無錫市氣溫變化特征分析

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1、無錫市氣溫變化特征和城市化的影響分析　摘要利用無錫市1959-2003年的逐日平均氣溫和逐日最高、最低氣溫資料，采用線性擬合和諧波分析等方法分析了無錫氣溫和氣溫變化的基本特征。針對氣溫異常的冬季和夏季，給出了典型距平場。經過分析認為，形勢場異常在一定程度上決定了氣溫演變。在分析氣溫變化原因時，著重比較了城市化和觀測環(huán)境惡化對氣溫的影響。關鍵詞無錫市氣溫變化城市化影響中圖分類號P423.3+4文獻標識碼A引言IPCC2001完成出版的第三次評估報告中指出，根據地面氣象儀器觀測結果，1860年以來，全球平均溫

2、度升高了0.6±0.2℃，這種變暖是由自然的氣候波動和人類活動共同引起的。我國增暖趨勢與全球增暖大體一致[1-4]，但是具有明顯的季節(jié)變化特征和不同的地域特征[5-6]。有不少文獻研究了江蘇冬夏氣溫特征。文獻[7-8]經EOF分析發(fā)現,江蘇省11個地級市的冬夏氣溫距平場第一主分量的方差貢獻達91%和95%，說明江蘇省冬夏氣溫異常有相當的同步性，但還不是完全一致。文獻[9]分析了南京地區(qū)50a冬夏的氣溫特征，指出南京盛夏高溫減少，冷冬幾率降低。這些文獻對于了解江蘇氣溫變化特征具有重要意義。但是，他們僅僅討論

3、了冬夏的演變情況，對于氣溫年內的連續(xù)變化特別是春秋季節(jié)的變化沒有分析。而且對于蘇南地區(qū)的氣溫特征也沒有專門研究。蘇南地處南京和上海之間，經濟發(fā)達。作為長三角地區(qū)的重要組成部分，蘇南經濟區(qū)的區(qū)域性氣候特征值得關注。無錫市地處江蘇南部的蘇錫常經濟區(qū)中部，北臨長江下游，南靠太湖，無錫市的氣溫變化特征在一定程度上可以代表蘇南區(qū)域特征。IPCC2001的第三次評估報告中還指出，最近50a的氣候變化，很可能主要是人類活動造成的。有些文章[11-13]對我國城市化對氣溫的影響作了分析，趙宗慈[11]指出大城市增暖明顯；

4、冬季增暖，而夏季變冷。任福民[5]等指出，最低氣溫上升明顯，特別是冬季的最低氣溫上升幅度最大。本文分析了無錫市氣溫增暖的特點，討論了城市化和環(huán)境惡化對氣溫的影響。1資料和方法本文使用的資料為1959-2003年無錫市及其所轄的江陰市和宜興市共三個站逐日平均氣溫、日極端最高氣溫、日極端最低氣溫。500hPa高度場為NCEP/NCAR提供的全球再分析2.5°′2.5°逐月平均格點值，時間長度為1959－2003。本文所謂的“平均”，是指將每個時間段（例如年）的逐日值（例如最高溫度）累加后除以該時段的總天數得到

5、的值。使用諧波分析檢查無錫氣溫在整個時段上的主要周期。2氣溫的時間序列及變化特點2.1方差為了了解年平均氣溫、年平均最高氣溫、年平均最低氣溫對于氣候狀況的偏離程度，根據方差計算公式計算出無錫市1959-2003年的年平均氣溫、年平均最高氣溫和年平均最低氣溫的方差，結果見表1。表11959-2003年無錫市年平均氣溫和年平均最高、年最低氣溫及其方差Table1Annualmeantemperature,highandlowtemperaturesofWuXiandtheirsquaredifferences

6、溫度值/℃方差年平均氣溫15.70.37年平均最高20.10.32年平均最低12.00.51由表1可見：平均最高氣溫的方差最小，表明最高氣溫的變化最靠近平均值，無錫地區(qū)的最高氣溫在45a中變化小；而平均最低氣溫的方差最大，表明最低氣溫的變化離開平均值較遠，無錫地區(qū)的最低氣溫在45a中變化大。2.2氣溫變化的線性趨勢2.2.1年平均氣溫變化趨勢圖1給出了無錫市氣溫變化、線性擬合和諧波擬合圖。其中曲線（〇）為無錫市1959-2003年的年平均氣溫變化?？梢?，60年代中期以前和90年代以后，溫度偏高。而60年代

7、中期以后到80年代，氣溫偏低。研究時間內的氣溫呈現前后高、中間低的分布，與文獻[10]中蘇中和蘇南區(qū)同期的氣溫分布特征一致。直線（□）為線性擬合線。擬合直線T=-33.0+0.025t，其中T為氣溫（單位：℃），t為年份（1959-2003年）。即無錫市45a的年平均氣溫的線性上升率為0.025℃/a，遠遠大于文獻[10]的1951-1990年江蘇中南部百年平均上升率0.006℃/a，與文獻[11]全國大城市1951-1989年增暖趨勢0.012℃/a相比，也比較明顯。這是因為文獻[10][11]研究的時

8、間段是1990年前，和本文研究的時間段不一樣。同時推測，90年代以后氣溫上升率可能比90年代前大得多。計算無錫1990-2003年線性上升率為0.066℃/a，是總時段內氣溫上升率的兩倍多?？梢?，90年代以后氣溫增暖幅度比90年代前要大。〇原始氣溫序列□線性擬合●諧波擬合Fig.1TemperaturechangingofWuXiinrecentforty-fiveyears,it’slinearitytrendandit’s