浑善达克沙地及周边地区平均最高气温、最低气温及气温日较差的变化特征

江西农业学报㊀２０１８，３０（５）：９４ １００
ＡｃｔａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｅＪｉａｎｇｘｉ
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｘｎｙｘｂ．ｃｏｍ
ＤＯＩ：１０．１９３８６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｘｎｙｘｂ．２０１８．０５．１９
浑善达克沙地及周边地区平均最高气温㊁最低气温
及气温日较差的变化特征
高涛涛１，２，殷淑燕１∗
㊀
㊀收稿日期：２０１８－０１－０４
基金项目：国家自然科学基金项目（４１６０１０２０㊁４１７７１１１０）；陕西省自然科学基础研究计划项目（２０１７ＪＭ４０２６）㊂作者简介：高涛涛（１９９３─），女，陕西榆林人，硕士生，研究方向为气候变化与自然灾害㊂∗通讯作者：殷淑燕㊂
（１．陕西师范大学地理科学与旅游学院，陕西西安７１０１１９；２．陕西师范大学地理学国家级实验教学示范中心，陕西西安７１０１１９）
摘㊀要：利用浑善达克沙地及其周边地区１８个气象站点１９５８ ２０１５年的最高气温㊁最低气温和平均气温资料，详细地分析了该区域年㊁季平均最高气温㊁最低气温以及气温日较差的变化趋势㊁突变性以及周期性㊂结果表明：近５８年来，该地区的年平均气温㊁年平均最高气温和年平均最低气温均呈上升趋势，其中年平均最低气温的上升变化最显著㊂年气温日较差呈下降趋势且在１９７２年发生了突变㊂季平均最高气温㊁最低气温均呈显著的上升趋势，尤其是在春季和冬季；季气温日较差呈不显著的下降趋势，以春季和冬季的下降趋势最明显㊂浑善达克沙地的气温日较差与平均风速和日照时数呈显著正相关，与降水量呈显著负相关㊂该地区年平均最高气温的周期性不明显，而年平均最低气温存在９年和２５年左右的周期性变化㊂
关键词：最高气温；最低气温；气温日较差；影响因子；浑善达克沙地
中图分类号：Ｓ１６１．２２㊀文献标志码：Ａ㊀文章编号：１００１－８５８１（２０１８）０５－００９４－０７
ＶａｒｉａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＭｅａｎＭａｘｉｍｕｍＡｉｒＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，
ＭｉｎｉｍｕｍＡｉｒＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄＤｉｕｒｎａｌＲａｎｇｅｏｆＡｉｒ
ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎＯｔｉｎｄａｇＳａｎｄｙＬａｎｄａｎｄＩｔｓＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇＲｅｇｉｏｎ
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（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｏｕｒｉｓｍ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ７１０１１９，Ｃｈｉｎａ；
２．ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＧｅｏｇｒａｐｈｙＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ７１０１１９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｔｈｅｄａｔａｏｆｍａｘｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｍｅａｎａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｔ１８ｗｅａｔｈｅｒｓｔａｔｉｏｎｓｏｆＯｔｉｎｄａｇｓａｎｄｙｌａｎｄａｎｄｉｔｓｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎｄｕｒｉｎｇ１９５８ ２０１５，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｄｅｔａｉｌｅｄｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｔｒｅｎｄ，ｍｕｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙｏｆａｎｎｕａｌａｎｄｓｅａｓｏｎａｌｍｅａｎｍａｘｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｕｒｎａｌｒａｎｇｅｉｎｔｈｉｓｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔ：ｉｎｒｅｃｅｎｔ５８ｙｅａｒｓ，ｔｈｅａｎｎｕａｌｍｅａｎａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｎｕａｌｍｅａｎｍａｘｉ⁃ｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄａｎｎｕａｌｍｅａｎｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｈｉｓｒｅｇｉｏｎａｌｌｒｅｖｅａｌｅｄａｒｉｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ａｎｄｔｈｅｒｉｓｉｎｇｏｆａｎｎｕａｌｍｅａｎｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ．Ｔｈｅｄｉｕｒｎａｌｒａｎｇｅｏｆａｎｎｕａｌａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｈｏｗｅｄａｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ａｎｄｉｔｏｃｃｕｒｒｅｄａｎａｂｒｕｐｔｃｈａｎｇｅｉｎ１９７２．Ｂｏｔｈｓｅａｓｏｎａｌｍｅａｎｍａｘｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｅａｓｏｎａｌｍｅａｎｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａ⁃ｔｕｒｅｓｈｏｗｅｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄｗｉｎｔｅｒ．Ｔｈｅｄｉｕｒｎａｌｒａｎｇｅｏｆｓｅａｓｏｎａｌａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｖｅａｌｅｄａｎｕｎ－ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｏｗｎｔｒｅｎｄ，ａｎｄｔｈｅｄｏｗｎｔｒｅｎｄｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄｗｉｎｔｅｒｗａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｏｂｖｉｏｕｓ．ＩｎＯｔｉｎｄａｇｓａｎｄｙｌａｎｄａｎｄｉｔｓｓｕｒ⁃ｒｏｕｎｄｉｎｇｒｅｇｉｏｎ，ｔｈｅｄｉｕｒｎａｌｒａｎｇｅｏｆａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｖｅｒａｇｅｗｉｎｄｓｐｅｅｄａｎｄｓｕｎ⁃ｓｈｉｎｅｄｕｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒａｉｎｆａｌｌ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｇｉｏｎ，ｔｈｅｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙｏｆａｎｎｕａｌｍｅａｎｍａｘｉ⁃ｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｎｏｔｏｂｖｉｏｕｓ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎａｎｎｕａｌｍｅａｎｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈａｄｔｈｅｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙｏｆ９ｙｅａｒｓａｎｄ２５ｙｅａｒｓｏｒｓｏ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍａｘｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｍｉｎｉｍｕｍａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｄｉｕｒｎａｌｒａｎｇｅｏｆａｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒ；Ｏｔｉｎｄａｇｓａｎｄｙｌａｎｄ
㊀㊀近１００年来，地球气候正经历一场以变暖为主要特征的显著变化［１］㊂据ＩＰＣＣ第五次评估报告［２］，过去１３０年全球地表平均气温升高了０．８５ħ㊂近５０年，中国气温增暖尤其明显，年平均地表气温升高了
１．１ħ，增温速率为０．０２２ħ／ａ［３－４］㊂全球最高气温㊁
最低气温均升高，但以最低气温的变暖最明显［５－６］㊂近年来，这种气温的非对称性变化已引起了众多学者的关注㊂气温日较差（简称ＤＴＲ）是指一天中气温的最高值与最低值之差，其大小反映气温日变化程度［７］，是一个地区重要的气候特征［８］㊂与平均气温
不同，ＤＴＲ可以反映全球或区域性的温度变化幅度
特征，有着重要的生态学意义，对于人类生存环境的
变化㊁气候异常的影响及可持续发展研究具有特殊的
参考价值［９］㊂陈铁喜等［１０］的研究结果表明：近５０年来，中国年平均气温日较差整体呈现下降趋势，日较
差的变化有较大的地区差异，即高纬地区的减小幅度
大于低纬地区；３５ʎＮ以北地区冬季最低气温升高是
主要因子，３５ʎＳ以南主要是夏季最高气温上升起主
要作用；东部季风区和西北地区及青藏地区的气温日
较差的差异主要表现在东部地区随纬度变化明显，而
西部地区及青藏地区与海拔高度有关㊂唐红玉等［１１］的研究表明，我国年平均气温日较差多呈下降趋势，在北方地区尤为明显，各季的平均气温日较差均呈下降趋势，并以冬季下降幅度为最大㊂华丽娟等［１２］研究指出：北方气温月较差的减小趋势比南方显著；季较差的下降趋势主要表现在夏季，又以内蒙古至西南一带以及华北地区最显著；东部年较差的下降趋势比西部显著㊂祝青林等［１３］研究发现大连地区四季气温日较差呈现显著减小趋势，各季节平均气温㊁最高气温和最低气温呈显著上升趋势，大连地区与月平均日较差相关性最强的因子是风速㊂王凯等［１４］指出１９６０ ２００５年华中区域平均年㊁冬季及夏季的气温日较差均呈减小趋势，而春季㊁秋季的气温日较差变化趋势不明显㊂我国开展的关于气温日较差的研究已有许多［８－１４］，但对生态系统十分脆弱的沙地地区尚缺乏相关研究㊂
浑善达克沙地是我国十大沙漠沙地之一，位于内
蒙古中部锡林郭勒草原南端，距北京直线距离１８０ｋｍ，是离北京最近的沙源㊂浑善达克沙地主体位于内蒙古锡林郭勒盟中西部的南部，大致位于１１１ʎ４０ᶄ １１７ʎ３０ᶄＥ㊁４１ʎ５０ᶄ ４３ʎ５０ᶄＮ，沿东西向横亘于内蒙古高原的东部㊁阴山北麓，紧贴燕山丘陵的北麓，从大兴安岭南部山地西麓克什克腾旗向西一直延伸到苏尼特右旗，北至蒙古国边境㊂东西长约４００．０ｋｍ，南北宽约为１２０．０ｋｍ，加上周围的缓冲地带５．３ｋｍˑ１０４．０ｋｍ［１５－１７］㊂按行政区划该地区属于锡林郭勒盟和赤峰市，主要包括锡林浩特市㊁阿巴嘎旗㊁苏尼特左旗㊁苏尼特右旗㊁镶黄旗㊁正镶白旗㊁正蓝旗㊁多伦县㊁太仆寺旗和克什克腾旗，部分进河北省境内［１８］㊂浑善达克沙地处于半干旱草原地带，气候恶劣，土壤基质不稳定，植被盖度较低，生态系统十分脆弱㊂同时，浑善达克沙地位于京津地区天气系统的上游，是京津地区北方生态屏障的重要部分，也是影响京津地区北路沙尘暴的必经之地和沙尘源区之一㊂其生态系统状况关系到内地广大区域的生态环境和社会经济的可持续发展［１９－２０］㊂在全球气候变化背景下，对该地区气候变化进行研究对于指导沙地生态保护与建设具有重要的理论与实践意义㊂因此，我们对浑善达克沙地最高气温㊁最低气温及气温日较差的变化规律进行了研究，旨在为沙地沙漠化治理和生态环境恢复提供科学依据㊂
