黄山1961-2010年最高气温和最低气温的变化特征

袁新田，方来伟

宿州学院环境与测绘工程学院，安徽宿州，234000

黄山1961-2010年最高气温和最低气温的变化特征

袁新田，方来伟

宿州学院环境与测绘工程学院，安徽宿州，234000

为了探讨黄山近50年最高气温、最低气温的变化特征，选取黄山(58437)光明顶气象站点1961-2010年的最高气温、最低气温观测数据，采用线性倾向估计等方法，对黄山近50年来四季最高气温、最低气温变化和日较差变化趋势进行分析。研究结果表明：(1)黄山春、夏、秋、冬四季平均最低气温的倾向率分别为：0.17℃/10a、0.17℃/10a、0.25℃/10a、0.47℃/10a，冬季上升幅度最大，春季、夏季最小。(2)四季平均最高气温的倾向率分别为：0.26℃/10a、0.08℃/10a、0.24℃/10a、0.40℃/10a，冬季上升幅度最大，夏季最小。50年来黄山四季平均最低气温、最高气温均处于上升状态。(3)春、夏、秋、冬季四季气温日较差的倾向率分别为0.109℃/10a、-0.084℃/10a、-0.003℃/10a、-0.106℃/10a。

最高气温；最低气温；气温日较差；黄山

2013年IPCC第五次评估报告(AR5)结果表明,继续排放温室气体将进一步升高全球温度[1]。与1986-2005年相比,预计2016 -2035年全球平均地表温度将升高0.3℃～0.7℃, 2081-2100年将升高0.3℃～4.8℃。未来全球气候变暖对气候系统变化的影响仍将持续，对中纬度地区影响将日益明显。我国大部分地区处于中纬度地带，气候变化对我国的影响表现在自然、社会、经济和政治等各领域。任国玉等研究得出，近54年来气温上升趋势为0.25℃/10a,增温从20世纪90年代开始[2-3]。陈铁喜等研究指出，1952-2001年，长江流域春季和夏季的气温日较差的降低趋势最为明显[4-5]。华立娟等研究指出，气温日较差在不同区域变化差异明显，南方随季节改变有很大的变化，其中春夏两季最为显著[6]。本研究依据黄山(58437)光明顶气象站点1961-2010年的逐日最高气温、最低气温的观测数据，探讨黄山近50 年最高气温、最低气温变化的特征和规律。这对黄山风景区生态环境保护和旅游业可持续发展有一定的参考价值。

1 资料与方法

1.1 资料数据处理

选取黄山(58437)光明顶气象站点1961-2010年的逐日最高气温、最低气温观测数据，因该站点作为国家气象观测一级站点，气象数据具有完整性和可靠性。季节划分3-5月为春季，6-8月为夏季，9-11月为秋季，12到次年2月为冬季。

1.2 分析方法

气温的变化趋势采用一次线性方程表示，即

Y=a+bt

式中，Y为气象要素；t为年份的序号(本文t取值为1-50)；b为线性趋势项，b的系数为正，则表明是增量，b的系数为负，则表明是减量[7-9]。

气温年代际距平值分析采用每10年的平均气温与50年的平均气温作差。差值为负，则为负距平；差值为正，则为正距平。

2 结果与分析

2.1 最高气温变化分析

从图1(a-d)可以看出，春、夏、秋、冬最高气温均呈上升趋势，趋势增温率分别是0.26℃/10a、0.08℃/10a、0.24℃/10a、0.40℃/10a，春、秋、冬三季增温趋势明显(相关系数R2分别为0.201 2、0.225 5、0.269 0)，而夏季增温趋势不明显(相关系数R2=0.028 7)。春、夏、秋、冬四季最高气温在50年中分别上升了1.3℃、0.4℃、1.2℃、2℃。

春季最高气温(图1a)在1961-1990年的30年间有19年距平值为负值，其中1970年的气温距平值为-2.27℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有16年距平值为正值，其中2008年的气温距平值为1.73℃，为这20年的最高值。夏季最高气温(图1b)在1961-1990年的30年间有17年距平值为负值，其中1977年和1989年的气温距平值为-1.29℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有13年距平值为正值，其中2009年的气温距平值为1.41℃，为这20年的最高值。秋季最高气温(图1c)在1961-1990年的30年间有22年距平值为负值，其中1976年的气温距平值为-2.11℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有15年距平值为正值，其中1998年的气温距平值为1.69℃，为这20年的最高值。

