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1961~2004年南京市夏季气温变化特征分析

发布时间:2022-02-15 08:38:19 浏览数:

摘要[目的]分析1961~2004年南京市夏季平均气温、最高气温、最低气温的变化特征。[方法]利用高淳站、江宁站、江浦站、溧水站、六合站、南京站6个气象站点1961~2004年的日平均气温、日最高气温、日最低气温数据,采用统计分析方法,对南京夏季的平均气温、最高气温、最低气温、≥35 ℃高温日数和热积温的变化特征进行研究。[结果]1961~2004年南京夏季平均气温、最高气温、最低气温均呈现增温趋势,热积温数值虽有明显上升,但高温天数并没有显著增长;20世纪60年代是一个夏季高温期,而70、80年代夏季气温有所下降,80年代是夏季气温最低的时期,90年代和2000~2004年的平均值普遍提高,90年代以后是一个夏季变热的时期。[结论]酷暑主要分布在60年代,凉夏主要分布在70、80年代。

关键词南京;夏季气温;高温日数;热积温;变化特征

中图分类号S161.2+2文献标识码

A文章编号0517-6611(2016)02-234-04

Abstract[Objective]To analyze the variation characteristics of the average temperature,maximum temperature and minimum temperature in Nanjing for summer during 1961-2004.[Method]The daily mean temperature,daily maximum temperature,daily minimum temperature data of six weather stations in Gaochun station,Jiangning station,Jiangpu station,Lishui station,Liuhe station and Nanjing station during 1961-2004 were used to research the variation characteristic of average temperature,maximum temperature,minimum temperature,days with temperature ≥35 ℃ and hot accumulated temperature by statistical analysis method.[Result]The average temperature,maximum temperature and minimum temperature of summer temperature in Nanjing during 1961-2004 showed warming trend,although the numerical hot accumulated temperature had increased significantly,there was no significant increase in the number of high temperature days.The 1960s was a summer high temperature period,the summer temperature dropped in the 1970s and the 1980s,the 1980s was the lowest summer temperature period, the average temperature rose in the 1990s and 2000-2004; after the 1990s, summer temperature began hotter and hotter.[Conclusion]Hot summers were mainly distributed in the 1960s, while cool summers were mainly distributed in the 1970s and the 1980s.

Key wordsNanjing;Summer temperature;High temperature days;Hot accumulated temperature;variation characteristic

近几年来地球表面气候正经历一次显著的变化,全球气候变暖现象愈发显著,我国的气候变化趋势与全球气候变化基本一致。这是基于我国学者对我国过去不同时间尺度的气候,尤其是温度变化的基本事实以及可能原因进行的大量研究[1-5]。研究表明,人类活动引起的温室效应增强是引起全球性气候变暖的主要因素[6]。IPCC第4次评估报告指出,近100年(1906~2005年)全球平均地表温度上升了(0.74±0.18)℃[6]。自1850年以来最暖的12年中有11年出现在1995~2006年(除1996年),过去50年升温率几乎是过去100年的2倍[7]。我国气候变暖的主要地区是在北方,在20世纪80年代气温出现变暖突变[8-11]。

南京位于江苏省西南部,地理位置为31°14′~32°26′N、118°26′~119°14′E,处于长江下游的平原地区,属于北亚热带季风气候区,季风显著,四季分明,属于湿润地区,夏季炎热,冬季寒冷。南京灾害性天气发生频率高,灾种多,分布范围广,形成灾害比例高,是气候灾害频发区,而夏季是气候灾害的频发时期,因此对于南京夏季气温变化特征的研究有利于了解南京未来气温变化趋势、掌握气温发展动向,有效地采取防治措施,最大限度地降低气象灾害所带来的损失。笔者利用高淳站、江宁站、江浦站、溧水站、六合站、南京站6个气象站点1961~2004年的气温资料,采用统计分析方法,对南京夏季的平均气温、最高气温、最低气温等变化趋势进行了研究。

1资料与方法

1.1资料来源所用资料来自江苏省气象局,包括南京市6个气象站点(图1)1961~2004年逐日平均温度、逐日最低温度、逐日最高温度等气象资料。根据气候学对夏季的定义,候平均气温高于22 ℃的季节为夏季[12]。南京市的夏季一般始于6月,有时5月就开始出现,终于9月,在此将南京市夏季定义为5~9月。定义日最高气温≥35 ℃为极端高温。用热积温来表示夏季的炎热程度,热积温指的是夏季日最高气温在35 ℃以上的日最高气温(Tmax)与35 ℃的差值之和,即That=ni=1(Tmax-35 ℃)。

