文章编号:100020534(2007)0120150208 收稿日期:2005210225;改回日期:2006207203 基金项目:国家自然科学基金项目(40475035);国家重点基础研究发展计划项目(2006CB400500)共同资助 作者简介:陈铁喜(1983—),男,黑龙江人,主要从事气候变化研究.E 2mail :xchen @ 近50年中国气温日较差的变化趋势分析陈铁喜,　陈星(南京大学大气科学系,江苏南京210093)摘　要:利用近50年的气温观测资料,对中国地区的气温日较差的空间分布和时间序列变化特征进行了分析。

同时分析了与日最高气温、最低气温以及平均气温时空分布之间的关系。

结果发现,近50年来气温日较差呈下降趋势,其平均减小幅度为高纬度地区大于低纬度地区;不同地区及同一地区的D TR 季节变化特征也不相同,我国北方多为冬季D TR 下降最大,其次是春季和秋季,夏季最小。

在黄淮和长江流域,以夏季和春季D TR 下降最为显著。

华南地区仍以冬季下降最大。

气温日较差整体呈现下降趋势,中高纬度下降比低纬度明显。

在相同纬度带上,由于地理状况的不同,变化趋势有所不同。

同时,气温日较差的变化有明显的区域和季节性差异,特别在西部的青藏高原和新疆地区的D TR 变化与东部地区的差异明显。

关键词:中国;气温日较差;全球气候变暖;青藏高原中图分类号:P423文献标识码:A1　引言随着全球气候变暖,气温日较差(Diurnal Temperat ure Range ,简称D TR )变化的研究已受到广泛的重视。

与平均温度的变化不同的是,D TR 可以反映全球和区域性的温度变化幅度特征,有着重要的生态学意义,对于人类生存环境的变化、气候异常的影响和可持续发展研究具有特殊的参考价值。

自20世纪90年代以来,国际上对全球气候变暖背景下的D TR 变化及其原因开始了研究,试图通过D TR 的基本变化事实和气候模式的模拟试验结果来认识其变化特征和机制,以及对全球环境可能带来的影响。

因此,科学家们已经将D TR 作为表征气候变化的一个新的重要指标[1～3]。

中国西北及青藏高原地区的温度变化特征已有较多的深入研究,并指出了温度变化的可能影响机制[4～10],也涉及到区域最高最低温度的变化和分布特征[11],但和国外研究相比,中国的D TR 研究工作尚待深入。

中国东部季风气候区、西北气候干旱和半干旱区及西南部青藏高原的不同气候背景,形成了中国区域气候特征及对全球气候变暖区域响应的复杂性和特殊性,研究D TR 的变化具有重要意义。

本文利用过去50年中国地区地面观测资料,对D TR 变化的总体特征、区域差异和季节变化做了分析比较,给出了全球气候变暖背景下中国区域D TR 的响应趋势。

2资料和方法本文所用地面气候资料为中国气象局国家气候中心编制的31个省市资料,除青藏高原、新疆地区外,其它地区选择1952—2001年50年实测资料,青藏高原地区选取1956—2001年46年实测资料,新疆地区选取1957—2001年45年实测资料。

年平均D TR 的值为年平均最高温度减去年平均最低温度,季节平均D TR 的计算方法类似。

为了比较中国地区D TR 的区域差异,本文按以下六个特征区计算分析D TR :东部季风区、新疆地区、青藏高原区、四川盆地、云贵高原地区和河套地区。

其中东部季风地区按纬度带进行D TR 的计算,以分析其纬度变化特征。

3D TR 的区域特征3.1　东部季风区 中国东部地区主要受东亚季风控制,以湿润和第26卷　第1期2007年2月 高　原　气　象PLA TEAU M ETEOROLO GY Vol.26　No.1February ,2007半湿润气候为主要特征。

该区域共选取76个测站的1951—2001年实测资料。

这些测站覆盖了黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、河南、山东、江苏、湖北、湖南、江苏、上海、安徽、江西、浙江、福建、广东、广西等省区。

该区域为从南至北向东倾斜,包括了100°E 以东地区的季风气候区。

全球气候变暖的观测事实和模拟结果均显示全球的平均温度在升高,但变暖的区域性十分明显,特别是纬度差异较大。

因此,本文在研究D TR 的变化时,将东部区域按5°纬度间隔划分成6个纬度带,从北到南分别是纬度带A (45°～50°N )、B (40°～45°N )、C (35°～40°N )、D (30°～35°N )、E (25°～30°N )和F (20°～25°N ),然后计算各纬度带的平均D TR ,分别分析其变化趋势和幅度。

图1是各纬度带年平均D TR 和冬季D TR 的变化趋势图。

从图中可以看出,纬度带A (图1a )(该纬度带包括了东北北部地区)D TR 的年际变化有明显下降趋势,其变率为-0.29℃/10a ,在所有纬度带中是最大的。

各季节D TR 都明显下降,其中以冬季下降最为明显,为-0.41℃/10a 。

纬度带B (图1b )的D TR 年际变化仍呈-0.19℃/10a 的下降趋势,除夏季变化不明显外,其他季节都显著下降,以冬季下降速率最大,为-0.33℃/10a 。

纬度带C (图1c )以华北地区为主,D TR 年际变化下降趋势为-0.20℃/10a 。

各季节D TR 也明显下降,春季最为明显,变率为-0.25℃/10a 。

但年平均日最高气温并无明显变化,各季节中只有冬季有明显的上升,为0.23℃/10a 。

而日最低气温在年平均和各个季节中都有明显的上升,冬季为0.50℃/10a 。

纬度带D (图1d )位于淮河流域,该区域D TR 年际变化虽呈下降趋势,但变率减小为-0.16℃/10a ;各季节D TR 略有下降,但只有夏季下降明显,为-0.21℃/10a 。

通过分析夏季其他要素变化发现,日最高气温有明显的下降,为-0.17℃/10a ,达到95%信度。

而日最低气温略有上升,为0.03℃/10a ,不具显著性,因而造成了D TR 在夏季的明显下降,这与其他地区有明显的不同。

纬度带E (图1e )为长江以南地区,D TR 年际变化呈下降趋势,为-0.14℃/10a ;各季节D TR 略有下降,以夏季最为明显,达-0.17℃/10a 。

该区域与纬度带D 类似,日最高气温有明显的下降。

纬度带F (图1f )包括了整个华南地区,D TR 年际变化的下降趋势最小,为-0.12℃±/10a ,各季节中冬季D TR 下降最快,为-0.14℃/10a 。

从上述分析D TR 的变化趋势可以看出,D TR 在整体上都呈下降趋势,随着纬度的增加,下降趋势越明显。

高纬度地区的下降幅度明显大于低纬度地区,年平均D TR 的变率从A 区的-0.29℃/10a 减小到F 区的-0.12℃/10a 。

高纬度地区DTR 以冬季减小最为显著,主要原因是最低温度显著上升。

3.2　四川盆地与长江中下游地区的比较 选取四川盆地地区位于28°～32°N 之间的14个测站(含重庆)和同纬度带的长江中下游地区18个测站作为参照,比较同一纬度上D TR 的地区差异(图2)。

从年平均变化趋势看,四川地区D TR 略有下降,为-0.09℃/10a 。

在冬季D TR下降明图1　东部地区D TR 的年际变化(a )45°～50°N ,(b )40°～45°N ,(c )35°～40°N ,(d )30°～35°N ,(e )25°～30°N ,(f )20°～25°NFig.1　Interannual variatin of D TR in Eastern region of China151　1期陈铁喜等:近50年中国气温日较差的变化趋势分析 图2　四川(a )和长江中下游地区(b )D TR 年际变化的对比Fig.2　Interannual variation of D TR in Sichuan (a )and mid 2and lower 2reaches of Yangtze River (b )显,达-0.19℃/10a ,夏季为-0.10℃/10a 。

与此相对应的长江中下游地区年平均D TR 也有明显的下降,趋势为-0.12℃/10a 。

在各季节D TR 变化中以冬季、夏季下降最为明显,二者都约为-0.16℃/10a ,但夏季略高。

某个气候要素不但存在着区域差异,还存在着季节差异,对于D TR 这种差异主要表现在冬夏两季节。

将两种差别综合考虑,设冬季四川盆地与长江中下游两地的D TR 分别为A1,B1,而夏季相应取作A2,B2,那么(A1-B1)-(A2-B2)则综合地表示D TR 的地域及不同季节存在的差异,若为零,则说明这种地域上的差别是不随着季节变化的。

同时,(A1-B1)-(A2-B2)=(A1-A2)-(B1-B2),季节差异也不在随着地域的不同而有所不同。

对D TR ,最高气温,最低气温和平均气温作同样的处理,得到差的时间序列(图3)。

从图3中可以看出,平均温度(图3b )、日最高温度(图3c )、日最低温度(图3d )这种差异都有了显著下降,分别为-0.33℃/10a ,-0.23℃/10a ,-0.26℃/10a 。

其中最高温度的这种差异已经接近零,而D TR (图3a )无明显的变化。

3.3河套地区 以山西、陕西、宁夏、甘肃东部、内蒙古中部的20个基本站为代表,经度跨度为103°～113°E 的区域计算河套地区的D TR 。

从图4中可以清楚地看到,该地区D TR 总体呈下降趋势,年平均趋势达到-0.13℃/10a ,各季中以冬季下降最为明显,达到-0.24℃/10a ,秋季基本不变。

通过对比D TR 和最低、最高温度的变化趋势可以发现,D TR下降主要是由于最低温度比最高温度明显增图3　四川盆地与长江中下游地区D TR 比较(a )D TR ,(b )平均温度,(c )日最高温度,(d )日最低温度Fig.3　Comparisons of D TR (a ),mean temperature (b ),daily maximum temperature (c ),daily minimum temperature (d )between Sichuan basin and mid 2andlower 2reaches of Yangtze River251 高 原 气 象 26卷　图4　河套地区D TR (a )、平均温度(b )、最高(c )和最低(d )气温以及年际变化趋势Fig.4　Interannual variation and D TR (a ),mean temperature (b ),maximum temperature (c ),and minimum temperature (d )in Hetaoarea图5　青藏地区D TR (a )、平均温度(b )、最高(c )和最低(d )温度的年际变化Fig.5　Interannual variation of D TR (a ),mean temperature (b ),maxmum temperature (c ),and minimum temperature (d )in Qinghai 2Xizang region加造成的。