黄河上游尖扎地区最高·最低气温及日较差变化

郑志红　王振宇

摘要 利用1960～2007年尖扎气温资料，对尖扎年、季平均气温、平均最高、最低气温及日较差变化趋势进行了分析。结果表明，近48年尖扎年平均气温与全省基本一致，呈现出显著的上升趋势，气候倾向率为0.24 ℃/10a，其中冬季气温变暖最明显，秋季次之；平均最高气温较最低气温升幅大，这种特点在秋季和夏季最为明显；日较差也呈上升趋势，尤其是秋季最为显著。最高气温的升高是年平均日较差变化呈增加趋势最主要的原因，即年平均日较差变大是以最高温度增加幅度大于最低温度变暖为特征。

关键词 最高气温；最低气温；气温变化；日较差；尖扎地区

中图分类号 S161.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）03-00867-03

Abstract Based on the temperature data in Jianzha during 1961-2007， the trends of annual mean air temperature， annual mean maximum and minimum temperature and diurnal temperature were analyzed. The results showed that annual mean temperature increased obviously for Jianzha in the last 48 years， especially in winter， it kept space with Qinghai Province. The climatological warming trend was 0.24 ℃/10a， the autumn take second place. The increasing range of mean maximum temperatures is more dominant than that of mean minimum temperatures， this feature was much more distinct in autumn and summer. Annual mean diurnal temperature has increased， especially in autumn. The increasing trend is the main reason which causes the increasing of maximum temperature， a typical feature of the increasing trend of annual mean diurnal temperature is that the increasing range of mean maximum temperature is above the minimum temperature.

Key words Maximum temperature； Minimum temperature； Temperature change； Daily range； Jianzha Region

20世纪以来，由于全球气候变暖，因而气候变化问题越来越受到公众瞩目，国内外学者曾对全球变暖背景下平均最高、最低温度的变化及其原因做了不少研究，揭示了最高、最低气温的不对称性[1-3]。但气候变化具有明显的区域性，不同地区气候变化的特征是不同的[4]，在全球气候变暖的大背景下，研究不同区域的平均最高、最低气温将有助于深入了解气候变化的规律和探讨气候变化的原因。尖扎地处湟黄谷地干旱半干旱地区，该区域位于青藏高原东部边缘，介于青藏高原与黄土高原的交界区域，气候变化特征既不同于黄土高原地区，也有别于青藏高原整体趋势，具有过渡带的典型代表性。此外，这里也是青海东部河谷农业的典型区域之一，研究其气候变暖特别是变暖的对称性差异特征，不仅具有重要的科学指示意义，也将促进当地适应和应对气候变化能力的认识和提高。笔者利用1960～2007年尖扎地区气温资料，对近48年尖扎地区年、季平均气温、平均最高、最低气温及日较差变化趋势进行了分析。

1 资料与方法

1.1 数据来源

气温数据来源于尖扎县国家一般气象站1960～2007年逐月月平均气温、月平均最高、月平均最低气温和日较差。其中春季平均气温为3、4、5月平均值，夏季为6、7、8月平均值，秋季为9、10、11月平均值，冬季为当年12月和次年1、2月平均值。

1.2 分析方法 气温变化倾向率（b）通过一次线性方程计算，即通过建立气温变化线性拟合方程

y=a+bx获得，

式中，b×10为气候倾向率，单位为℃/10a；x为时间序列的年份；y为经线性拟合所得气温。

此外，还采用线性趋势的显著性检验、置信区间估计及Mann-Kendall方法（以下简称M-K方法）[5]对数据进行检验分析。

2 結果与分析

2.1 平均气温变化趋势

1960～2007年尖扎年平均气温为8.0 ℃，近48年尖扎年平均气温呈现显著的上升趋势，气候倾向率为0.24 ℃/10a，通过了0.01的显著性水平检验，其增温幅度与青海省东部农业区的增暖幅度一致[6]。由图1可见，尖扎地区各个季节平均气温均呈增暖趋势，但增温趋势有所不同，春、夏、秋、冬四季增温率分别为0.13、0.16、0.20、0.44 ℃/10a，除春季外，各季气温气候倾向率均通过了0.05显著性检验水平；近48年尖扎地区升温存在明显的季节差异，冬季气温呈显著上升趋势，其升温趋势明显高于其余三季，是气候变暖最突出的季节，近48年升温约2.1 ℃；秋季增温趋势明显低于冬季，夏季则次于冬、秋季，春季增温趋势最弱。尖扎地区夏季气温呈较明显的增温趋势，与我国夏季气温-0.23 ℃/10a的增温率[7]趋势相反。

2.2 年平均最高、最低气温变化趋势

从图2可以看出，1960～2007年尖扎年平均最高气温总的趋势呈上升趋势，气候倾向率为0.30 ℃/10a，远高于青藏高原中东部平均最高气温0.18 ℃/10a的增长率[8]，其年际年代际变化波动不大，20世纪80年代中期之前没有很明显的升温阶段，且气温距平多在0 ℃以下；最明显的升温在80年代中期，在经过90年代初期的波动之后继续攀升，于90年代末达到历史最高值，近几年来的变化仍很明显地表现出增温趋势，但幅度略有回落。

