近30年城市化对西宁市区平均气温的影响

冷空气主要向南移动。

（4）寒潮过程降温幅度与入侵冷空气的强度、冷空气的路径、引导气流的强度等因素有关。

冷空气以西北路径进入、冷高压大多分裂南下,影响时间超过48h,气温持续下降,平均风力较大,而从正北方下来的冷空气,冷高压大多主体南压,气温骤降,瞬时风力较强,且降温快升温也快,影响时间一般在24h 。

冷高压中心越强、地面冷锋后正变压和负变温越强，降温幅度就越强。

（5）根据对寒潮的分析总结，寒潮出现时850hPa 冷平流可达-28×10-5℃·s -1～-40×10-5℃·s -1，最强可达-60×10-5℃·s -1。

因此在寒潮预报中，冷平流强度或高空锋区强度是考虑降温幅度最重要的参考依据。

（6）寒潮前回暖是寒潮预报的重要指标,在冷空气势力相同的情况下,寒潮前回暖越强,降温强度越
大。

如果前期是在较冷(日平均气温较历史同期偏低或连续3天地面24h 变温为负)的条件下,即使有较强冷空气入侵,降温幅度也不易达到寒潮指标。

（7）西风指数、及数值预报产品中的其他各要素预报等预报指标对进一步确定冷空气的强度变化、移动路径和影响时间有很重要的指导意义,但数值预报产品使用时应对其进行订正,如:分析EC850hPa 温度场预报发现，10次寒潮天气过程有9次预报出了明显的降温天气，但预报降温幅度比实况值略高2～4℃，有1次过程预报失败，不降反升。

参考文献:
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[3]姚学祥.天气预报技术与方法[M],北京:气象出版社,2011:221—256.
1引言
随着全球经济的迅速发展，越来越多的人口集中于城市居住，城市化也进入了快速发展的阶段。

由于混凝土、沥青等下垫面组成的城市，较自然表面对太阳辐射的吸收、反射有很大的不同，同时，其热容量的不同加之工业、交通和商业等人类活动产生的热量，城市气温要比其周围的环境气温高，这种现象就是城市热岛效应[1]。

19世纪初，英国气象学家Howard 发现伦敦城区气温比四周郊区气温高[2]。

此后,各国学者针对不同区域城市热岛的存在性、周期性、变化趋势、影响作者简介：朱宝文(1976－),男,硕士,高级工程师,主要从事应用气象研究。

E-mail:mszzbw@
近30年城市化对西宁市区平均气温的影响
朱宝文1赵
娟
谢启玉
余学英
沈
洁
何永晴
(青海省西宁市气象局,西宁
810003)
摘要:利用1986—2015年西宁市区和互助、湟中站逐日平均气温观测资料,分析了近30a 城市化对西宁市平均气温的影响。

结果表明:近30a 来,西宁市区和郊区年平均气温均呈上升趋势,市区因城市化发展进程较快,增温更为明显,城市热岛增温贡献率达22.9%;四季平均气温除湟中站呈略降趋势外,其他各站各季平均气温均呈上升趋势。

春季增温最为明显,其次是夏季,冬季增温小;西宁、互助两站年平均气温在1986年出现异常偏冷。

市区和郊区年平均气温在1997年出现气候突变。

关键词:城市化;平均气温;变化趋势;西宁市区
(上接第6页)
因素和形成原因以及城市热岛所产生的影响等开展了大量的研究工作，取得了许多研究成果[3—5]。

我国学者利用常规气象观测、
卫星遥感、数值模拟等研究方法对北京、上海、南京、天津、武汉、石家庄等典型城市热岛形成机制、强度和时间变化、空间分布、城市热岛效应危害以及城市热岛效应缓解对策等方面进行了广泛的研究[6—14]。

针对西宁市城市热岛效应，
张建新、周陆生[15]利用城区1957—1992年气象观测资料，
分析表示城市化对平均气温有显著影响，但在城市化进程进一步加大的当前，20a 前的研究成果是否具有代表性有待探讨。

于斌[16]
等人分析了1961—2004年西宁市气温
变化与热岛效应，
由于西宁站1996年从城区迁至郊区，在未做数据处理后分析的结果有一定偏差。

近年来研究西宁气候变化的相关论著中均存在这一现象[17]。

现将1996年以后原观测站点气象观测资料电子化、数据处理、质量控质后，运用气候学统计分析方法，对城区及郊区在城市化和气候变化背景下的平均气温变化、气候突变和异常特征进行了分析，以揭示城市化对西宁市区平均气温的客观影响，为开展城市气象服务提供背景资料和气候变化事实。