１㊀资料与方法
气象资料来源于中国气象局国家气象信息中心资料服务室，选取浑善达克沙地及周边１８个地面气象站点（图１）１９５８ ２０１５年的逐日最高气温㊁最低气温，逐月平均最高气温㊁最低气温，逐年平均气温㊁平均最高气温和平均最低气温的资料㊂本文使用的数据为均一化订正后的数据，均通过了均一性检验和质量控制，具有很好的连续性㊂根据浑善达克沙地的气候特征，四季的划分如下：３ ５月为春季，６ ８月为夏季，９ １０月为秋季，１１月至翌年２月为冬季［２０－２１］㊂采用常规的线性趋势分析；突变分析采用Ｍａｎｎ－Ｋｅｎ⁃ｄａｌｌ法和滑动ｔ检验相结合，可以克服单一方法的局限性；周期分析利用小波分析方法［２２－２４］㊂
图１㊀浑善达克沙地及周边地区气象站点的分布２㊀结果与分析
２．１㊀浑善达克沙地气温的时间变化２．１．１㊀浑善达克沙地的年平均气温的时间变化㊀图２是浑善达克沙地逐年平均气温㊁最高气温㊁最低气温以及日较差的距平变化图和Ｍ－Ｋ曲线图㊂由图２ａ可见：浑善达克沙地年平均气温的距平变化表现出较为明显的上升趋势；１９８８年以前以负距平为主，１９８８年以后以正距平为主；在１９５８ ２０１５年之间有４次较为明显的波动，分别为１９６９㊁１９８５㊁２０１２年的低谷以及２００７年的波峰；气温从２０世纪９０年代初开始持续波动上升，于２００７年达到最高值，之后迅速下降，在２０１２年达到低谷㊂根据Ｍ－Ｋ法的检验结果，年平均气温从９０年代初开始呈显著的上升趋势（图２ｂ），并且在１９９４ ２０１５年期间这种增暖的趋势远远超过显著水平０．０５的临界线，从１９９９年开始甚
５９
㊀５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀高涛涛等：浑善达克沙地及周边地区平均最高气温㊁最低气温及气温日较差的变化特征
至超过０．０００１的显著水平（Ｕ０．０００１＝３．２９），这也说明浑善达克沙地气温的上升趋势是非常显著的㊂依据ＵＦ和ＵＢ两条曲线的交点，可以确定浑善达克沙地年平均气温在１９９０年为突变点，发生了增暖突变㊂由表１可以看出：１９６１ １９７０年为最冷时段，气温从２０世纪６０年代开始逐步呈现上升趋势；在２００１ ２０１０年期间平均气温达到最高，平均气温距平值为０．８ħ；在２０１１ ２０１５年期间平均气温较之前有不明显的下降趋势；在５８年间，年平均气温的上升率达到０．３２ħ／１０ａ㊂
ａ㊁ｂ：平均气温；ｃ㊁ｄ：最高气温；ｅ㊁ｆ：最低气温；ｇ㊁ｈ：气温日较差㊂图２㊀研究区的气温距平变化、３年滑动平均以及Ｍ－Ｋ检测结果
２．１．２㊀浑善达克沙地年平均最高气温的时间变化㊀由图２ａ和图２ｃ可以看出：年平均最高气温的变化趋势与年平均气温基本一致，有４次明显波动，分别为１９６９㊁１９８５㊁２０１２年的低谷和２００７年的波峰；１９８８年以前表现为负距平，１９８８年以后以正距平为主㊂根据ＵＦ和ＵＢ两条曲线的交点，浑善达克沙地年平均最高气温在１９９５年出现的增温是一突变现象㊂由表１得出：年平均最高气温在１９６１ １９８０年期间最低且无显著变化；１９８０ ２０１０年平均最高气温呈稳定逐步上升趋势，达到平均最高气温距平的最大值
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０．８ħ；２０１１ ２０１５年又呈现下降趋势，但下降趋势不太明显㊂５８年间年平均最高气温的增温率为０．２５ħ／１０ａ㊂
