率小。7月,陕北的增温率又与关中相似,都比陕南增温率高。(3)陕西南北之间年均温差随时间的增长呈现不同的变化,陕南和陕北,陕南和关中之间年均温差随时间增长而逐渐减小,但由于关中增温速度远远大于陕北增温速度,导致关中和陕北之间年均温差随着时间增长而逐渐增大。(4)在全球变暖影响下陕西省南北气温都呈现上升趋势,但陕南,陕北和关中的增温速度存在明显差异。增温率比较:关中(0.6℃/10a)>陕北(0.5℃/10a)>陕南(0.4℃/10a)。主要表现为,快速的城市化发展促使关中地区增温速度超过陕南与陕北,使关中与陕南的温差逐年减小。
参考文献
[1] 丁金梅,延军平.近50 年陕甘宁地区气候变化特征分析[J].干旱区资源与环境,2007,21(6):124-129.
[2] IPCC.Summary of Policymakers of Climate Change 2007:The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].Cambridge,UK and New York,USA:Cambridge University Press,2007.
[3] 秦大河等.中国西部环境演变评估综合报告[R].中国西部环境演变评估[C].北京:科学出版社,2002:2-10.
[4] 李双双,延军平,万佳.全球气候变化下秦岭南北气温变化特征[J].地理科学,2012,32(7):853-858.
[5] 张立伟,宋春英,延军平.秦岭南北年极端气温的时空变化趋势研究[J].地理科学,2011,31(8):1007-1011.
[6] 张宏利,陈 豫,任广鑫,杨改河.近50 年来渭河流域气温变化特征分析[J].西北农业学报,2008,17(2):106-109,113.
作者简介:陶宁宁(1992.03- ),女,陕西汉中人,云南师范大学旅游与地理科学学院2014级硕士研究生,研究方向:民族文化与文化产业发展。
【关键词】陕西南北;气温变化;增温率;时空对比
气候变化研究在全球气候变暖以及气候异常现象加剧的背景下,已成为地理科学关注研究的热点。IPCC 第4 次评估报告指出,1905年以来全球平均气温上升了0.7 ℃ /10 a。中国主要的增暖地区集中在北方地区,内蒙古中东部和东北增温趋势最明显,华北地区增温相对较缓慢,增温率为0.2 ℃ /10 a,没有出现特别明显的变化趋势。
陕西省位于我国西北内陆腹地(105°29′-111°15′E,31°42′-39°35′N),地域较狭长,北是黄土高原,南为秦巴山地,地势呈现南北高,中间低,是高原、山地、平原和盆地等多种地形的组合。由于特殊的地理位置,使陕西横跨三个气候带,南北方气候差异较大。文中选取的汉中位于陕南,西安位于关中,而榆林位于陕北,以此对陕西南北和中部地区的气温进行比较,从而分析陕西南北地区近60年的气温变化趋势和时空特征。
一、气温变化的特征分析
(一)气温变化的时间特征
从中国气象数据共享网上收集到的1955-2015年10年周期的实测数据可得出三个站点的平均气温为12.8℃,汉中年平均气温为15.0℃,西安为14.1℃,榆林为9.1℃。采用线性分析对陕南、陕北和关中三个气象站的实测数据进行趋势分析,可得出近60年来,陕西省年平均气温总体呈现上升变化,增温趋势十分明显,三地平均增温率达0.5℃/10a。
对比三地1月和7月平均气温的变化可知,近60年来汉中、西安和榆林三个站点平均气温均有波动变化,60-70年代1月均温波动上升,70-80年代7月均温波动下降,80-90年代1月均温波动下降,但7月均温显示上升趋势,在90年代中期之后均为波动上升,其总的趋势呈现为波动上升。气温在时间上的变化还显示出了一定的季节性,汉中和榆林1月的增温率较小且相似,均为0.3℃/10a,西安比其他两地较高,为0.4℃/10a。榆林7月的增温率与西安相似,且比汉中增温率高,为0.2℃/10a,汉中增温率较小,为0.1℃/10a。
(二)气温变化的空间特征
将陕西汉中、榆林、西安三地1955-2015年各年年均温进行对比,虽然三地年均温均呈上升趋势,但也存在着一定的差异。汉中的年均温在三地中一直处于最高,西安次之,榆林最低。且榆林与汉中之间的年均温差最大,温差最大值6.2℃出现在1993年,且随着两地逐渐增温两地之间的年均温差也呈现逐渐减小趋势。西安与汉中的年均温差较小,且随着西安年均温的不断上升,在2015年年均温达到了和汉中相同的值18.0℃,两地温差也呈现出随时间的增长而逐渐减小。