2材料与方法2.1资料来源
选取1986—2015年西宁市区和互助、湟中2个距离市区较近的郊区站逐日平均气温作为研究对象。

其中西宁市区1986—1995年作为西宁国家基本气象站（以下简称西宁站）进行观测，1995年西宁站由城西区五四大街18号迁至城北区廿里铺镇后，原五四大街18号观测站作为西宁辅助观测站观测至今。

2.2研究方法
按12—2月为冬季，3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季生成四季平均气温序列。

平均气温的气候倾向率采用一次线性方程表示，
即：=a 0+a 1窑t i
（1）
（1）式中：T i 为平均土壤温度，t i 为时间；a 1为线性趋势项，a 1×10表示平均气温每10a 的气候倾向率。

对趋势系数进行显著性检验。

采用距平大于标准差的2倍作为异常标准，分析年平均气温的异常特征。

气候突变是气象要素变化过程中存在的某种不连续现象，因此常用累积距平曲线来确定它，
即
：（2）
（2）式中：T i 为平均气温历年值
平均气温多年平均值。

若
绝对值达到最大时，
对所对应的t 为突变年份。

为了检验转折是否达到气候突变的标准，对转折年份计算它们的信噪比[a —v]，计算公式为：
（3）
（3）式中
和要
1
、2分别为转折年份前后
两阶段平均气温的平均值和标准差。

当＞1.0时
认为存在气候突变,最大信噪比的时间定义为气候
突变出现的时间。

3结果分析3.1
平均气温年变化
根据1986—2015年30a 西宁市区及郊区四季和年平均气温大小（表1）可以看出，西宁市区年平均气温为7.4℃，而处于郊区的湟中和互助两站平均气温相差不大，分别为4.5℃和4.4℃，较市区偏低3.0℃左右。

图1列出了1986—2015年30a 平均温度的气候趋势，由图可以看出西宁市区和郊区两站年平均气温变化趋势非常相似，相关系数分析为0、9412和0.9526，3站总体变化均呈上升趋势，通过信度为0.01的极显著水平检验，其中西宁市区每10a 上升0.64℃，互助每10a 上升0.59℃，湟中站上升幅度最为缓慢，为0.40℃/10a 。

由此可以看出，西宁市区因城市化发展进程较快，增温更为明显，城市热岛增温率达0.14℃/(10a)，西宁市区每10a 增加0.64℃的总增温幅度中，城市热岛增温贡献率达22.9%。

表11986－2015年西宁市区及郊区年四季平均气温
春
夏秋冬年西宁 3.516.112.9-2.97.4湟中0.412.99.8-5.0 4.5互助
0.4
13.2
10.0
-6.2
4.4
3.2平均气温季变化
由表1可知，西宁市区平均气温较郊区两站都偏高，其中湟中站除冬季外，其余三季较市区偏低3.1℃，互助站较市区偏低2.8～3.3℃。

图2表示西宁市和郊区近30a季节平均气温变化趋势，由图可以看出，除湟中站冬季平均气温呈略降趋势外，其他各站各季平均气温均呈上升趋势。

春季，西宁市区和郊区平均气温呈极显著上升趋势，其中西宁市区上升趋势最为明显，为0.95℃/10a，其次是湟中站，每10a上升0.75℃，互助站上升幅度最小，为0.95℃/10a。

夏季，西宁市区及郊区站30a平均气温变化规律相似，只是西宁市区要比湟中、互助两个郊区站上升幅度增大，西宁市区增幅为0.73℃/10a，湟中、互助分别为0.57℃/10a和0.44℃/10a。

秋季西宁市区及郊区两站均呈极显著上升趋势，只是西宁市区与互助站上升幅度几近相同，为0.65℃/10a 左右，而湟中站每10a只上升0.46℃，就郊区两站秋季平均值变化趋势而言，其增幅要比市区低0.11℃/10a。

冬季湟中站平均气温呈略降趋势，西宁市区站和互助站均呈上升趋势，且互助站上升幅度每10a 比市区增大0.15℃，郊区两站冬季平均值变化趋势而言，市区增幅要比郊区两站平均值高0.04℃/10a。

由以上分析可以看出，西宁市区因城市化发展使四季平均气温均呈增温趋势，其中春季增温最为明显，城市热岛增温率达0.23℃/(10a)，其次是夏季，增温率达0.21℃/(10a)，冬季增温小。

3.3平均气温月变化
图3表示了1986—2015年30a西宁市区及两郊区站逐月平均气温，由图可知，西宁市区和郊区站月平均气温呈典型的“单峰”型，7月达到年内的最高值，1月则降至最低点。

