气候变化的事实与城市化的影响

０．１２６＊
０．１０７
平均
０．０８９
０．２２＊＊
０．０１９
０．０６２
０．０１７
０．０５７
－０．０３７
０．０５２
夏季
最高
０．０９６
０．３１９＊＊
－０．０３７
０．０６８
０．０６
０．０１９
－０．０２４
－０．０５６
最低
０．２５３＊＊
０．１４５＊
０．０１９
０．０５６
０．０１９
０．００８
－０．０２３
０．０９７＊＊
由表 １ 中的趋势变化率看以看出，近 ５０ 年来 ８ 个高山站的平均气
比工业化革命前高 ３５％。人类活动产生的温室气体使地球正在以前所 温、日最高气温、日最低气温均呈上升趋势，并呈一定的非对称性。天
未有的速度变暖。过去 １００ 年（１９０６－２００５ 年）中全球平均气温升高 池、泰山、九仙山日最低气温的升温趋势大于平均气温和日最高气温，
平均
０．２５３＊＊
０．１０１
０．２３９＊
０．２４５＊＊
０．１４３＊
０．１９６＊＊
０．２４５＊＊
０．１２７＊
秋季
最高
０．２３２＊
０．１９５
０．１９＊
０．２４９＊＊
０．０８８
０．２２８＊＊
０．３１９＊＊
０．０６９
最低
０．２４２＊＊
０．０８４
０．２３７＊
０．２５１＊＊
０．１３３＊
０．１５７＊＊
０．１６６＊
０．１７７
平均
０．２１７
０．３１１＊
０．４１４＊＊
０．３４２＊＊
０．２７７＊
０．３６２＊
０．２９８＊
０．２６４＊
冬季
最高
０．２０９
０．４４８＊＊
０．３７＊＊
０．２８６＊＊
０．２２７＊
０．３５８＊＊
０．２９７＊
０．２２４＊
最低
０．１７
０．２５８＊
０．４５３＊＊
０．３５５＊＊
０．２９９＊
０．３８４＊＊
０．２８５＊
黄山
０．１９＊＊
０．１９＊＊
０．１７２＊＊
温和最低气温，其中天池为 １９５９ 至 ２００５ 年的月平均气温资料。四季划
庐山
０．１６３＊＊
０．１９２＊＊
０．１３６＊＊
分为：春季（３－５ 月），夏季（６－８ 月），秋季（９－１１ 月），冬季（１２－２ 月）。 ２．２ 方法
九仙山 ０．１３３＊＊
０．０６５＊
４．４ 冬季 近 ５０ 年来，８ 个高山站冬季年平均气温呈在波动中明显上升的趋 势，反映了我国冬季气温明显上升的事实。８０ 年代末期以前气温以负距 平为主，８０ 年代末期以后气温以正距平为主。天池、长白山、泰山和华山 的气温变化的比较剧烈，而南岳、黄山、庐山和九仙山的气温变化相对 比较缓和。５０ 年中升温比较剧烈的年份基本出现在 ９０ 年代末期和 ２１ 世纪头几年，天池、长白山、泰山和华山升温最剧烈出现在 １９９９ 年，泰 山和华山升温最高，分别达到 ２．６℃和 ２．５℃；南岳、庐山、黄山和九仙山 升温最剧烈也出现的在 １９９９ 年，庐山升温最高，达到 ２．４℃，升温幅度 与泰山和华山差别不大。 冬季日最高气温近 ５０ 年来在波动中呈现显著上升趋势。长白山、 泰山、华山、黄山、庐山和九仙山日最高气温在 ９０ 年代初期以前，以负 距平居多，处于比较低的水平，９０ 年代以后气温上升比较剧烈，处于相 对较高的水平。南岳日最高气温在 ６０ 年代中期以前处于较高水平，７０、 ８０ 年代气温下降，９０ 年代初期气温显著上升。天池日最高气温近 ５０ 年 来变化相对稳定，上升趋势比较平缓，９０ 年代不存在剧烈上升的现象。 冬季日最低气温近 ５０ 年来在波动中呈明显的上升趋势，但上升的 幅度各不相同。天池和长白山日最低气温在 ６０ 年代处于比较低的水 平，７０ 年代末期和 ８０ 年代初期气温有所回升，８０ 年代气温相对比较 低，９０ 年代初期气温明显上升，但 ２１ 世纪头几年日最低气温比 ９０ 年代 略有下降。