1.2分析方法采用统计分析方法对1961~2004年南京市夏季平均温度、全年平均温度、夏季最高气温、夏季最低气温等变化趋势进行分析,研究南京市夏季气温变化特征。

2结果与分析

2.1南京市夏季平均气温变化从表1可以看出,南京市6个气象站点中南京站全年平均气温最低,高淳站全年平均气温最高,而夏季平均气温江浦站远高于其他站点,南京站最低;就夏季平均气温变化率而言,江宁站最高,溧水站最低,可见1961~2004年江宁站夏季气温变化幅度最大,溧水站夏季气温变化幅度最小。

比较1961~2004年南京市夏季和全年平均气温变化(图2)发现,全年平均气温变化与夏季平均气温变化一样,均呈现上升趋势,全年平均气温变化趋势率(0.240 ℃/10a)大于夏季平均气温变化趋势率(0.110 ℃/10a),即全年平均

气温相对夏季平均气温变化上升幅度较大。44年来夏季平均气温在多年气温均值线上下波动,20世纪60年代夏季气温平均值明显高于多年平均值,是夏季高温期,而到70年代夏季气温逐步降低,1978~1980年气温变化幅度较大;进入80年代气温达到低谷,呈现凉夏,10年间气温变化幅度较小,70~80年代气温整体呈现下降趋势,年代气温平均值均低于多年气温平均值;到90年代之后,气温明显上升,1992~1993年气温上升幅度较大,高于60年代高温期的最高气温,年代气温平均值高于平均水平,而2000~2004年平均值显著高于其他年代,可见2000年之后出现明显的升温现象。

从南京5~9月平均气温随时间演变(图3)可以看出,8月呈现明显的下降趋势,其余4个月的平均气温均呈现上升趋势,9月上升趋势最为明显,7月上升趋势(0.107 ℃/10a)和8月下降趋势(0.165 ℃/10a)均较小,其余3个月上升趋势均比较明显,5、6、9月上升趋势分别为0.288、0.162、0.245 ℃/10a。从各个月的气温分布情况来看,5月气温在20世纪60~90年代在多年平均值上下波动,变化较小,在1992年之后气温呈现明显的上升趋势,2000年之后温度有所下降;6月气温在90年代之后呈现平稳上升趋势,在1997年气温出现了44年来最高气温;7月气温变化趋势相对较小,2001年出现了44年来最高气温;8月平均气温呈现下降趋势,1980年出现44年来最低气温,气温滑动平均值均低于多年平均水平,仅1966、1967、1978、1994年平均气温高于多年平均水平;9月平均温度变化趋势较为明显,60~80年代温度波动幅度较大,在1980年前后出现较为明显波谷。

2.2南京市夏季最高气温变化

从图4可以看出,南京夏季最高气温的多年平均值为25.11 ℃,最高气温变化趋势率为0.014 ℃/10a,可见44年来南京夏季最高气温整体略有上升。20世纪60年代夏季最高气温平均值远高于夏季多年最高气温平均值,而70~90年代夏季最高气温平均值均低于夏季多年最高气温平均值,1976~1980年夏季逐年最高气温平均值波动较大,1977年出现了44年的夏季最高气温,而在1981年气温达到低谷,出现凉夏,可见80年代是最凉快的夏天,1980~1990年夏季逐年最高气温波动较小。夏季逐年最高气温平均值高于夏季多年最高气温平均值主要集中在90年代之后,90年代之前仅有5个年份高于夏季多年最高气温平均值,而在1990年之后则有9个年份,可见90年代以后高温天气出现频率较之60~80年代有明显增加。

2.3南京市夏季气温≥35 ℃的日数及热积温的变化

从1961~2004年南京市夏季热积温变化(图5a)可以看出,南京平均热积温为14.10 ℃·d,热积温增长趋势率为1.307 (℃·d)/10a,表明南京的变热程度有所上升,1966年热积温数值最大,炎热程度相对较低,在20世纪90年代之后热积温峰值比较密集,表明高温天数增多或最高气温升高,导致热积温数值上升,在70、80年代夏季最高气温的年代平均值均低于多年平均值,炎热程度相对较低,凉夏出现几率较多,进入90年代之后热积温呈上升趋势,远超过了60年代的平均水平,酷暑天气出现几率增加。

