白洋淀周边湖陆风环流的温度特征分析
2019-11-22田愉于丁
田愉 于丁
摘 要 利用1988年—2018年白洋淀周边12个观测站的日均气温观测资料,统计分析白洋淀周边气温的季节变化和年际变化特征。结果表明:1988—2018年白洋淀周边的气温在波动中上升,气温增长率为0.166 ℃/10年;春季、夏季、冬季气温呈上升趋势,增长率分别是0.736 ℃/10年、0.236 ℃/10年、0.062 ℃/10年;秋季气温呈下降趋势,降温速率约为0.258 ℃/10年。
关键词 气温;气温增长率;年际变化;白洋淀
中图分类号:P423 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.073
白洋淀是河北省最大的湖泊,主体位于河北省保定市安新县境内。现有大小淀泊143个,平均年蓄水量13.2亿立方米。白洋淀主要位于安新县、容城县和雄县境内,小部分位于任丘市西部,属东部季风区暖温带半干旱地区,大陆性气候特点显著,四季分明:春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季天高气爽、冬季寒冷少雪。作为河北省最大的内陆湖泊,白洋淀对周边气温有着一定的影响。基于此,利用1988—2018年白洋淀周边12个站点的观测数据分析气温变化,确定白洋淀湖陆风环流的变化及对气温的影响。
1 资料与方法
1.1 资料
利用1988年1月1日—2018年12月31日白洋淀周边12个国家级观测站的平均气温、日最高气温和日最低气温观测资料。
1.2 方法
将12个站点30年的气温进行算术平均,统计分析白洋淀周边气温的年际变化和季节变化特征,并利用GIS软件分析气温的空间分布特征。
2 结果与分析
2.1 平均气温的年际变化特征
图1为近30年来白洋淀地区气温年际变化,可以看出,1988—2018年白洋淀地区气温时高时低呈波状变化,但总体呈上升趋势,气温增长速率是0.166 ℃/10年。1989年平均气温较高,达到12.6 ℃以上,之后又回落到12.6 ℃以下,整体上较好地展示出气候的周期波动和变化,基本没有超过13.5 ℃,这种状态持续到1998年。1998年气温开始持续升高,1998—2008年气温升高趋势明显,1998年平均气温甚至高达13.58 ℃。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)指出,1998年是强厄尔尼诺年,全球增温速率比1951年以来的增温速率要小,但仍旧保持增温状态。白洋淀地区气温的这种变化与全球气温变化趋势是一致的,即保持气温的增长。而任国玉等[1]的研究认为我国1951—2004年增温速率为0.25 ℃/
10年,虞海燕等[2]的研究同样证明华北地区1990—2009年增温速率为0.4 ℃/10年。造成这种情况的原因可能是白洋淀湖陆风对周边气温的局地调节作用。湖陆风的存在,白洋淀周边升温慢,降温慢,部分热量被淀区吸收,使得在全球变暖的背景下,白洋淀周边增温速率明显小于华北地区乃至全国的平均增温速率,这一结果与李祥等[3]关于白洋淀湿地气候变化特征分析结果一致。2009—2013年,年平均气温出现明显下降,均在13 ℃以下;到2014年,气温又开始稳定上升[4]。
图2和图3为近30年来白洋淀地区年平均最低温度和年平均最高温度的变化趋势。可以看出,近30年年平均最高温度总体呈上升趋势,而年平均最低温度总体呈下降趋势。这与北方地区和全球的变化不太一致,全球范围内近30年年平均最低温度和年平均最高温度总体均呈上升趋势。对比白洋淀周边,年平均最高温度上升速率为0.322 ℃/10年,年平均最低温度下降速率为0.544 ℃/10年,且年平均最低温度下降速率大于年平均最高温度上升速率,这可能是由于白洋淀地区特殊的地理环境造成的。尤其是在2000—2014年,白洋淀水位增加,湖陆风环流作用加强,白洋淀周边地区白天升温快,而白洋淀地区环境经治理明显改善后,用于白洋淀植被蒸腾和水域蒸发耗能的热量增加,而用于空气增热的能量减少,使得夜间最低温度相应降低。
2.2 气温的四季变化特征
图4是近30年来白洋淀地区四季平均氣温的年际变化曲线。各个季节的平均温度变化存在较大的差异,春季气温的年际变化(图4a)中可以看出,1989年春季平均气温为14.62 ℃,1991年出现了最低气温12.17 ℃,之后气温一直呈波状变化;20世纪后,春季平均气温明显升高,除2010年出现了一个较低的气温12.36 ℃外,2000—2018年的春季平均温度均在14.06 ℃以上,总体上呈波动上升趋势,气温增长率为0.736 ℃/10年。图4b为夏季气温的年际变化,1988—1993年气温都较低,在25.64 ℃以下,到1994年,夏季平均温度有一个较大值,为26.98 ℃,之后,夏季平均温度在波动中稳步上升,均在25 ℃以上。图4c为秋季气温的年际变化,可以明显看出,秋季气温的变化趋势与其他季节相反,呈下降趋势,降温速率约为0.258 ℃/10年,秋季平均气温变化趋势和年平均最低温度的变化趋势基本保持一致。而冬季气温(图4 d)的增温速率为0.062 ℃/10年,相较于春、夏两季,增温不明显,有别于中国北方大部分地区冬季增温最明显的特征。这可能是白洋淀周边地区生态环境保护的原因,又因为有天然的地热资源,部分地区冬季取暖以地热、天然气为主,煤炭使用量较中国北方大部分地区少,排放出的CO2等多种温室气体也较少,所以冬季增温不明显。
3 结论
1988—2018年,白洋淀周边的气温在波动中上升,气温增长率为0.166 ℃/10年;年平均最低温度总体呈下降趋势,变化速率为0.544 ℃/10年,年平均最高温度呈上升趋势,变化速率为0.322 ℃/10年,且年平均最低温度变化的绝对变化速率大于年平均最高温度的绝对变化速率;春季、夏季、冬季呈升温趋势,升温速率分别是0.736 ℃/10年、0.236 ℃/10年、0.062 ℃/10年,秋季气温呈降温趋势,降温速率约为0.258 ℃/10年。
参考文献:
[1] 任国玉,郭军,徐铭志,等.近50年中国地面气候变化特征[J].气象学报,2005,63(6):942-956.
[2] 虞海燕,刘树华,赵娜,等.1951—2009年中国不同区域气温和降水量变化特征[J].气象与环境学报,2011,27(4):1-11.
[3] 李祥,寿绍文,白艳辉,等.1960—2013年白洋淀湿地气候变化特征分析[J].气象与环境学报,2016,21(1):75-83.
[4] 王绍武.近百年我国及全球气温变化趋势[J].气象,1990,16(2):11-15.
(责任编辑:刘昀)