冬季最高气温(图1d)在1961-1990年的30年间有19年距平值为负值，其中1967年和1984年的气温距平值为-2.52℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有17年距平值为正值，其中2010年的气温距平值为1.88℃，为这20年的最高值。

图1 黄山四季最高气温变化趋势

2.2 最低气温变化分析

从图2(a-d)可知，春、夏、秋、冬最低气温均呈上升趋势，趋势增温率分别为0.17℃/10a、0.17℃/10a、0.25℃/10a、0.47℃/10a, 相关系数R2分别为0.086 8、0.167 1、0.165 7、0.298 8，冬季增温趋势明显。春、夏、秋、冬最低气温在50年中分别上升了0.85、0.85、1.25、2.35℃。

春季最低气温(图2a)在1961-1990年的30年间有21年距平值为负值，其中1970年的气温距平值为-2.19℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有16年距平值为正值，其中1998年和2002年的气温距平值为1.51℃，为这20年的最高值。夏季最低气温(图2b)在1961-1990年的30年间有20年距平值为负值，其中1965年和1989年的气温距平值为-1.05℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有15年距平值为正值，其中2005年和2007年的气温距平值为1.05℃，为这20年的最高值。秋季最低气温(图2c)在1961-1990年的30年间有18年距平值为负值，其中1976年的气温距平值为-2.76℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有15年距平值为正值，其中2005年和2006的气温距平值为1.54℃，为这20年的最高值。冬季最低气温(图2d)在1961-1990年的30年间有20年距平值为负值，其中1967年的气温距平值为-2.71℃，为这30年的最低值；从1991-2010年的20年间有15年距平值为正值，其中2002年的气温距平值为2.39℃，为这20年的最高值。

图2 黄山四季最低气温变化趋势

2.3 气温日较差变化分析

由图3(a-d)可以看出，春季气温日较差呈现递增趋势，趋势率为0.109℃/10a；夏、秋、冬气温日较差均呈现递减趋势，趋势率分别为0.084℃/10a、0.003℃/10a、0.106℃/10a，冬季气温日较差递减速率最大。这主要与四季最高气温、最低气温的趋势增温率不同有关。

2.4 最高气温年代际变化分析

由表1可以看出，春季最高气温在20世纪60年代、90年代以及2000-2010年均为正距平，气温偏高；2000-2010年的距平值为0.73℃，21世纪以来升温明显。在20世纪70年代和80年代均为负距平，气温偏低；20世纪80年代的距平值为-1.67℃，20世纪80年代春季为50年中气温最低。夏季最高气温在20世纪70年代到90年代均为负距平，气温偏低；20世纪60年代、2000-2010年均为正距平，气温偏高；夏季最高气温20世纪80年代距平值为-0.44℃，气温最低；2000-2010年的距平值为0.56℃，气温最高。秋季最高气温在20世纪60年代到80年代均为负距平，气温偏低，其中20世纪80年代的距平值为-0.71℃，为50年中最低；20世纪90年代及2000-2010年均为正距平，距平值为0.89℃，气温偏高，20世纪90年代以来升温明显。冬季最高气温在20世纪60年代、80年代均为负距平，气温偏低；20世纪70年代、90年代以及2000-2010年均为正距平，气温偏高；50年中20世纪60年代的距平值为-0.85℃，气温最低；而2000-2010年的距平值为0.77℃，最为温暖。年平均最高气温，20世纪60年代到80年代，距平值均为负值，气温偏低，其中20世纪80年代气温最低；20世纪90年代以来距平值均为正值，气温偏高，其中21世纪以来升温最为明显。

图3 黄山四季气温日较差变化趋势

表1 黄山最高气温距平值(℃)(1961-2010年)

