达州市1960—2009年温度变化特征
2014-11-08罗贵东唐雪峰
罗贵东，王 英，唐雪峰
(四川省渠县气象局，四川 渠县 635200)
1 前言
以温度升高为主要特征的气候变化是近些年全球关注的热点，气候变化是全球变化研究的核心问题和重要内容，气候变化将会是“人类21世纪最大的挑战”，其影响“不亚于战争和冲突”。2007年2月IPCC 第四次气候变化评估报告显示，过去100年(1906—2005年)全球平均地表气温升高0.74℃;2005年全球大气CO2浓度为379 ppm，是65 万年以来最高的。预测未来100年仍将上升1.1～6.4℃［1］。这一增温对全球自然生态系统和各国社会经济造成了重大而深刻的影响，使人类的生存发展面临着巨大的挑战。
达州近些年“倒春寒”、“高温热浪”、“秋老虎”、“低温冰冻”等各种极端温度事件也频频发生，极端的高温和低温事件，给达州经济社会发展带来巨大损失。因此本文希望可以通过研究分析得到在全球变暖背景条件下达州近50 a 来温度变化特征。
2 资料和研究方法
2.1 资料
采用达州市6个县市气象站1960—2009年月平均气温和达县1951—2009年逐日最高最低气温为主要研究资料分析。开江1968年3—5月、10月，达县1969年5—8月缺测，宣汉1969年8月缺测，缺测月份的月平均气温资料用前后2年当月的平均值来代替。
2.2 分析方法
根据常用的季节划分标准，春季定义为3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，12—次年2月冬季。温度变化趋势主要用气候倾向率和气候趋势系数2 种统计方法分析。
3 平均气温变化特征
3.1 平均气温变化总体趋势
达州历年月平均气温最高出现在8月，最低出现在1月。根据全市各站的平均气温，计算1960—2009年各月、年平均气温和气温年较差的趋势系数。表1 为达州1960—2009年各月、年平均气温以及气温年较差趋势系数，当|r|≥0.273 时，通过信度为0.05 的相关性检验;当|r|≥0.231 时，通过信度为0.1 的相关性检验，通过相关性检验即可认为此变化不是随机波动而是具有明显的气候趋势。从表中可看出，3月和6—8月平均气温的趋势系数为负数，其余月份为正数，2月、11月为显著正相关，气温有明显的上升趋势。秋季气温是上升最为明显的季节，达到每10年0.1℃，并且通过了0.05 信度值的检验。气温年较差变化趋势为显著负相关，说明年温差有明显减小趋势，这主要是因为冬季(12—次年2月)气温呈略微上升趋势，而夏季(6—8月)气温呈略微下降趋势(但均并未通过显著性检验)，最冷月升温，最热月降温，使得气温年较差减小。虽然气温呈现一些上升的趋势，但是我们必须注意，这并不意味着冬季就不会出现低温天气，如2008年1月就出现的持续低温雨雪冰冻天气，20 d平均气温达到了历史最低。同时，气候变暖也并不意味着高温酷暑会更加严重，这从夏季气温呈下降趋势也可以看出，虽然高温酷暑天气出现概率降低了，但仍然有出现高温天气的可能，如2006年特大高温伏旱。
表1 达州1960—2009年气温变化趋势系数及倾向率
3.2 平均气温年代际变化特征
由表2 和图1 可见，年平均气温在20世纪80年代呈明显下降趋势，1960—1989年平均气温倾向率为－0.206℃/10 a，20世纪90年代以后气温呈明显的上升趋势，1989—2009年平均气温倾向率则高达0.609℃/10 a，而且趋势系数达到0.05 的置信度水平。从5 a 滑动平均气温可以看出80年代中期开始气温出现了上升趋势，90年代后期之后上升更加明显，2000年后的平均气温比80年代已经上升了0.8℃。根据表2，20世纪70年代气温变化趋势不明显，气温略有下降;80年代有1月、5月、11月出现小幅增温，其余月份均是降温，降温主要出现在2—4月、7—9月;90年代除5月降温以外其余月份均是增温，其中7—9月最为明显;2000年后只有8月出现降温其余均为增温，增温最为明显的是2—3月和7月。过去近20 a 里增温主要出现在2—3月，增温幅度达到了1.7℃，7 和9月也分别增加了1.2℃、1.3℃。2001—2009年平均气温均在平均值以上，2006年的年平均气温还创造了50 a 来最高值17.9℃。
