1951至2020年湖南省主要站点冬季气温变化趋势分析研究

摘要：为了研究湖南省冬季气温近70年上升或下降趋势，选取了桑植、石门及南县等20个主要气温监测站点的数据，使用线性回归模型方法对该站点中的平均气温、平均最高气温和平均最低气温3个指标进分析。研究结果表明：近70年来，湖南省冬季平均气温、平均最低气温及平均最高气温整体均呈上升趋势，但不同站点气温上升或者下降幅度存在差异，整体上平均气温上升的幅度均高于最低平均气温和最高平均气温。岳阳和长沙地区的气温上升幅度最高于其他站点地区，郴州和永州平均最高气温出呈轻微下降趋势，桑植是所有站点中气温上升幅度最小的站点。

关键词：气温变化 湖南省 冬季 平均气温 平均最高气温 平均最低气温

中图分类号：X11

Analysis and Research on Winter Temperature Change Trend of Main Stations in Hunan Province from 1951 to 2020

DENG Qiaoling

Hunan Applied Technology University， Changde， Hunan Province， 415000 China

Abstract： In order to study the trend of winter temperature increase or decrease in Hunan Province in the past 70 years， the data of 20 main temperature monitoring stations such as Sangzhi， Shimen and Nanxian were selected. Linear Regression Modeling was used to analyze the three indicators of average temperature， average maximum temperature， and average minimum temperature at these stations. The results show that in the past 70 years， the average winter temperature， average minimum temperature and average maximum temperature in Hunan Province have shown an overall upward trend， but there are differences in the temperature rise or fall of different stations， and the average temperature rise is higher than the minimum average temperature and maximum average temperature. The temperature rise in Yueyang and Changsha areas is the highest compared to other station areas， while the average maximum temperature in Chenzhou and Yongzhou shows a slight downward trend. Sangzhi is the station with the smallest temperature rise among all stations.

Key Words： Temperature changes; Hunan Province; Winter; Average temperature; Average maximum temperature; Average minimum temperature

气温变化作为地球气候系统的重要组成部分，一直是科学界和社会各界关注的焦点[1-2]。世界气象组织（World Meteorological Organization，WMO）发布的《2020 年气候服务状态报告》指出，2018年全球约有1.08亿人遭受风暴、洪涝、干旱和野火等灾害影响，到2030 年这一数量将增加近50% [3]。当前已经有不少研究者对气温变化问题进行研究，比如安彬等人基于汉江流域及其周边地区29个气象站点分析了1960—2019年汉江流域降水和气温的时空变化特征[4]。王士维等人基于疏勒河流域敦煌站、瓜州站和玉门站1951—2020年气温实测数据，分析各站气温时空变化特征[5]。根据2021—2022年湖南省气象局发布气候数据可知，2021年全省年平均气温为18.7 ℃，是百年来历史最高，夏季全省平均气温为29.1 ℃，为1961年以来最热，因而，科学地分析湖南省历史气温变化规律是有必要的。

鉴于此，本文以1951—2020年湖南省中桑植、石门及南县等20个主要监测站点在冬季（12月、1月及2月）中的平均气温、平均最低气温和平均最高气温为基础数据，以线性回归模型为研究方法，分别对该区域1951—2020年中的平均气温、平均最低气温及平均最高气温的上升或者下降趋势和变化幅度进行分析研究，为该区域相关的研究人员提供参考。

1 数据来源与研究方法

本文从国家气象科学数据中心地面气象资料数据集中选择了湖南省地区20个主要站点中1951—2020年中冬季（12月、1月及2月）连续的气温监测数据为基础研究数据，以平均气温、平均最高气温和平均最低气温为分析指标。从整体上看，湖南省各站点在1951—2020年间冬季的平均气温、平均最高气温及平均最低气温均呈现上下波动现象，但不同站点气温的上升、下降的变化趋势并不清楚。例如：芷江县（57745）、常德市（57662）、永州市（57866）及衡阳市（57872）站点1月份平均气温、平均最高气温及平均最低气温在1951—2020年的变化情况如图1—图4所示。

为了进一步分析研究各站点的平均气温、平均最高气温及平均最低气温在1951—2020年之间的上升或者下降幅度，本文使用一元线性回归模型对湖南省内主要站点的气温进行拟合，通过观察拟合回归系数判断该站点的气温上升或者下降的幅度。一元线性回归模型[6]表示为