泰山、华山、南岳、黄山、庐山和九仙山在 ９０ 年代初期以前日 最低气温处于比较低的水平，负距平居多，９０ 年代初期以后气温显著上 升。由表 ２ 可知，冬季年平均气温趋势率远大于春、夏和秋三季的趋势 率，冬季增温比春、夏和秋显著。冬季年平均气温增温最大的是泰山，增 温率达到 ０．４１４℃／１０ａ，近 ５０ 年来增温 ２．７℃。天池和长白山冬季温度的 升高主要是由日最高气温引起的，泰山、华山、南岳和黄山温度的升高 是由日最低气温引起的，庐山和九仙山则是由日最高和日最低气温共 同引起。 ５．无霜期 无霜期是指一地春天最后一次霜至秋季最早一次霜之间的天数， 农业气象学常用地面最低温度 ＞０℃的初终日期间持续的天数来表示［１５］。 本文利用高山站近 ５０ 年来的逐日最低气温资料，统计出每一年日最低 气温 ＞０℃的天数，作为该站这一年的无霜期。由于天池的气温资料为 月平均气温资料，故不统计天池的无霜期。 表 ３ 高山站近 ５０ 年来无霜期平均天数及其年变化趋势率（ｄ／１０ａ）
０．１５６＊＊
利用最小二乘法计算出 ８ 个高山站年平均气温、年平均日最高气
＊＊ 表示气温倾向率通过 а＝０．０１ 的显著性检验，＊ 表示气温倾向
温和年平均日最低气温的趋势变化率；计算出各个台站四季的年平均 率通过 а＝０．０５ 的显著性检验
表 ２ １９５７－２００５ 年高山站四季气温变化趋势率（℃／１０ａ）
表 １ １９５７－２００５ 年高山站年平均气温、年平均日最高气温
时陈沈斌［１１］等还分析了城市化对北京平均气温的影响，吴息 等 ［１２］ 对济
和年平均日最低气温的趋势变化率（℃／１０ａ）
南、青岛和南昌的城市化增温效应进行了分析，陈长安［１３］研究了合肥城 市发展对气候的影响。这些研究结果表明人口的增长，人类活动的加剧 和城市的增长对城市的局地气温产生一定的影响。高山远离城市，受人
站名 天池
年平均气温 年平均日最高气温
０．１５４＊
０．１３６＊
年平均日最低气温 ０．２０７＊＊
类活动的影响较小，尽管有旅游的影响，但周围生态环境没有变化，高 山的气候变化在一定程度上可以反映气候变化的背景。本文在全国范
长白山 ０．２２３＊＊
０．３１５＊＊
０．１７６＊＊
围内选择 ８ 个海拔超过 １０００ 米的高山，利用近 ５０ 年的逐日气温资料，
１．引言
气温、年平均日最高气温和年平均日最低气温；利用 Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ 气
在现代气候学研究中，人类活动影响气候问题倍受人们关注。ＩＰＣＣ 温突变检测［１４］方法找出各个台站气温突变点发生的年份。
第四次评估报告表明：目前地球上产生的温室气体比过去一万年中任
３．高山气温年变化特征
何一段时间都高，大气中 ＣＯ２ 的含量比过去 ６．５ 万年中任何时间都高，
天池
长白山
泰山
华山
南岳
黄山
庐山
九仙山
平均
０．０８２
０．２３８＊
０．１９８＊
０．１５４＊
０．１６＊
０．１３４＊
０．１５８＊
０．０７７
春季
最高
０．０２８
０．２７８＊
０．１６３＊
０．１７６＊
０．０８１
０．１６１＊
０．源自文库９１＊
－０．００９
最低
０．１５８
０．２２３＊＊
０．２３８＊
０．１６＊
０．１５６
０．０９５＊
山在 ９０ 年代初期气温比较低，９０ 年代以后气温有明显的上升。长白山、 南岳、黄山、庐山和九仙山 ５０ 年来气温变化比较平稳，９０ 年代中期以后 气温也有一定的上升趋势，但并不十分显著。由表 ３ 可知，５０ 年来天池、 泰山、华山和庐山年平均气温上升幅度比较大，趋势率分别为：０．２５３℃ ／１０ａ，０．２３９℃／１０ａ，０．２４５℃／１０ａ，０．２４５℃／１０ａ。天池和华山秋季气温的升 高是由于日最高和日最低气温共同上升的结果，而泰山和庐山则是由 于日最高气温上升造成的。