由1961~2004年南京市夏季高温日数变化(图5b)可见,44年来极端高温日数平均为12.41 d,增长趋势率为0.472 d/10a。20世纪60年代高温日数偏多,70、80年代高温日数偏少,而相对于70和80年代,90年代高温日数又有所上升,且在1994年达45.20 d,之后有所下降;2000年之后天数波动比较平稳,但较70和80年代有明显的增加,与热积温变化相比变化不大,可见2000年之后虽然高温出现频率增加,但高温天数并没有显著增长。

2.4南京市夏季最低气温变化由图6可见,1961~2004年南京夏季最低气温平均值为18.23 ℃,最低气温变化趋势为0.119 ℃/10a,大于夏季最高气温变化趋势率,44年来南京市夏季最低气温略有上升;20世纪70年代夏季最低气温平均值显著低于其他各个年代,60、70、80年代夏季最低气温平均值均明显低于夏季多年最低气温平均值,尤以1980年前后最为显著,而80年代逐年最低气温平均值仅1985年最低气温平均值等于多年最低气温平均值,其余年份均小于多年最低气温平均水平,在1980年出现44年来最低谷;90年代夏季最低气温平均值略低于多年最低气温平均值,90年代之后夏季最低气温逐渐上升,2000~2004年夏季最低气温平均值远高于70年代夏季最低气温平均值。

3结论与讨论

3.1结论

(1)1961~2004年南京市夏季平均气温在夏季多年气温平均值线上下波动,夏季平均气温变化趋势率为0.110 ℃/10a。20世纪60年代夏季气温平均值明显高于多年平均值,70~80年代气温整体呈现下降趋势,年代气温平均值均低于多年气温平均值;到90年代之后,气温明显上升,2000~2004年平均值显著高于其他年代,可见2000年之后出现明显的升温现象。南京5~9月平均气温随时间演变显示,8月呈现明显的下降趋势,其余4个月的平均气温均呈现上升趋势,9月上升趋势最为明显。

(2)1961~2004年南京市夏季最高气温整体略有上升;20世纪60年代夏季最高气温平均值远高于夏季多年最高气温平均值,而70~90年代夏季最高气温平均值均低于夏季多年最高气温平均值,80年代是最凉快的夏天,90年代以后高温天气出现频率较之60~80年代有明显增加。1961~2004年南京的变热程度有所上升,90年代之后热积温峰值比较密集,在70、80年代夏季炎热程度相对较低,凉夏出现几率较多,进入90年代之后热积温呈上升趋势。60年代高温日数偏多,70、80年代高温日数偏少,90年代高温日数又有所上升,2000年之后虽然高温出现频率增加,但高温天数并没有显著增长。

(3)1961~2004年南京市夏季最低气温略有上升;20世纪60、70、80年代夏季最低气温平均值均明显低于夏季多年最低气温平均值,尤以1980年前后最为显著,90年代之后夏季最低气温逐渐上升,2000~2004年夏季最低气温平均值远高于70年代夏季最低气温平均值。

3.2讨论

(1)南京夏季平均气温变化呈上升趋势是与全球及我国的气候变化背景分不开的,是全球及我国气候变暖的一种局地响应。同时南京夏季最高气温和热积温变化与大气环流背景也有密切关系[13]。夏季西太平洋副高和南海夏季风等气候因子的年代际变化和长期趋势变化表现异常强,有利于长江中下游夏季降水偏多的振幅[14]。同时南方涛动的强弱和亚洲极涡面积的大小与长江中下游的降水和气温有较好

的统计关系,南方涛动异常偏弱意味着江淮流域多雨的可能

性偏多[12]。

(2)至于城市发展对气温变化的影响还不易确定,且南京的城市热岛现象在冬季最强、夏季最弱,且夜间强、白天弱[15],虽然南京城市人口和经济增长有迅速发展,但由于城市结构布局、建筑物密度等结构的变化,南京城市热岛强度还需要进一步的研究。与温度相关的极端天气事件变化与区域气候变暖现象有密切联系。极端高温低温事件的增加或减少影响气温平均值的上升,气温平均值的上升又会导致新的高温事件。

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