２．１．３㊀浑善达克沙地年平均最低气温的时间变化㊀从图２ｅ可以看出：年平均最低气温在１９８７年以前以负距平为主，在１９８７年以后以正距平为主；有３次比较明显的波动，分别为１９６９㊁２０１２年的低谷以及１９９８的波峰㊂根据ＵＦ和ＵＢ的交点位置，１９８７年气温出现显著的增加趋势（图２ｆ），这与图２ｅ的分析结果一致㊂由表１可以看出：２０世纪６０年代年平均最低气温为最低；１９５８ ２０１０年年平均最低气温呈波动上升趋势；２０１１ ２０１５年年平均最低气温有所下降㊂年平均最低气温与最高气温㊁平均气温相比，增幅最大，５８年间增温率达０．４２ħ／１０ａ㊂２．１．４㊀浑善达克沙地年平均气温日较差的时间变化㊀从图２ｇ和图２ｈ可以看出：年平均气温日较差总体上呈下降趋势，这与气温的变化趋势相反，这是因为最低气温的增加趋势比最高气温的大㊂年平均日较差在１９７２年以前以正距平为主，在１９７２年以后以负距平为主㊂根据ＵＦ和ＵＢ两条曲线的交点可以确定浑善达克沙地年平均气温日较差在１９７２年为突变点㊂２０世纪６０年代气温日较差最大；１９７１ ２０００年呈现显著下降趋势；２００１ ２０１５年变化不显著（表１）㊂在５８年间年平均气温日较差的下降率为－０．１７ħ／１０ａ㊂
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀表１㊀研究区各种气温及气温日较差的年代际变化ħ／１０ａ
项目１９６１ １９７０年１９７１ １９８０年１９８１ １９９０年１９９１ ２０００年２００１ ２０１０年２０１１ ２０１５年线性趋势
平均气温－０．７－０．４－０．２０．５０．８０．５０．３２∗∗∗
最高气温－０．４－０．４－０．３０．３０．８０．４０．２５∗∗
最低气温－１．１－０．５０．００．７１．００．５０．４２∗∗∗∗
日较差０．７０．１－０．３－０．４－０．１－０．１－０．１７
㊀注： ∗ ㊁ ∗∗ ㊁ ∗∗∗ ㊁ ∗∗∗∗ 分别表示相关系数通过０．１０㊁０．０５㊁０．０１㊁０．００１水平的显著性检验㊂下同㊂
２．２㊀浑善达克沙地气温的空间变化特征
１９５８ ２０１５年浑善达克沙地年平均最高气温的变化倾向率为０．２５ħ／１０ａ，通过０．０５水平的显著性检验，且１８个站点的变化倾向率都为正值，但能通过０．０５水平显著性检验的只有９个站，能通过０．０１水平显著性检验的只有１个站（苏尼特左旗）㊂从空间分布特征来看，平均最高气温气候倾向率的变化范围在０．１５４ ０．３６９ħ／１０ａ，北部地区以及西北地区（即沙地内部）的增温幅度较大，增温中心在北部的苏尼特左旗（图３）㊂１９５８ ２０１５年浑善达克沙地年平均最低气温有显著的上升趋势，倾向率达０．４２ħ／１０ａ，能够通过０．００１水平的显著性检验㊂所选１８个站点的年平均最低气温的变化倾向率都为正，其中能通过０．０５水平显著性检验的站点有１６个，能通过０．０１水平显著性检验的站点有１２个，能通过０．００１水平显著性检验的站点有１１个，分别为张北㊁张家口㊁二连浩特㊁那仁宝力格㊁阿巴嘎旗㊁化德㊁西乌珠穆沁㊁锡林浩特㊁多伦县㊁集宁和朱日和，其中有１个站点（化德）的增温幅度超过了０．６０ħ／１０ａ㊂从空间分布看，平均最低气温倾向率的变化范围在０．１０３ ０．６０６ħ／１０ａ，年平均最低气温倾向率表现出从西北向东南逐渐减小的趋势，上升最明显的是二连浩特㊁阿巴嘎旗和化德（图４）㊂浑善达克沙地年平均气温日较差呈下降趋势，倾向率为－０．１７ħ／１０ａ，未通过０．１０水平的显著性检验，所选１８个站点中有１６个站点的倾向率为负，占８９％，其中能通过０．０５显著性水平检验的达６个站，能通过０．０１显著性水平检验的有１个站（化德）㊂从空间分布看，平均气温日较差倾向率的变化范围在－０．４０７ ０．１６８ħ／１０ａ，平均气温日较差在西部和北部的减小幅度较大（图５）㊂
图３㊀浑善达克沙地年平均最高气温的倾向率
图４㊀浑善达克沙地年平均最低气温的倾向率２．３㊀浑善达克沙地气温的季节性变化
７９
㊀５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀高涛涛等：浑善达克沙地及周边地区平均最高气温㊁最低气温及气温日较差的变化特征