０．２７２＊＊
— ３２５ —
科技信息
工程技术
４．高山气温四季变化特征 ４．１ 春季 近 ５０ 年，春季年平均气温总体呈上升趋势，但各个高山站的气温 变化特征各有特点。天池、南岳和庐山春季年平均气温在 ５０、６０ 年代处 于比较高的水平，７０ 年代气温下降，８０ 年代气温下降到最低谷，９０ 年代 中期气温显著上升，超过了 ５０、６０ 年代的水平。长白山、泰山、华山、黄 山、庐山和九仙山春季年平均气温在 ９０ 年代中期之前负距平居多，处 于比较低的水平，且变化比较小，９０ 年代中期开始气温剧烈上升。 春季日最高气温在波动中呈上升趋势，但是其幅度比年平均气温 小。天池、南岳和九仙山日最高气温在 ５０、６０ 年代比较高，７０、８０ 年代处 于比较低的水平，９０ 年代中期气温显著上升，不同的是九仙山 ９０ 年代 的气温略低于 ５０ 年代的气温。长白山、泰山、华山和黄山日最高气温在 ９０ 年代之前处于比较低的水平，只有长白山在 １９６７－１９７３ 年有短暂的 高温期，９０ 年代中期气温显著上升。 春季日最低气温在波动中呈明显上升趋势，且其上升的幅度比较 大。８ 个高山站日最低气温在 ９０ 年代之前温度在波动中处于一个比较 稳定的状态，且气温维持在比较低的水平，９０ 年代中期开始日最低气温 大幅度上升。由表 ２ 可以看出，近 ５０ 年来春季绝大多数高山站具有升 温趋势，只有九仙山日最高气温有微弱的下降趋势。长白山春季年平均 气温和日最高气温升温最高，升温率分别为：０．２３８℃／１０ａ 和 ０．２７８℃ ／１０ａ；泰山日最低气温升温最剧烈，达到：０．２３８℃／１０ａ。 ４．２ 夏季 近 ５０ 年来，夏季年平均气温有升有降，总体上进入 ９０ 年代以后各 个站的气温显著上升。天池、长白山、泰山和华山的年平均气温 ５０、６０ 年代处于比较高的水平，７０、８０ 年代气温有所下降，处于相对低的水平， ９０ 年代之后气温迅速升高，升温幅度超过了 ５０、６０ 年代的气温水平。南 岳、黄山、庐山和九仙山的年平均气温总体变化比较平稳，９０ 年代以前 气温几乎在同一水平上波动，振幅比较小，９０ 年代以后气温有比较明显 的上升，但是上升的趋势并没有天池、长白山、泰山和华山的上升趋势 显著，南岳和庐山 ９０ 年代气温水平与 ５０ 年代气温水平几乎相同。这反 映了纬度较高的北方山上气温变化比纬度较低南方山上气温变化更加 剧烈，幅度更大，９０ 年代的升温更加明显。 夏季日最高气温在波动中上升的趋势并不明显，只有长白山有比 较明显的上升趋势。总的来说，天池、长白山、泰山和华山 ５０ 年来气温 波动比较剧烈，５０、６０ 年代气温比较高，７０、８０ 年代气温下降，负距平居 多，９０ 年代气温急剧回升，除长白山外，华山和天池气温只是略高于 ５０ 年代，而泰山则略低于 ５０ 年代气温。南岳、黄山、庐山和九仙山近 ５０ 年 来气温变化比较平稳，几乎在同以水平上波动，９０ 年代也存在一定的升 温趋势，但是趋势不明显，９０ 年代气温只是达到 ５０ 年代的气温水平。 夏季日最低气温 ５０ 年来几乎在同一水平上波动，除了长白山外， 其他高山站在 ９０ 年代没有明显的升温趋势。从表 ２ 可以看出，绝大多 数高山站气温有微弱的上升趋势，其中长白山年平均气温升温趋势最 大，达到 ０．２２℃／１０ａ，而且年平均气温的升高是由于日最高气温的升高 造成的。庐山年平均气温具有微弱的下降趋势，这种趋势是由日最高气 温和日最低气温共同下降作用的结果。 ４．