近48年尖扎地区年平均最低气温的线性倾向率为0.22 ℃/10a，低于青藏高原中东部平均最低气温0.41 ℃/10a的增长率[8]，其年代际变化还是有很多小的波动，年平均最低气温在60年代中期前有一个弱的降温趋势，但程度较弱，60年代中期以后又有一次小幅的升温趋势，到70年代升温趋于缓和，最明显的增温是在90 年代以后，近几年来的变化仍很明显地表现出增暖趋势，增暖幅度較大。

2.3 季平均最高、最低气温变化趋势

从表1可以看出，1960～2007年尖扎地区平均最高、最低气温的变化趋势存在季节以及变化幅度上的不对称性；冬季最高气温的增温率最为明显，达0.49 ℃/10a，秋季次之，为0.39 ℃/10a，可见尖扎秋、冬季变暖趋势远高于青藏高原中东部平均最高气温的增暖趋势[8]，但冬季增暖最明显、秋季次之的变化趋势与Liu等研究的结论[8]是一致的。夏季平均最高气温增温率为0.25 ℃/10a，这种变化与我国西北部1930～1990年夏季最高气温是降低的[2]这一结论并不一致；春季平均最高气温增温率最小，为0.13 ℃/10a。平均最高气温的变化无论是年还是季节均呈现出一个非常显著的线性增加趋势。从平均最低气温各个季节的倾向率来看（表1），整体上平均最低气温的倾向率低于平均最高气温，这与Liu等研究的结论[8]并不一致。平均最低气温在冬季呈现显著的上升趋势，是春季气温增幅的4倍，气候倾向率为0.53 ℃/10a，这与我国西北地区东部和北部平均最低气温的上升主要表现在冬季[2]是一致的；夏季次之，增温率为0.17 ℃/10a，秋季最小，为0.08 ℃/10a。平均最低气温在春、夏、秋季的这种增温趋势与我国1955～2000年平均最低气温各季的增温趋势[8]是相反的。

上述分析表明，尖扎各季平均最高、最低气温呈非对称变化，冬季平均最低气温增温幅度略超过平均最高气温，但夏、秋季平均最高气温的增加远比平均最低气温增加得快，这种特点在秋季最为明显。尖扎地区气温变化的这种非对称性变化特征，有异于青藏高原地区总体变化状况，具有较为明显的地区特征。

2.4 气温日较差变化趋势

2.4.1 年变化。由图3可见，近48年尖扎地区气温日较差呈线性增加的趋势，气候倾向率为0.08 ℃/10a，与我国西北地区气温日较差呈显著下降趋势[2]相反。1960～1990年以波动式的变化为主，1989年年平均气温日较差最小，为12.2 ℃，在1990年后为波动式递增，2002年以后又呈递减形式。

2.4.2 季变化。从1960～2007年尖扎地区各个季节的气温日较差倾向率（表1）来看，冬季气温日较差呈弱的减少趋势，这与我国西北地区冬季日较差呈下降趋势[2]相一致。结合上述平均最高和最低气温的分析来看，表明冬季夜间变暖是冬季变暖的主要原因，可能也是全年变暖的主要贡献者[5]，这种变化与全国的变化是一致的。夏、秋两季节气温日较差均呈上升趋势，尤其是秋季最为显著，而春季气温日较差呈不变的趋势。对比前面最高气温和最低气温的变化特征可以得出，秋季平均最高气温的增温幅度明显大于最低气温，导致了秋季的平均气温日较差增大，显示出秋季平均最高和最低气温变化的不对称性。由此可见，尖扎最高气温的升高是年平均气温日较差变化呈增加趋势最主要的原因，即年平均气温日较差变大是以最高温度增加幅度大于最低温度变暖为特征的。

2.5.2 季变化。从1960～2007年尖扎地区各年代四季平均最高和最低气温距平变化（图4）可以看出，20世纪60年代平均最高和最低气温在春季呈相反的趋势变化，期间最高气温上升而最低气温在下降，夏、秋、冬季最高和最低气温均呈下降趋势，夏季两者下降幅度基本一致，秋季最高气温下降幅度较最低气温明显，而冬季最低气温下降比最高气温显著；70年代四季最高和最低气温的变化幅度一致，即最高气温下降较最低气温下降幅度大；80年代最高气温在四季均呈较明显的下降趋势，最低气温在春、夏两季下降幅度很小，而秋、冬季最低气温呈上升趋势；90年代最高气温在四季均呈很明显的上升趋势，除了春季最低气温上升趋势较最高气温明显外，其他季节最高气温的增温幅度远远超过最低气温，尤其是秋季；而最低气温在夏季和秋季呈显著的下降趋势，尤其是秋季；21世纪以后，最高气温在春、夏、秋季偏高的幅度超过了最低气温，而冬季最高气温的升幅较最低气温弱。