式（1）中： 为因变量；为自变量；为随机误差项；为常数项（截距项）；为回归系数。若的绝对值越大，说明气温在1951—2020年间上升或者下降的幅度越大。

2 结果分析

2.1气温基本特征

从湖南省1951—2020年气温年际变化情况上看，各站点中12月份年平均气温最大值的站点为道县，气温为9.49 ℃，年平均气温最小值的站点为安化和平江，气温为6.76 ℃；年平均最低气温最大值的站点为道县，气温为6.29 ℃，年平均最低气温最小值的站点为平江，气温为3.04 ℃；年平均最高气温最大值的站点为道县，气温为14.00 ℃，年平均最高气温最小值的站点为岳阳，气温为10.70 ℃。1月份年平均气温最大值的站点为道县，气温为7.38 ℃，年平均气温最小值的站点为安化，气温为4.56 ℃；年平均最低气温最大值的站点为道县，气温为4.72 ℃，年平均最低气温最小值的站点为平江，气温为1.54 ℃；年平均最高气温最大值的站点为道县，气温为11.17 ℃，年平均最高气温最小值的站点为岳阳，气温为8.14 ℃。2月份年平均气温最大值的站点为道县（57965），气温为9.27 ℃，年平均气温最小值的站点为安化，气温为6.28 ℃；年平均最低气温最大值的站点为郴州，气温为7.69 ℃，年平均最低气温最小值的站点为安化，气温为3.39 ℃；年平均最高气温最大值的站点为道县（57965），气温为13.02 ℃，年平均最高气温最小值的站点为沅江，气温为10.21 ℃。除了2月份年平均最低气温最大值的站点为郴州外，冬季（12月、1月及2月）的年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温的最大值的站点均为道县。各站点及气温特征如表1所示。

2.2 气温变化趋势

根据实验结果，在1951—2020年间湖南省12月份平均气温整体变化幅度最大，最低气温的变化幅度最小，1—2月份均为平均最低气温的变化幅度最大，平均最高气温的变化幅度最小。大部分站点中的平均气温、平均最高气温及平均最低气温三者之间变化幅度在12月份和1月份的差距较大，在2月份的差距最小。1951—2020年湖南省冬季12月份平均气温和平均最低气温上升幅度最大的站点均为岳阳，平均气温及平均最低气温上升幅度最小的站点均为桑植；年平均最高气温上升幅度最大的站点为石门，上升幅度最小的站点为平江，郴州和永州的平均最高气温出现了下降趋势，其中下降幅度最大的站点为郴州。1月份平均气温上升幅度最大的站点为沅江，上升幅度最小的站点为桑植；平均最低气温上升幅度最大的站点为岳阳，上升幅度最小的站点为石门；平均最高气温上升幅度最大的站点为长沙，上升幅度最小的站点为永州，吉首和株洲平均最高气温呈下降趋势，下降幅度最大的站点为株洲。2月份平均气温上升幅度最大的站点为长沙，平均最高气温、平均最低气温和平均气温上升幅度最小的站点均为桑植；平均最低气温上升幅度最大的站点为郴州；平均最高气温上升幅度最大的站点为长沙，整体上桑植为所有站点的平均气温上升幅度最小的站点，部分站点在1951—2020年间冬季（12月、1月及2月）的气温变化趋势如表2所示。

3 结论

为了研究分析湖南省历史气温变化规律，本文从湖南省20个气温监测站点中选取1951—2020年共70年中12月、1月及2月的平均气温、平均最高气温及平均最低气温为研究对象，选用线性回归模型进行分析。根据研究结果可知，湖南省地区大部分站点在1951—2020年间冬季的平均气温、平均最高气温、平均最低气温均呈现上升趋势，这一结果与全球变暖现象相符；不同站点在不同月份中的温度变化幅度并不一致，12月份的整体气温变化幅度最大，其中岳阳站的平均气温和最低气温升幅最显著，而桑植站的气温变化相对较小；1月份中沅江站的平均气温提升最快，桑植站提升最慢；长沙站的平均最高气温升高最多，但永州站和株洲站的平均最高气温出现下降趋势；2月份中长沙站在平均气温、最高气温和最低气温三个方面均呈现出最强劲的升温趋势，而桑植站依然是气温升幅最小的站点，在整个1951—2020年的冬季期间，桑植站始终保持着气温上升幅度最小的状态。

参考文献

[1] 吴启亮，郑航，刘悦忆，等.基于气候变化情景的汉江流域景观生态风险变化模拟[J].长江科学院院报， 2024，41（4）：78-88.

[2] 卢向美，彭双云，蔡福诚，等.人类活动与气候变化对云南九大高原湖泊流域湿地景观格局的影响[J].湿地科学， 2024，22（2）：191-206.

[3] KOMESAROFF P， KERRIDGE I. A continent aflame： Ethical lessons from the Australian bushfire disaster[J]. Journal of bioethical inquiry，2020，17（1）：11-14.

[4] 安彬，肖薇薇.气候变暖背景下汉江流域降水和气温时空变化特征[J].人民长江，2024，55（2）：84-92.

[5] 王士维，孙栋元，周敏，等.1951—2020年疏勒河流域气温时空变化特征[J].干旱区研究，2023，40（7）：1065-1074.

[6] 吴新林，陈诗雨.一元线性回归模型在教育经济预测中的应用[J].湖北第二师范学院学报，2023，40（8）：25-30.

[7] 黄珂敏，曲建升，李杰，等.全球气候变化科学评估主导者特征研究：基于IPCC AR6作者的科学计量分析[J].中国科技论坛，2023（12）：125-136.

[8] 姜萍. 1982—2015年中国植被覆盖变化及其对气候变化的敏感性分析[D].兰州：兰州大学，2022.