淇县近50年气温变化特征及其趋势分析

引言

全球气候变暖是目前世界范围内共同关注的课题[1]。气候变暖以及对经济发展、社会进步、生态环境的影响，已经引起各国政府、科学研究和全人类的高度重视。为研究在全球气候变化大背景下，不同区域气候变化特征和趋势，提高气候利用效率，开展好气象服务工作，本文以淇县国家一般气象观测站数据为基础，以一年、五年、十年为不同时间尺度，以年平均气温，年极端最高、极端最低气温，年平均最高、平均最低气温和极端温度事件为研究对象，全面统计分析了全球气候变暖背景下淇县50年气温变化情况，总结分析出了淇县气温变化特征及其变化趋势。

1 资料来源和统计分析方法

本文所用气象数据为淇县国家一般气象观测站历史积累资料，从历年月、年报表中统计所得。在气温变化特征和趋势分析时，采用了气候统计中历年平均和差值分析，以及EXCEL趋势线制作分析等方法。对历年数据进行1年、5年、10年不同时间尺度进行平均处理，最后进行作图、制表分析，得出结果。

2 平均气温变化

2.1 年平均气温变化

2.1.1 逐年平均气温变化

由淇县年平均气温变化曲线（图1）可以看出：淇县年平均气温近50年呈折线型明显上升趋势， 气温逐年变化较大，1995年后年平均气温升高明显。1965―2011年47年平均气温14.2℃，年平均气温最高值是1998年和2002年的15.3℃，年平均气温最低值是1984年的13.0℃。分阶段看，1965-1968年平均气温比较稳定，1969―1974年平均气温数值较低；1975-1983年平均气温呈波动状态；1984-1993年数值较低，且相对平缓的缓慢上升趋势，1994年以后数值比前一阶段有所提高且变化加大，数值明显提高。

2.1.2 10年段年平均气温变化

由1965-2010年淇县10年段年均气温变化图（图2）可以看出：淇县近50年平均气温14.2℃。1965―1970年平均气温14.0℃；1971―1990年这2个10年段平均气温均为13.9℃，保持稳定不变；1991―2000年10年平均气温比之前的3个十年上升了0.6℃和0.5℃；2001-2010年10年平均气温比1991-2000年十年平均气温又上升了0.4℃，总体气温上升，后期升温加快。这与前面的逐年平均气温变化和五年段气温变化都基本一致。

2.2 年平均气温变化

从图3可以看出，1965-2011年，淇县的年平均气温差值变化呈线性上升趋势，上升速率为0.27/10a。上升趋势大体也可分三个变化阶段，1965-1968年变化不大，但变化相对稳定；1969-1993年平均气温变化差值基本处于低值区；1994-2011年平均气温差值变化加大，气温明显升高，处于一个高值区。

3 高、低温变化情况

研究气温变化特征除了平均气温外，还有一个指标就是最高、高低气温变化情况，它们不仅能反映气温变化规律，还能反映出空间气温整体变化幅度的大小。

3.1 年最高、最低气温变化

-2011年资料分析可得，淇县近50年平均最高气温为19.8℃，平均最低气温为9.3℃。从图4可以看出：淇县年平均最高气温变化基本呈波浪状态，且基本保持平衡，上下浮动不明显。从图5可以看出：1965-1972年最低气温处于一个低值区，1973-1996年呈上下波动，但相对平衡；1997年以后上升明显，处于一个高值区。这基本同年平均气温变化得出的结论相一致。从另一方面说，最低气温升高，能较为明显反映出整体空间气候在变暖。

3.2 10年最高、最低气温变化

由1965-2010年淇县10年段年均最高气温变化图（图6）可以看出：淇县第1-3个10年段年平均最高气温呈下降趋势，第4个10年平均最高气温上升明显，但第5个10年上升速率又变缓。从10年平均最低气温变化曲线（图7）可以看出：淇县最低气温整体呈上升趋势，第1个10年段上升缓慢，第2个、第3个10年段平均最低气温保持稳定不变；第4个10年平均最低气温又开始上升，且上升速率大于第1个。总体最低气温呈上升趋势，后期升温加快。这与前面的10年段平均气温变化基本一致。

4 极端气温变化情况

极端气温及其变化是反映气候极端事件的一个重要指标。通过研究极端气温及其变化，可以了解未来气温极端事件对经济发展和人民生活的影响，是体现气象服务价值的重要体现。

4.1 年极端最高、最低气温变化

由图8可以看出近50年来淇县极端最高气温呈缓慢下降趋势，1967年出现历史极高值42.5℃，1984年出现历史极低值36. 0℃。1981年以后，极端最高气温相对1981年以前下降明显，其中1981-1996年之间处于稳定偏低时期，该期极端最高气温在相对低的范围内波动，但是体现出整体下降的趋势。2000年以来，2002年、2005年、2010年又出现了极端高温这是近20多年以来的反常现象，有待今后进一步观察研究。

由图9 可以看出近50年来淇县极端最低气温呈明显上升趋势，1971年出现历年极端最低气温的最低值，达到-18℃，2007年出现历年极端最低气温最高值-7.2℃。1965-2011年极端最低气温年际之间整体波动明显，但是处于相对稳定的上升趋势；其中1971年以前年际之间的变化较大，1971-2011年极端最低气温年际变化处于相对稳定的时期，只有1990年出现一个极低值-17.4℃。极端最低气温上升结合上小节中的极端最高气温下降的结论，形成了极端气温差减小，极端气温现象有所缓解，气温指数相对集中，温度在比以前更小的范围变动。

