中国降水区域变化研究.doc

全球升温下中国温度区域变化的稳定性 卢爱刚1，3，庞德谦3，康世昌2，王天明1，熊友才4，葛剑平1* 1. 北京师范大学生命科学学院，北京 1008752. 中国科学院青藏高原研究所，北京 1000853. 渭南师范学院地理研究所，陕西 渭南 7140004. 兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室730000 摘要：利用中国气象中心160站点的气温观测资料，对中国20世纪后半期的气温变化进行方差分析，结果发现气温变化幅度有显著的纬度效应：纬度越高，方差值越大，说明气温变化的幅度也越大。在季节上，气温变化幅度差异显著，普遍是冬季大，夏季小。气温变化幅度的纬度效应在区域分布上，冬季的纬度效应出现在35°N以北，35°N以南不存在纬度效应；夏季的纬度效应表现在34°N以南，34°N以北没有明显的纬度效应。30°N35°N之间的地带是冬夏季节差异最小的地带，从这一地带开始，不管往南还是往北，气温变化的季节差异都趋于增大。这种格局与我国升温的区域分布是一致的，说明我国最近半个世纪以来的气温变化是持续升高的。最后对气温变化的区域差别进行了机制上的探讨。 全球升温区域变化稳定性机制探讨中图分类号：X1 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）0-0275-05国际政府间气候变化专门委员会(IPCC)[1]估计，北半球20世纪80年代平均温度比60年代高0.4 ℃，而青藏高原同期上升0.5 ℃以上，90年代以后升温幅度增大，达1 ℃左右。20世纪50年代以来，以气温升高为标志的全球气候变化在我国季风温冰川区有显著的响应[2]。研究表明[3]，我国西南的玉龙雪山冰川退缩现象主要是全球气候变暖引起的。全球升温引起人类居住环境一系列变化，研究全球升温下区域变化的敏感性，有助于掌握全球升温的规律，有利于人类在生产和生活方面的规划，从而提高人类对全球升温的适应能力，实现社会、经济和环境的可持续、协调发展。北半球在20世纪温度变化的总体趋势是显著升温。太阳活动曾经被认为与全球温度有很好的相关性[4-9]。但到上世纪90年代以后这种相关性不再存在[10-11]。所以关于全球升温的研究，更多的是将全球升温的原因归于人类经济活动的影响[10-14]。而且这种影响正在越来越强烈。据徐影[15]等人的研究，由于人类活动的影响，21世纪西北地区气温将可能平均变暖4.2～6.0 ℃。气温升高对水资源和生态环境早成很大的影响[16-19]。 根据现有的研究[19-26]，在全球变暖的大背景下，中国气温变化的区域差异表现非常复杂，甚至存在着区域降温的现象。由于气温变化的区域差别和时间趋势上不稳定性的存在，使得用一定时期各地升温幅度难以准确评价一定时间段具体的气温浮动情况。因此，本文用中国气象中心的站点观测资料，通过求取各个站点温度序列的方差，对全球变暖情况下中国各地气温波动幅度进行分析，以发现各地气温波动幅度和气候变化的区域稳定性，对于研究中国各地对气候变化响应的敏感性有着积极的意义。 区域对全球气候变化的稳定性，是区域对外界变化的一种被动响应。中国地形复杂，多高山、高原，特别是受青藏高原的影响，气候变化情况显得更为复杂；另外，中国地域广大，受多种气流影响，又是全球最为典型的季风气候地区之一，因此各地对全球变化的响应速度与程度存在一定的区域差别。本文拟就中国大陆各地对20世纪的全球升温的响应稳定性予以分析，对中国各地对全球变化区域响应的差异性进行讨论，探讨这种差异性的主要成因以及在时间上和空间上所遵循的规律。 本文所用的温度资料，是中国气象中心长期的实际观测数据，本系列数据为52年的月平均值。在方法上，通过对各个站点52年的温度序列进行方差分析，从而进行区域对比，以发现在全球升温背景下各地温度的变化幅度，进而研究中国各地对气候变化响应的敏感性。方差值是指每个站点气温变化距离拟合线（趋势线）距离大小的总和，既包括增温的值，也包括降温的值。本文通过方差值来表示各地温度变化总幅度的大小。160站点位置分布在区域上不均匀，中国西部区站点较少，青藏高原更少。 图1 温度序列方差值区域分布（方差值：●≥4，○4） Fig. 1 distribution of the variance of temperature series across China 从年平均气温的方差分析来看，其值与纬度 的变化有很强的相关性：纬度越高，方差值也越高，特别是在30°N以北。从方差值的区域分布（图1）更能清楚的看出气温变化幅度在纬向上的分布情况。  图2 160站点年冬夏气温序列方差纬度分布对比 Fig. 2 contrast of latitudinal distribution of the v