从表２可以看出：浑善达克沙地在近５８年的季平均最高气温均呈上升趋势，春季和冬季均达到０．１０显著性水平，夏季和秋季甚至达到了０．０５显著性水平，其中秋季的升温幅度最为显著，为０．２８１ħ／１０ａ，而升温幅度最小的为春季，升温率为０．２１３ħ／１０ａ㊂在各种温度变化中，增温幅度最大的是最低气温，除夏季以外，其他各个季节均达到０．００１显著性水平，而最不明显的夏季也达到了０．０１显著性水平，而在升温趋势最为明显的冬季其升温率达到了０．４４７ħ／１０ａ㊂浑善达克沙地近５８年来的气温日较差均呈现下降趋势，以春季和冬季的下降趋势最明显，均达到了０．１０显著性检验水平，而夏季和秋季均未通过显著性检验；最为明显的春季的气温日较差的下降率为－０．２２１ħ／１０ａ，而最不明显的秋季的下降率仅为－０．０６７ħ／１０ａ㊂
图５㊀浑善达克沙地年平均气温日较差的倾向率㊀㊀由此可见，浑善达克沙地全年各个季节的平均最高气温㊁最低气温均呈上升趋势，日较差呈下降趋势㊂这是因为平均最高气温㊁最低气温的变化存在明显的非对称性，平均最低气温的增长趋势明显大于平均最高气温的增长趋势㊂冬季和春季气温日较差的显著下降主要是由于季平均最低气温的显著上升，即冬㊁春季节变暖明显㊂
㊀㊀㊀㊀㊀表２㊀研究区的季平均最高气温、
㊀㊀㊀㊀㊀㊀最低气温和日较差的变化趋势ħ／１０ａ季节季平均最高气温季平均最低气温季平均气温日较差春季０．２１３∗０．４３４∗∗∗∗－０．２２１∗
夏季０．２７３∗∗０．３４３∗∗∗－０．０６７
秋季０．２８１∗∗０．４３０∗∗∗∗－０．１５０
冬季０．２３１∗０．４４７∗∗∗∗－０．２１５∗２．４㊀平均最高气温和最低气温对冷暖的贡献２．４．１㊀年变化㊀由表１可知，浑善达克沙地５８年来年平均最高气温㊁最低气温在２０世纪６０年代呈显著下降趋势，但是最低气温的降温幅度比最高气温的大，这说明夜间降温明显㊂从２０世纪７０年代至２１世纪初，最高气温㊁最低气温均呈显著的上升趋势，但最低气温的增温趋势比最高气温的更加显著，这说明白天㊁夜间增温明显，但是夜间增温更为明显，这也导致这段期间的气温日较差呈显著的下降趋势㊂所以，可以认为浑善达克沙地在１９７１ ２０１０年期间平均气温的上升主要是由最低气温的显著上升引起的㊂但是在２０１１ ２０１５年期间的最高气温㊁最低气温均转为下降趋势，这说明白天㊁夜间降温明显，从而使气温日较差出现增加趋势㊂
２．４．２㊀季节变化㊀从图６可以看出：２０世纪６０年代平均最高气温和最低气温在各个季节均呈下降趋势，且各个季节平均最低气温的变化趋势比平均最高气温显著，尤其是在春季和秋季；２０世纪７０年代的平均最高气温㊁最低气温在各个季节也均呈下降趋势，但是各季平均最高气温的下降趋势与平均最低气温的基本一致；在２０世纪８０年代，春季和秋季的平均最高气温和最低气温呈相反的变化趋势，最高气温呈减小趋势而最低气温呈上升趋势，夏季和冬季的最高气温与最低气温均呈下降趋势；在２０世纪９０年代，秋季的平均最高气温和最低气温呈相反的变化趋势，其他各季均呈上升趋势且平均最低气温的变化幅度更为显著；在２００１ ２０１０年，四季气温均呈上升趋势，且春季的上升趋势明显，平均最高气温的变化幅度与平均最低气温的基本一致；在２０１１ ２０１５年，冬季最高气温呈不显著的下降趋势，而最低气温呈上升趋势，其他各季的平均最高气温㊁最低气温均呈上升趋势，且变化幅度一致㊂总体来说，２０世纪６０ ７０年代的低温是由四季的最高气温㊁最低气温同时下降引起的；８０年代的气温变化不甚显著；９０年代的增温则是由夏季㊁秋季和冬季平均最低气温显著上升造成的；而２１世纪的显著增暖现象是由冬季最低气温的显著上升以及其他季节的最高气温㊁最低气温同时升高引起的㊂
２．５㊀气温日较差的影响因子分析
为了更加深入地研究对气温日较差有影响的主要因子，本文将气温日较差与平均气温㊁日照时数㊁降水量㊁相对湿度㊁平均风速和水汽压进行多元回归分析㊂由于不同的气象要素具有不同的计量单位和不同的变异程度，需要对数据进行标准化变换（用变量减去其均值，再除以其标准差），得到的回归系数即为标准回归系数（表５）㊂然后，对标准化回归系数的显著性进行了ｔ检验分析［２５］㊂
由表５可知，浑善达克沙地以及周边地区的气温日较差与日照时数㊁平均风速和平均气温呈正相关，其中平均风速的回归系数远大于其他要素的，因此影响该区气温日较差的主要正相关因子依次是平均风速㊁日照时数㊁平均气温㊂该区气温日较差与降水量㊁