３ 秋季 近 ５０ 年来，高山站秋季气温变化跟春季气温变化比较相似。秋季 年平均气温在波动中呈上升趋势，长白山、黄山、南岳和九仙山年平均 气温 ５０ 年代后期和 ６０ 年代处于比较高的水平，７０、８０ 年代气温下降， 到 ９０ 年代中期气温有比较大的上升，但只是略超过 ６０ 年代的气温水 平。天池、泰山、华山和庐山年平均气温在 ９０ 年代之前一直处于一个比 较低的状态，负距平居多，９０ 年代中期开始年平均气温剧烈上升。 秋季日最高气温总体都有一定的上升趋势，但上升的幅度有差异。 天池日最高气温 ７０ 年以前处于较低水平，７０ 年代开始气温在波动中上 升，直到 ９０ 年代气温上升到最高。长白山日最高气温 ５０ 年来在 ６０ 年 代末期到 ７０ 年代中期处于相对高的水平，之后气温下降，直到 ９０ 年代 中期气温急剧上升。泰山、华山、黄山和庐山日最高气温在 ９０ 年代中期 之前处于比较低的水平，负距平居多，９０ 年代中期以后气温显著上升。 南岳和九仙山日最高气温 ５０ 年来在波动中有微弱的上升趋势，９０ 年代 气温略高于 ５０、６０ 年代。 秋季日最低气温处于上升趋势，但幅度有所不同。天池、泰山和华
０．５６℃－０．９２℃，过去 ５０ 年中，平均气温是过去 ５００ 年和 １３００ 年中的最 华山平均气温、日最低、最高气温的升温趋势基本相同，而长白山、黄
高值［１］。
山、南岳和庐山日最低气温的升温趋势小于平均气温和日最高气温。长
中国学者密切关注这一问题，并对中国气温变化进行了多方面的 白山年平均气温升温趋势最大，达到 ０．２２３℃／１０ａ；九仙山日最高气温升
研究［２－５］。陈隆勋［６］等分析了中国近 ８０ 年来气候变化特征，缪启龙等［７－９］先 温趋势最小，只有 ０．０６５℃／１０ａ；泰山日最低气温升温趋势最大，达到
后对我国半个世纪以来的最高气温和最低气温做了分析研究，郭志梅［１０］ ０．２２３℃／１０ａ。
等对我国北方地区近 ５０ 年来气温变化特征及其突变性进行了分析，同
泰山
０．２０８＊＊
０．１７１＊＊
０．２２３＊＊
探讨气温变化事实，分析人类活动对局地气温的影响。 ２．资料与方法
华山
０．１８５＊＊
０．１８４＊＊
０．１８５＊＊
２．１ 资料
南岳
０．１５＊＊
０．０９＊
０．１３９＊＊
在全国范围内选取天池、长白山、泰山、华山、南岳、黄山、庐山和九 仙山 ８ 个高山站，气温资料为 １９５７ 年至 ２００５ 年逐日平均气温、最高气
科技信息
工程技术
气候变化的事实与城市化的影响
湖北省荆门市气象局 陈艳梅 董小丰 武汉区域气候中心 马德栗
［摘 要］本文利用 8 个高山站近 50 年逐日最高气温、最低气温和平均气温资料，分析了高山站近 50 年来气温的年变化、四季变化、 无霜期及年平均气温的突变特征并探讨了城市化发展对气候的影响。通过探讨发现：（1）近 50 年来 8 个高山站的年平均气温、年平 均日最高气温和年平均日最低气温都有升高的趋势，且呈现出一定的非对称性，纬度较高高山站的平均气温和日最低气温增温趋势 大于纬度较低高山站。（2）8 个高山站冬季气温都有明显的增温趋势，而且冬季气温的增温趋势大于春、夏、秋三季；庐山夏季年平均 气温、年平均日最高气温和年平均日最低气温有微弱的降温趋势。（3）除天池外，近 50 年来，7 个高山的无霜期天数及无霜期变化趋 势率呈现除南高北低的现象，且无霜期天数都有增长的趋势；绝大多数高山年平均气温变化突变点和年平均气温显著上升起始年大 都出现在 20 世纪 90 年代。（4）近 50 年来，人类活动及城市化只是在一定范围内对气候有一定的影响，但是并不是很大。 ［关键词］气温趋势变化率 无霜期 城市化的影响