表2 达州各年代平均气温距平 (0.1℃)
图1 达州1960—2009年平均气温(单位℃)
4 最高和最低气温变化趋势
4.1 最高气温变化趋势
达县最高气温出现在5—9月，频率最大的月份是8月，占到48.3%，其次为7月占到36.2%，40℃以上的高温历史上共出现17 d，其中有16 d 出现在8月，1 d 出现在7月，这跟达州最容易在8月份受到副热带高压控制形成高温伏旱天气是一致的。达县历史最高气温为42.3℃，出现在1953年8月19日。
表3 达县各年代≥40℃、≤0℃天数
图2 达县1951—2009年最高气温变化趋势(单位℃)
1951—2009 年逐年最高气温变化趋势不明显，在平均值上下波动，不过仍存一些年代变化特征，60年代和80年代没有出现过40℃以上的高温天气，而50年代是高温出现最频繁的时段，1953年8月16—20日和1959年8月20—24日均出现了连续5 d 在40℃以上的酷暑天气，17个40℃以上的高温日有11个都出现在50年代。
最高气温变化的趋势也反映了夏季气温没有明显的上升，近10 a 极端高温天气出现的频率还低于50年代，这与前面夏季平均气温略有下降的结论是基本一致的。过去50 a 的最高温度资料表明气候虽然有变暖的趋势，但达州夏天高温频率并没有增加。前面分析平均温度变化也是夏季降温，升温主要出现在秋季也反映出这一事实。
4.2 最低气温变化趋势
达县最低气温出现在12—次年3月，频率最大的月份是1月，占到61.0%，其次为12月占到23.7%，达县历史最低气温为－4.7℃，出现在1956年1月9日。低于－3℃的天数为22 d，除了1991年12月28—29日外都出现在50—70年代。80年代虽然平均气温最低但是却很少出现极端低温，最低气温为－2.3℃，出现在1982年12月27日。总的来看，低于0℃的天数随着时间变化呈减少的趋势，这也意味着霜冻天气在减少。
图3 达县1951—2009 最低气温变化趋势(单位℃)
极端最低气温呈现明显上升的趋势，气候倾向率达到0.318℃/10 a，趋势系数达到0.420 8，显著性检验通过了0.01。这也是本文所分析的温度变化指标上升趋势最为显著的一项，这意味着在气候变暖的大背景下，升温最明显的是最低气温，极端寒冷天气出现的概率在逐渐降低。这时可能有人会说极端低温升高了是好事啊，少了冻害。然而，一个地方的生物和人类生活生产方式已经适应了原来的气候，气候的突然变化会带来巨大的灾难，不论是升高还是降低自然界都需要找到新的生态平衡来适应气候的变化。比如冬季低温强度减弱了，将会导致病虫害更易越冬，这将可能会导致来年病虫害的爆发性流行;冬季低温强度减弱了，可能造成一些需要春化作用的作物不能经历足够的低温从而影响春季的开花结果;冬季低温强度减弱了，一些作物可能会在冬季提前开花，而后面出现冷空气的话将带来灾难性后果。当然也有可能出现有利的一面，如冬季低温少了，取暖需要的能源会更少;一些冬季不适宜种植的作物，由于热量条件更好，可以种植了;利于作物生长的时间更长了。
5 结论
①1960年以来达州市气温呈小幅上升的趋势，年平均气温倾向率为0.064℃/10 a，其中20世纪80年代降温显著，90年代以后气温明显上升，1989—2009年平均气温倾向率则高达0.609℃/10 a。
②冬、春、秋3 季增温，夏季降温，由此也导致气温年较差减小，秋季温度升高趋势最为明显。
③最高气温变化趋势不显著。最低气温呈现明显的上升趋势气候倾向率达到0.318℃/10 a，趋势系数达到0.408 3。低温霜冻天气呈现减少的趋势。气温升高主要是由于最低气温升高引起的。
［1］IPCC.Summary for 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:Cambridge University Press，2007(in Press).