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相对湿度和水汽压呈负相关，负向作用程度表现为降水量＞相对湿度＞水汽压㊂总体来看，影响该区气温日较差的主要气象因子依次为平均风速㊁降水量㊁日照时数，而其他因子的影响较弱㊂由于浑善达克沙地地处内陆地区，远离海洋，空气干燥，云量少，所以，平均风速和日照时数直接影响地表的温度，因此，对气温日较差的贡献较大㊂
ａ：春季；ｂ：夏季；ｃ：秋季；ｄ：冬季㊂
图６㊀研究区各季平均最高气温、最低气温各年代距平变化
表３㊀研究区气温日较差与各气象因子间的标准回归系数
平均气温日照时数降水量相对湿度平均风速水汽压气温日较差０．２３２０．２５７∗－０．３６４∗∗－０．０４４０．４９７∗∗∗－０．０１４㊀注： ∗∗∗ ㊁ ∗∗ ㊁ ∗ 分别表示通过了α＝０．０１㊁α＝０．０５㊁α＝０．１０的显著性水平检验（ｔ检验）㊂
２．６㊀周期性变化
通过小波分析，进一步对近５８年来浑善达克沙地及其周边地区平均最高气温㊁最低气温的周期性变化进行分析，得出近５８年来平均最高气温的周期现象不太明显，而平均最低气温存在９年和２５年左右的周期性变化（图７）㊂
图７㊀浑善达克沙地年平均最低气温的小波周期和小波方差
３㊀结论与讨论
本研究结果表明，近５８年来，浑善达克沙地及其周边地区的年平均气温㊁年平均最高气温和年平均最低气温均呈上升趋势，且低谷期出现时间一致㊂由于年平均最高气温㊁最低气温的非对称变化，年平均日较差呈现显著下降的趋势㊂年日较差在１９７２年发生了突变；年平均最高气温㊁最低气温的突变点分别在
１９９５㊁１９８７年㊂尤莉等［２６］的研究结果表明，内蒙古有着明显的增暖突变现象，突变点在１９８７年㊂这与本文的研究结论一致，这表明在２０世纪８０年代末
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㊀５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀高涛涛等：浑善达克沙地及周边地区平均最高气温㊁最低气温及气温日较差的变化特征
９０年代初经历了一次由冷变暖的突变现象㊂
浑善达克沙地及周边地区的年平均最高气温㊁最低气温的增长趋势在空间分布上大致呈现出由西北向东南递减的趋势㊂从整体上来说，平均最高气温㊁最低气温在浑善达克沙地内部呈显著上升趋势，在周边地区呈微弱上升趋势；而气温日较差在周边地区呈微弱上升的趋势，而在浑善达克沙地内部呈现显著减小趋势㊂这是由于西北地区深居内陆，受季风的影响比东南地区要小㊂
浑善达克沙地及其周边地区的季平均最高气温㊁最低气温均呈显著的上升趋势，对季平均最高气温上升贡献最大的为秋季和夏季，而对季平均最低气温上升贡献最大的为春季㊁冬季㊂气温日较差呈不显著的下降趋势，以春季㊁冬季最为显著㊂
２０世纪６０ ７０年代的低温现象是由四季的最高气温㊁最低气温同时下降引起的；之后的增温现象主要是由最高气温上升以及春季㊁冬季最低气温的显著上升引起的㊂
浑善达克沙地的气温日较差与平均风速和日照时数呈显著正相关，与降水量呈显著负相关㊂浑善达克沙地近５８年间年平均最高气温的周期性不明显，而年平均最低气温存在９年和２５年左右的周期性变化㊂浑善达克沙地积极响应了全球气候变暖下中国气温日较差呈减小的趋势㊂浑善达克沙地作为一个相对脆弱㊁敏感的生态环境，不明显的温度变化对浑善达克沙地有非常显著的影响㊂一定程度的气温上升，使牧草生长期延长，光合作用增强，有利于沙漠化的治理和生态环境的恢复，但是若持续增温，则可能会导致蒸发量加大，降水量减少，干旱的气候会导致植被退化，从而加剧荒漠化的进程㊂冬季的增暖趋势更为显著，有利于害虫的安全过冬，加大了病虫害发生的概率㊂本文研究表明浑善达克沙地夜间增温比较明显，白天增温不明显，使气温日较差减小㊂在一般情况下，当气温日较差较大时，白天光照充足，热量丰富，有利于植物的光合作用；夜间温度低，植物呼吸作用弱，有利于植物水分的保存㊂所以气温日较差变小会造成植被水分亏损现象明显，从而加剧荒漠化的进程㊂所以，应该积极应对气温的这种变化给沙地带来的消极影响㊂
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（责任编辑：黄荣华）
００１江㊀西㊀农㊀业㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３０卷。