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1、1981―2015年奇台县温度变化特征分析 摘要选用奇台县气象观测站1981―2015年逐日气象观测资料和NCEP/NCAR(0.5°×0.5°)逐日再分析资料,通过趋势分析法和EOF自然正交分解法详细分析了奇台县近35年年最高温度、最低温度季节变化及平均温度的时空变化特征。结果表明:近35年来奇台县增暖显著,主要是受全球增暖的大背景影响。奇台县各季温度自1981年以来都是波动中上升的,近10年,夏、秋、冬季节升温尤为明显。只是上升趋势各季节有所差别,结合最低温和最高温来看,总体升温趋势最明显的是冬季,其次是夏季、秋季。具有明显的地域差异,在4个季节中45°N,92°E
2、都为明显升温中心。 关键词气温;变化特征;新疆奇台;1981―2015年 中图分类号P423文献标识码A文章编号1007-5739(2016)10-0216-03 奇台县位于新疆维吾尔自治区东北部,天山北麓,准噶尔盆地东南缘,奇台县有“两山夹一盆”之说,地势南北高,中间低,呈马鞍型。奇台县境南部是天山山脉,东西走向,县境北部有北塔山,属阿尔泰山山系,东南走向。奇台县属中温带大陆性干旱半干旱气候,夏季炎热,冬季寒冷,四季分明。 气候变化是全球变化的核心问题和重要内容,其突出表现为全球变暖,IPCC第5次评估报告指出1983―62012年是北半球自1400年以来最热的
3、30年[1]。国内外学者针对这一气候问题都进行了大量研究,刘德祥等[2]、任国玉[3]研究表明,全球变暖将导致雪盖面积减少,海平面上升,将导致降水量的时空分布发生变化,水循环和降水时空格局的变化将有可能进一步导致水资源、生态系统状况发生变化,造成旱涝等自然灾害的频发。罗群英等[4]、任美愕[5]、朱大威等[6]研究表明,气候变暖对工农业生产,社会经济发展和政治格局等产生深远的影响。张明庆等[7]研究表明气候变暖可能使降水、气温等出现极端事件的次数增多,导致洪涝、干旱灾害的频次和强度增加。与全球变暖关系密切的一些极端事件,如厄尔尼诺、干旱、洪水、热浪、雪崩和风暴、沙尘暴、森
4、林火灾等,其发生频率和强度可能会增加[8]。 该文利用奇台县1981―2015年的逐日气温资料,通过趋势分析法和EOF自然正交分解法详细分析了奇台县近35年年最高温度、最低温度季节变化及平均温度的时空变化特征,以为当地更好地开展深层次气象服务提供科学依据。 1四季平均最低温度时间变化特征 从图1可以看出,春季最低温度在波动中平稳下降,35年降温2.8℃,尤以2007年以后下降趋势显著,春季最冷的是2011年,温度是-31.7℃。夏季升温趋势明显,35年升温1.8℃,最近10年是升温最为明显的10年,2007年最低温度达到了最高值5.7℃,可见在夏季升温还是比较明显的
5、。秋季最低温度在波动中平稳上升,35年升温0.2℃,秋季最暖的一年是2015年,温度为17.2℃。冬季最低温度升温很明显,35年增温1.9℃,在冬季升温还是比较明显的。6 2四季平均最高温度时间变化特征 从图2可以看出,春季(3―5月)最高温度35年降幅1.5℃,存在着降温趋势,春季最冷的一年是2011年,温度是-15.8℃,与最冷最低温度时间一致。在夏季(6―8月),夏季升温显著,35年增幅2.8℃,最近5年平均最高温度是20℃,而1981―1985年平均最高温度只有17.8℃,温度呈现显著上升的趋势。秋季温度35年来波动上升的,35年增温幅度是0.6℃,秋季最暖的
6、一年是2015年,温度是33.4℃。冬季的增温趋势在四季中是最明显的,35年增幅3℃,尤其是2003年之后,温度显著上升。 3奇台地区四季平均温度的时空变化特征 为了比较温度年际和年代际分量的时空变化特征,经比较再分析资料对观测资料年际和年代际变化特征的再现能力,对1981―2015年去线性观测温度距平进行自然正交分解(EOF)。 3.1奇台地区春季平均温度的EOF分析 利用EOF方法对春季(3―5月)奇台地区平均2m温度的距平资料进行分析,前4个模态的方差贡献分别为28%、18%、10%、8%,这里主要讨论第一模态。从EOF分析第一模态空间型上(图3a)可看出,
7、春季奇台在44.4°N以北东西部平均温度为反位相分布,第一特征向量的时间系数曲线(图3b)没有明显的年代际变化特征,在2002年出现时间系数最小值点(-11),2010年开始时间系数由正值变化为负值。 3.2奇台地区夏季平均温度的EOF分析 利用EOF方法对夏季(6―8月)奇台地区平均26m温度的距平资料进行分析,前4个模态的方差贡献分别为17%、14%、13%、10%,这里主要讨论第一模态和第二模态。从EOF分析第一模态空间型上(图4a)可看出夏季奇台从南向北平均温度是冷暖冷分布,第一特征向量的时间系数曲线(图4b)没有
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