福州气温变化研究

福建师范大学 地理科学学院 许慧琼

福州气温变化研究

福建师范大学 地理科学学院 许慧琼

本文，笔者根据福州市1960–1990年逐年气温资料，通过对福州市的月平均气温、月极端最高气温、月极端最低气温及各个季节的气温变化特征进行回归分析，对福州近年来的气温变化情况及其原因进行了深入研究，并在此基础上提出了城市化和热岛效应矛盾的解决对策。

一、研究区域地理概况

福建省地处欧亚大陆东南边缘，位于我国东南沿海，东经l15°50′～120°47′，北纬23°30′～28°19′，处于亚热带的南部，东临辽阔的太平详，地势总体上西北高东南低，兼受大陆与大洋的剧烈影响，气候温暖湿润。福建的地理位置使其成为受东亚大气活动中心影响最敏感的地区之一。由于海陆热力差异是季风形成的最根本的原因，所以，福建成为我国乃至东亚季风气候最显著的地区之一，属于亚热带季风气候。

二、资料和方法

根据福州气象台站1960–1990年的气温资料，笔者利用Excel进行回归分析，通过时间上变化过程和变化特征的比较，以及全年四季的气温分布和变化特征的比较，结合该地区城市化的进程资料以及地形的资料，分析变化成因。

1.1960–1990年福州年平均最高气温分析。最高气温回归分析曲线如图1所示。

由图1可知，1960-1990年福州年平均最高气温随着线性回归线上下波动，且变化图像与正弦变化图像相似，呈一定周期，其周期大约为2～3年。但是根据线性分析，总体来看，福州1960–1990年的年平均最高气温呈上升的趋势。

2.1960–1990年福州年平均最低气温分析。最高气温回归分析曲线如图2所示。

由图2亦可见，1960–1990年福州年平均最低气温也随着线性回归线上下波动，且同年平均最高气温变化类似，变化图像与正弦变化图像相似，变化周期大约为2～3年。但从线性的总体分析，福州1960–1990年的年平均最低气温呈上升的趋势。

3.1960–1990年福州年平均气温分析。年平均气温回归分析曲线如图3所示。

将图3与图1、图2进行对比分析，可以看出福州大约在1967–1977年经历了一个较冷的时期，曲线在1977–1990年呈上升趋势，且变化趋势较快，说明该时段福州气温总体偏暖。除较冷期外，其他时期的气温波动情况和最低温度、最高温度的波动情况相似，但年平均气温总体上升的趋势不明显。上升的程度较极端温度小。

从福州近20年来的气候数据进行分析，其春夏秋冬的气温变化都不一样，四季有着不同的变化特征。从环流形势、天气过程和要素特征的转折划定福建的自然天气季节：3–6月为春季，7–9月为夏季，10–11月为秋季，12–2月为冬季。春季气温的年波动小，年均气温值较为稳定。从回归分析来看，春季的温度呈下降的趋势。夏季作为福州最炎热的季节，其气温年波动大，各年之间的极差较大。从近20年的气候数据可以看出，最高气温为1988年的28.67 ℃，最低气温的为1965年的26.7 ℃，气温相差2 ℃。且夏季的平均气温上升快，上升的幅度大。秋季的平均气温变化波动也较大，最高的为1983年的29.97 ℃，最低的为1988年的20.84 ℃，相差2.13 ℃。与春季的变化趋势一样，秋季气温的变化呈下降的趋势。冬季的年平均气温变化波动同夏季类似，变化波动小，但是气温却呈略有上升的趋势。

三、结论及原因分析

近百年来，全球气候变暖已经是不可争辩的事实。世界气象组织公布，全球气候在过去100年中温度升高了0.3～0.4 ℃，在近40年中温度升高了0.2～0.3 ℃。特别是近20年我国的工业化程度升高、城市化进程加快等因素使城市气候发生了明显的变化，许多城市的温度逐年升高，福州市就是在这样的背景条件下，年平均气温出现了比较大的波动。总结以上的特征，可以得出，福州自1960–1990年来的气温呈上升的趋势，在近几年的数据分析中，福州的总体气温不断在升高，并成为了全国新“三大火炉”之首。有关专家称，绿地被蚕食是引起福州热岛效应的罪魁祸首。城市化对城市气候影响最显著的就是“热岛效应”。它对区域气候的改变有着重要的影响。随着城市化进程的加快，城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。其归根结底是由如下原因造成的。

1.城市下垫面的变化。城市内新增了大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面和各种建筑墙面等，从而改变了下垫面的热力属性。这些人工构筑物吸热快而比热容小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。

2.人工热源的增多。工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，燃料的燃烧向外排放大量的热量，这些热量相当于给福州加热，升高了城市的温度。

3.城市中绿地、林木和水体的减少。近年来，随着福州市大面积进行旧城改造，绿地损失面积越来越大。尤其是随着房价的节节攀升，城区地价寸土寸金，为此，一些开发商在规划建造楼房时，不仅没有很好地规划绿地，而且还把所圈地域内的原有绿地建成水泥楼房。市中心一些地价高的地带，楼间距离越来越近，留下的绿地空间极少。在城区大面积旧城改造期间，由于没有注意保护绿化树木，不少生长达数十年甚至百年的古树被砍伐。在一些旧街道在各种线路重新布局时，砍去原有树木，之后又没有及时种下绿化树木。

4.城市中的大气污染。城市中的机动车、工业生产以及居民生活产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。

另外，福州四季气温变化趋势存在的差异也是由于下垫面的改变造成的，下垫面的比热容减小，使福州气温上升快，下降也快。以至于在春转夏气温迅速回升的时期气温波动大，极差大，且上升的速度也逐渐加大；在夏转秋气温下降的时期，波动大，极差大，且下降的速度也逐渐加大。这就形成了1960–1990年间夏季呈气温上升的趋势，而秋季却呈气温下降的趋势。

四、减少“热岛效应”的对策

“热岛效应”主要是由于下垫面的改变引起的，要减小“热岛效应”的影响就要从下垫面入手，通过恢复自然下垫面属性，进行合理的改造。可以通过以下对策来降低热岛效应。

1.扩大绿地面积，保护现有水体，适当建造人工河、湖泊等，改变城市下垫面的透水、半透水比例，把恢复下垫面自然属性作为工作的中心。

2.优化能耗布局，减少过分集中能耗。还要减少人为热能的释放，尽量将民用煤改为用液化气、天然气，扩大集中供热面积。

3.发展城市快速交通，引导市区和商业区人口的分流，降低热效应聚集。

4.合理布局，保证城市空+气的流通。如，在市中心只保留中央政府和市政府、旅游、金融等部门，其余部门应迁往卫星城，再通过环城地铁连接各卫星城。

5.建设林荫大道，使其构成城区的带状绿色通道，逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局，降低热岛效应。