北半球增暖对我国气候的影响

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1、南京气象学院学报第14卷第3期JournalofNaajingInstituteVol·14N。·3l991年9月ofMeteorologySeP．1991北半球增暖对我国气候的影响屠其璞(南泉气象犟院)摘要率文在分析l00多年来北半球平均气温长期变化基本特征的基础上．讨论了北半球气温变化对我国气候变化的影响．结果表明，我国大范围气温距平与北半球平均气温有显著的正相关，长江中下游和华北平原的温度距平值平均为北半球平均气温距平的1．4一1．6倍．还表明，我国降水距平分布与北半球气温变化也有一定的联系．在北半球平均气温信高和偏低年份，欧亚地区500hPa环流特征

2、的差异是显著的。这表明．我国大范羽气候距平与北半球平均气温距乎的统计相关是有一定的物理基础的．关键词北半球．气温，气候影响在过去的100多年中，北半球平均气温的变化是十分明显的．全球气候作为一个总体，可以看作是我国气候变化的背景；另一方面．我国气佬变化也对全球平均气候状况的变化给出一定的方差贡献．由于大气中C02浓度增加以及由此可能引起的全球增暖已经得到普遍重视，全球气候增暖背景上区域气候的变化问题也得蓟越来越多的关注．wigley口认为，鉴于用数值模拟方法研究c02增加耐，区域气候变化的细节尚有许多困难，研究全球温暖年份气撰距平分布特征有可能为我们提供c0

3、}增加耐区域气候变化的初步认识．分析表明刚，我国近百年来气候变化与半球范围气候变化是有一定联系的=在这里，我们将对全球气温变化与我国气靛变化的关系作进一步分析．以期有助于认识我国米来可能发生的气候变化1100多年来北半球平均气温自勺变化在过去1O0多年中北半球平均气温的变化．作为我国气候变化的背景．值得从各种角度加以深入地分析．Jones[41等人在收集更多的观测资料的基础上，重建了1851~1984年北半球平均气温序列，为研究北半球平均气温变化提供了良好的基础．对各月标准化月平均气温作主成分分析，刚北半球各月标准化月平均气温序列可以表示为i=1．2，⋯．1

4、2TII=暑a“PH(1)rt一1，2，⋯，1：j4I瞠稿日。Igg0-04-0Z南京气象学院学报14卷式中I’h为标准化月平均气温，i为月序号．t为年序，a为主成分荷载，P为主成分，k为主成分序号，按主成分对序列方差贡献大小顺序排列．表1给出各主成分对月平均气温序列的方差贡献。对主成分的方差贡献显著性检验表明，前五个主成分的方差贡献在信度a—O．05时达到了显著标准。图1给出北半球月平均气温第一主成分荷载及第一主成分时间序列。由图可见，各月第一主成分荷载都取正号且数值上相当接近．固此第一主成分可以看作是各月平均气温长期变化的共同特征．实际上，第一主成分序列

5、与表l北半球月平均气温主成分对序列的方差贡献(％)(1851一l984)主成分序号J。3{J5I6j7i89i10111l=!～一———__一一———————————一——广———

6、_———__一方茬贡献：·。j3·。I。·8．4．8}6．。4．}3—3．。I．52．1．9北半球年平均气温序列是十分接近的。对第一主成分用三阶二节点样条函数拟台长期a，趋势函数，即令长期气候趋势函数1．00．t，《㈩0．60．4O．2一旬．O389l2=式中F(t)是时间的三次多项式F}(t)=boi+b1．t-I-b2it。+bstt。(4)其系数由最小二乘法求得。图1b中气

7、候趋势函数由平滑曲线绐出．由图可见，从上世纪束开始，北半球平均气温出现持续上升趋势，在4O年代中期趋势值达极大值，在这一期间，第一主成分趋势值平均年际增加率为西la．北半球月互均气温第一主遵分荷载劳布0一ohO年．40年代中期以后，北半b．北半球月平均气温第一主成分对间序列球平均气温第一主成分趋势值下降，在60年代来到极小值；70年代开始，主成分趋势值重又急尉上升；瓢80年代初，北半球平均气温第一主成分趋势值已接近4o年代中期形成了近百年中第二个温暖时期。3期屠其璜t北半球增暖对我国气候的影响图1a表明，北半球第一主成分荷载有明显的年变化：夏、秋季荷载最大，

8、春季次之，冬季最小。统计第一主成分对各月平均气温序列方差贡献(表2)表明，第一主成分对秋季各月平均气温的方差贡献约为第一主成分对冬季各月方差贡献的两倍。所以．就100多年中气温的长期趋势的统计显著性而言，秋季最为显著，夏季次之，冬季最不显著。由于冬季气温自然变率最大，夏季最小，所以，温度长期趋势的绝对幅度仍以冬季为最大。表2北半球月平均气温第一主成分对各月平均气温序列的方差贡献(％)在增暖过程中，由于冬季增暖幅度大于夏季，导致了年温度振幅与年平均气温相反的长期趋势。分组统计逐年北半球平均气温在不同区间取值一时温一度年振幅距平的结果(表3)表明，年平均气温偏高

9、年份，温度年振幅平均偏小；反之，在年平均气温偏低的年