再由1955-2015年的气温数据计算得出三站点之间1月和7月温差数据,近60年来汉中与西安之间1月和7月的温差呈波动变化,总趋势为逐渐减小。1月西安与榆林的温差由55年的18.9℃到75年减小到了17.3℃,随后又逐渐增大,到2015年增大到27.2℃,温差增长较明显。同样的,7月汉中、西安与榆林的温差也经过波动之后呈增大的趋势。可见随着时间的增长,陕南与关中地区产生了的温度逐渐接近,温差逐渐减小的气温变化,而陕南与陕北,关中与陕北的温差却随时间的增长出现增大趋势。
二、气温变化的时空差异讨论
从三个站点1955-2015年气温随时间变化的分析中可以发现,陕西省南北地区气温在时间变化上呈现出波动上升的特征,增温趋势较明显,这与全球气候变暖这一背景是相符的。经过对三站点的年均温分段分析,得出陕西南北地区气温在时间上的变化特征相近,都是在20世纪60-70年代出现增温,70-80年代出现降温,到90年代初期又开始增温。三地这一系列的气温波动,变幅较小,属于正常的气温转折,气温出现突变是在90年代中期,到90年代后期出现正距平,且距平值不断增大,显示出温度都是在90年代末期呈现出明显的上升趋势。关中和陕北气温突变早,都在95年左右,陕南气温突变较晚,在98年左右。综合分析陕北、关中、陕南地区气温时间变化特征,发现陕西南北气温都是在90 年代中期以后发生了突变性变化,气温呈现明显上升,这与李双双等的研究结果大致相同。
气候带的分布、全球气候变化以及人类活动的影响造成了陕西省气温在南北空间上的变化,气温由陕南向陕北逐渐递减。但在全球普遍增温的前提下,关中和陕北地区明显升温时间较早,从1995年起始,但关中地区增温较快,而陕北地区增温略低。陕南地区明显升温时间较晚,在1998年,且增温较慢。造成关中地区增温较主要的原因是区域人类活动,从80年代中期开始,关中地区工业快速发展,大量温室气体的排放,土地利用的改变以及快速城市化形成的城市热岛都是关中地区的气温上升的影响因素。而陕南在亚热带气候的影响下气温变化幅度不大,陕南的工业发展缓慢,依然以第一产业为主,因此区域人类活动影响较小,在全球变暖的影响下气温呈现缓慢上升趋势。关中地区大幅升温,使其与陕南的温差逐渐减小,陕西省的暖中心呈现出由陕南逐渐向关中地区转变的趋势。陕北地区本属北温带气候带,受西伯利亚高压影响较大,气温偏低,变幅较小。但因为有一定的矿产储量,工业有一定的发展,加之黄土高原特殊的地理环境,人类活动对区域气候也有一定的影响,气温呈现上升趋势也受全球增温的影响,陕北的增温幅度比陕南略大。 三、结语
通过对陕西省1955-2015年气温在时间和空间上的变化趋势分析,得出结论:(1)近60年来,陕西省南北地区气温在时间上呈现波动上升,变化周期整体相同,都具有阶段性(平均以10年为一阶)。陕南,陕北和关中都具有大致相同的升温期和降温期,气温显示异常明显增温也都出现在90年代中期。(2)陕西南北气温时间上的增温还具有一定的季节性,在1月,陕南和陕北的增温率远比关中的增温率小。7月,陕北的增温率又与关中相似,都比陕南增温率高。(3)陕西南北之间年均温差随时间的增长呈现不同的变化,陕南和陕北,陕南和关中之间年均温差随时间增长而逐渐减小,但由于关中增温速度远远大于陕北增温速度,导致关中和陕北之间年均温差随着时间增长而逐渐增大。(4)在全球变暖影响下陕西省南北气温都呈现上升趋势,但陕南,陕北和关中的增温速度存在明显差异。增温率比较:关中(0.6℃/10a)>陕北(0.5℃/10a)>陕南(0.4℃/10a)。主要表现为,快速的城市化发展促使关中地区增温速度超过陕南与陕北,使关中与陕南的温差逐年减小。
参考文献
[1] 丁金梅,延军平.近50 年陕甘宁地区气候变化特征分析[J].干旱区资源与环境,2007,21(6):124-129.
[2] IPCC.Summary of Policymakers of Climate Change 2007:The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].Cambridge,UK and New York,USA:Cambridge University Press,2007.
[3] 秦大河等.中国西部环境演变评估综合报告[R].中国西部环境演变评估[C].北京:科学出版社,2002:2-10.
[4] 李双双,延军平,万佳.全球气候变化下秦岭南北气温变化特征[J].地理科学,2012,32(7):853-858.
[5] 张立伟,宋春英,延军平.秦岭南北年极端气温的时空变化趋势研究[J].地理科学,2011,31(8):1007-1011.
[6] 张宏利,陈 豫,任广鑫,杨改河.近50 年来渭河流域气温变化特征分析[J].西北农业学报,2008,17(2):106-109,113.
作者简介:陶宁宁(1992.03- ),女,陕西汉中人,云南师范大学旅游与地理科学学院2014级硕士研究生,研究方向:民族文化与文化产业发展。