4.2 高温天气变化

以日最高气温≥35.0℃和≥40.0℃两个指标温度来研究高温天气的变化。结合数据由图10可以看出：日最高气温≥35.0℃整体趋势是减少。日最高气温≥35.0℃日数较多的年份是1965年、1967年，分别为33天、30天；历年来年日最高气温≥35.0℃日数较少的年份有1976年、1982年、1989年为3天、4天、5天。历年来年日最高气温≥40.0℃日数出现的不多，最多的年份是1966年为3天， 1997年、2005年和2009年为2天，1965年、1967年、1972年、1979年和2002年为一天，其余年份没有出现日最高气温≥40.0℃的日数。近年来，日最高气温≥40.0℃的日数似乎有增加的趋势。

4.3 低温天气变化

以日最低气温≤0.0℃、-5.0℃、-10.0℃、-15.0℃四种指标来研究低温天气变化（统计时段为本年7月至次年6月）。结合数据由图11与图12可以看出：整体上日最低气温≤0.0℃、-5.0℃、-10.0℃天气的日数均在逐渐减少。日最低气温≤0.0℃的日数最多的年份为1967-1968年、1969-1970年为113天，其次为1993-1994年为111天；日最低气温≤0.0℃的日数较少的年份为2008-2009年、2001-2002年为62天、65天。日最低气温≤-5.0℃的日数较多的年份为1967-1968年、1985-1986年，分别为66天、56天，日最低气温≤0.0℃的日数最少的年份为2006-2007年为11天，其次是2000-2001年、2011-2012年为15天。日最低气温≤-10.0℃的日数较多的年份为1966-1967年和1985-1986年，分别为15天、14天；其余年份年际相隔在3年以内就会出现日最低气温≤-10.0℃的日数，日数很少，其中2005-2008年连续三年没有出现过最低气温≤-10.0℃。最低气温≤-15.0℃的日数淇县近50年来共计出现5天，分别为1966-1967年、1967-1968年、1969-1970年、1971-1972年、1989-1990年各出现1天。

5 气温变化对经济社会的影响

气温变化将对各行各业的生产活动、人民生活，特别是农业生产造成直接的和间接的影响[3]。对农业生产来说，有利的方面，首先是提高了农业气候生产潜力[4]。根据农业气候生产力模型，假设在其它气候因子都为适宜情况下，气温的升高将是气候生产力成比例增长[5、6]。 其次是延长了作物有效生长发育时间，根据研究，中部地区气温每提高1℃，可增加作物有效生长时间10-20天。第三是减少了高低温对农业生产的危害。第四是有利于农民从事农业生产活动。不利方面是，气温变化可能导致农业气象灾害，以及衍生的病虫害等其它自然灾害增加，生态环境恶化，对农业生产造成损失。对其它行业经济活动的影响，一是减少了高低温天气对生产活动的影响，二是对建筑、公路、粮食、仓储等对温度有要求的行业延长了生产活动时间，三是可以减少能源消耗提高经济效益。四是适宜的温度有利于提高人们的工作积极性，提高单位时间的工作效率，减少生产保护费用。对人民生活的影响一是降低高低温天气带来的不适；二是减少冬季取暖、夏季降温费用，降低生活成本；三气温的变化可能使人类和动物疾病多发，影响经济发展、群众生活，增加医疗费用。

6 结论

以上研究表明，无论是以1年，还是以5年、10年为时间段，年平均气温总体都呈明显上升趋势。前期气温相对较低，中期气温相对稳定，后期气温明显升高，特别近20年气温上升更加明显。若以年为时间段，气温年较差变化较大，部分时段年际变化剧烈；若以5年为时间段，前4个时段变化相对稳定，第5个、第6个时间段上升明显，后期基本呈线性增长，第7个、第8个时间段上升速度变缓。若以10年为时间段，气温变化呈较为明显的上升趋势，六十、七十和八十年代气温稳定不变，九十年代后气温明显上升。时间段d长，气温变化波动越小。从最高气温、最低气温看温度也呈上升趋势，且最低气温上升速率明显高于年平均气温和最高气温。高温和低温天气出现日数呈下降趋势，但极端气候事件都逐渐减少，发生程度降低。

气温变化对经济发展和人民生活的影响利弊皆有。气温的变化还要与光照、降水等其它气候因素变化相结合，才能反映气候变化的综合影响。

参考文献

[1]林海等.全球环境变化对社会经济发展的影响〔J〕.科学对社会的影响，1999（1）：34-39.

[2]林而达，杨修.气候变化对农业的影响评价及适应对策〔C〕.气候变化与生态环境研讨会文集，2003.72-78.

[3]张爱民，王效瑞，马晓群.淮海流域气候变化及其对农业的影响[J].安徽农业科学，2002，30（6）：844-845.

[4]周林，王汉杰，朱红伟.气候变暖对黄淮海平原冬小麦生长及产量影响的数值模拟[J].理工大学学报（自然科学版），2003，4（2）：76-82.

[5]刘国锋，胡细涓.河南气候变化对农业气象灾害的影响[J].当代经理人.2005，16.218-219.

[6]陈怀亮，董官臣，邹春辉等.黄淮平原农业干旱预警系统研究[J].气象科技，2005.