2.5 最低气温年代际变化分析

由表2可以看出，春季最低气温在20世纪60年代、90年代以及2000-2010年均为正距平，气温偏高；在20世纪70年代、80年代均为负距平，气温偏低；20世纪80年代距平值为-0.5℃，气温最低；2000-2010年的距平值为0.61℃，最为温暖。夏季最低气温在20世纪70年代-90年代均为负距平，气温偏低；20世纪60年代及2000-2010年均为正距平，气温偏高；20世纪80年代的距平值为-0.28℃，最为寒冷；2000-2010年的距平值为0.55℃，最为温暖。秋季最低气温在20世纪60年代到80年代均为负距平，气温偏低；20世纪90年代、2000-2010年均为正距平，气温偏高；20世纪70年代的距平值为-0.64℃，最为寒冷；2000-2010年的距平值为0.71℃，最为温暖。冬季最低气温在20世纪60年代到80年代均为负距平，气温偏低；20世纪90年代以及2000-2010年均为正距平，气温偏暖；20世纪60年代的距平值为-0.89℃，最为寒冷；2000-2010年的距平值为0.71℃，最为温暖。年平均最低气温在20世纪60年代到80年代，距平值均为负值，气温偏低，其中20世纪80年代最为寒冷；20世纪90年代以来距平值均为正值，气温偏高，其中是21世纪以来升温最为明显。

表2 黄山最低气温距平值(℃)(1961-2010年)

3 结 论

通过对黄山近50年春、夏、秋、冬四季最高气温和最低气温的变化趋势分析，气温日较差的变化分析，最高气温和最低气温的年代际变化分析，得出如下结论：

(1)黄山最高气温、最低气温春、夏、秋、冬均呈上升趋势，四季增温趋势存在差异。最高气温的趋势增温率冬季最大，为0.40℃/10a，夏季最小为0.08℃/10a；最低气温的趋势增温率冬季最大，为0.47℃/10a，春季、夏季最小为0.17℃/10a；除春季外，夏、秋、冬季最高气温的趋势增温率小于最低气温的趋势增温率。

(2)春季气温日较差呈现递增趋势，趋势率为0.109℃/10a；夏、秋、冬气温日较差均呈现递减趋势，趋势率分别为0.084℃/10a、0.003℃/10a、0.106℃/10a，冬季气温日较差递减速率最大。这主要与四季最高气温、最低气温的趋势增温率不同有关。

(3)最高气温、最低气温在1961-1990年期间距平值主要为负，气温偏低；在1991-2010年期间距平值主要为正，气温偏高；2000年以来增暖趋势明显。

[1]秦大河,Thomas Stocker.IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论[J].气候变化研究进展,2014,10(1):1-6

[2]任国玉,初子莹,周雅清.中国气温变化研究最新进展[J].气候与环境研究,2005,10(4):701-716

[3]任国玉,郭军,许铭志,等.近50年中国地面气候变化基本特征[J].气象学报,2005,63(6):942-956

[4]陈铁喜,陈星.近50年中国气温日较差的变化趋势分析[J].高原气象,2007,26(1):150-157

[5]唐红玉,翟盘茂,王振宇.1951-2002年中国平均最高、最低气温及日较差变化气候与[J].环境研究,2005,10(4):728-735

[6]华立娟,马柱国,罗德海.1961-2000 年中国区域气温较差分析[J].地理学报,2004,59(5):680-688

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[9]国家科学技术部,中国气象局,中国科学院.第二次气候变化国家评估报告[EB/OL].[2015-04-02].http://www.wxw1.com/gnnews/20111117795.html

(责任编辑：汪材印)

10.3969/j.issn.1673-2006.2015.08.032

2015-04-21

安徽高校省级自然科学研究重点项目“两淮矿区采煤塌陷水域与气候、生态环境之间相互作用机制研究”(KJ2013A244)；“皖北煤矿区表层环境重金属元素地球化学组成和迁移规律研究”(KJ2014A251)；“基于环境监测新型纳米晶荧光功能材料的设计和实时检测方法的研究”(KJ2015A203)。

袁新田(1963-)，安徽阜阳人，教授，主要研究方向：气候变化与土壤环境。

P467

A

1673-2006(2015)08-0107-05