西宁市区各月平均气温均高于湟中、互助两站，湟中站除1月和12月较互助站偏高1.5℃、2月和11月偏高0.5℃外，其余各月较互助站偏低，但偏低幅度较小。

表2列出了1986—2015年各月平均气温气候倾向率，由表可以看出，近30a，西宁市区及郊区两站平均气温在3—4月份达到年内最强上升趋势，然后逐步下降，10月份上升幅度达年内次高值，12月平
图11986－2015年西宁市区及郊区平均气温变化趋势
图21986－2015年西宁市区及郊区四季平均气温变化趋势
均气温呈下降。

西宁市区站3至10月平均气温上升
趋势通过信度为0.01的极显著水平检验，3月份上
升幅度最大，为1.124℃/(10a)；湟中站3至4月上升
最明显，每10a上升0.7℃以上；西宁市区站各月平
均气温上升幅度均大于湟中站上升幅度，1月、9月
和11—12月，互助站上升幅度反而大于处于市区的
西宁站，但就郊区两站平均而言，西宁市区上升幅度
大于郊区站，平均每10a增加0.06~0.34℃。

3.4平均气温异常分析
图31986－2015年西宁市区及郊区逐月平均气温
根据对西宁市区及郊区近30a平均气温的异常年份来看（表3），年平均气温未出现异常偏暖年份，除湟中站外，西宁、互助两站均在1986年出现气温异常偏冷现象。

在春季，三站均未出现平均气温异常年份。

夏季三站均在1993年发生异常偏冷，湟中县1986年夏季出现异常偏冷、2000年出现异常偏暖现象。

秋季，西宁市区未出现异常现象，湟中站1993年出现异常偏冷、2013年出现异常偏暖。

冬季，西宁市区在1986年和2015年分别出现了异常偏冷和异常偏暖，湟中站2015年出现异常偏暖，互助站在2015年出现异常偏暖外，还在1991年出现异常偏冷现象。

表21986－2015年各月平均气温气候倾向率
单位：℃/10a 站点1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月西宁0.5120.806** 1.124***0.995***0.716***0.842***0.689***0.699***0.506***0.80***0.441-0.02湟中0.2040.5120.749**0.755**0.400*0.507***0.402**0.451**0.336**0.590***0.21-0.413**互助0.654*0.698**0.831***0.738***0.494**0.640***0.571***0.669***0.562***0.718***0.470*-0.001注：*、**、***分别代表通过0.1、0.05和0.01的显著性检验。

3.5平均气温突变检验
利用（2）、（3）式计算了西宁市区及郊区两站平均气温气候突变的年份(图4、表4)，结果表明：年平均气温三站均在1997年出现突变，也就是说在1997年之前，平均气温处在较低的时段，1997年之后，平均气温上升较快，跃变至较温暖的时段。

就四季突变分析来看，春季湟中、互助两站未出现突变年份，西宁市区站在1997年出现突变；夏季，西宁、互助两站突变年份出现在1996年，湟中站未发生突变现象；秋季，湟中依然未出现突变，西宁、互助1996年出现突变；冬季三站都未出现突变。

4结论与讨论
①近30a来，西宁市区和郊区两站年平均气温均呈上升趋势，西宁市区因城市化发展进程较快，增温更为明显，上升幅度大于郊区的互助、湟中两站，西宁市区城市热岛增温贡献率达22.9%；
②西宁市区和郊区站月平均气温呈典型的“单峰”型，7月达到年内的最高值，1月则降至最低点。

四季平均平均气温除湟中站呈略降趋势外，其他各
站点春季夏季秋季冬季年
西宁/1993（-）/1986（-）
1986（-）2015（+）
湟中/1986,1993（-）1993（-）
2015（+）/ 2000（+）2013（+）
互助/1993（-）1993（-）1991（-）
1986（-）2015（+）
表31986－2015年西宁市区及郊区平均气温异常年份/表示未出现气温异常年份，（+）表示气温异常偏暖，（-）表示气温异常偏冷
图41986—2015年西宁市区及郊区年平均气温累积距平
站点春季夏季秋季冬季年西宁199719961997/1997湟中////1997互助/19961997/1997“/”表示无突变
表4近30a西宁市区及郊区平均气温突变年份
站各季平均气温均呈上升趋势。

春季增温最为明显，其次是夏季，冬季增温小；
③近30a ，西宁市区及郊区两站平均气温在3—4月份达到年内最强上升趋势，然后逐步下降，10月份上升幅度达年内次高值，12月平均气温呈
下降；
④西宁、互助两站年平均气温在1986年出现异常偏冷。

夏季，
三站在1993年发生异常偏冷，秋季湟中站1993年出现异常偏冷、2013年出现异常
偏暖。

三站年平均气温均在1997年出现突变，西宁春夏秋三季、互助夏秋两季在1996—1997年出现突变。

参考文献院
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