论文部分内容阅读
摘要 利用内蒙古乌拉特中旗基准站提供的2004—2014年乌拉特中旗11年各项资料，使用气象统计分析、趋势分析、天气分析等方法，在全球变暖的大背景下，针对乌拉特中旗的地区特点，对乌拉特中旗近11年气候变化开展研究。结果表明：近11年乌拉特中旗气温呈上升趋势，降水量及降水日亦呈现上升趋势；同时，年蒸发量减少。乌拉特中旗未来或将持续缓慢升温，伴随降水增多。
关键词 全球变暖；气候变化；内蒙古乌拉特中旗；2004—2014年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0221-02
1 资料与方法
利用内蒙古乌拉特中旗基准站提供的2004—2014年中旗的各项气象资料，5月1日至8月31日为汛期，前一年12月至次年2月为冬季，对全旗内的区域站的总体降水和温度求取所需的平均值和总量值，并利用一元线性回归、简单相关系数等方法对乌拉特中旗的降水、温度、水汽压、日照时数进行分析。
2 结果与分析
2.1 降水量及降水日数
根据一元线性回归方程法得到y=0.554 5x 42.127，R=0.233 5>0。由此可知，近11年乌拉特中旗降水天数总体为上升趋势。考虑到全球变暖的大趋势，降水天数增多可能是由于全球整体温度上升，海水及河流蒸发量增大，空气水汽含量增多，且高温环境所带来的热能会提供给空气和海洋巨大的动能，从而会使得大气状态变得更加不稳定，使得对流天气增加，在这样的大环境下，可能引起乌拉特中旗降水天数增多。近10年内2008年和2012年的降水天数最多，2005年和2013年的降水天数最少。
根据一元线性回归方程法得到y=1.473 6x 203.66， R=0.045 8>0。由此可知，近11年乌拉特中旗降水总量呈上升趋势，和降水天数增多的原因相似，由于全球气候变暖，空气中水汽含量的增加，天气过程增多，降水天数上升，使得乌拉特中旗降水总量增多。其峰值依然出现在2008年和2012年，最低值出现在2005年和2014年（2014年降水天数较多但降水量较少的原因可能是天气过程次数较多，但阵雨和小雨现象较多，中雨和持续性降雨较少，致使降水总量减少）[1-2]。
2.2 温度
根据一元线性回归方程法得到y=0.026 3x 6.285 1和y=0.058 9x-11.051，其中，R=0.154 3>0和R=0.099 5>0。由图1可知，乌拉特中旗近11年，年日平均气温呈现上升趋势，上升幅度约为0.3℃，通过冬季日平均温度可以看出，近11年冬季温度升高了约0.7 ℃，夏季升温幅度较小。这是由于温室效应加剧了“暖冬”效应，同时使得夏季最高温度升高，但乌拉特中旗夏季最高温升高现象尚不明显。这里可以初步看出降水和温度呈现反比关系，究其原因，初步逻辑推断为全球变暖的背景下，降水后的环境温度较高，蒸发带走了很多热量，因此呈现为降水多的年份，日平均温度较低，降水少的年份日平均温度较高[3-4]。
2.3 水汽压
水汽压是大气压力中的水汽的分压力，和气压一样用百帕来度量。水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系，如果白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就会增大。根据一元线性回归方程法得到y=0.010 5x 5.338 2，R=0.120 4>0，乌拉特中旗近11年的日平均水汽压值呈现上升趋势，表明乌拉特中旗近11年来空气中的水汽含量较多，水汽压值有所升高，这也是全球变暖致使乌拉特中旗气候发生的变化之一。水汽的增多，有助于成云致雨，这和上面的分析结果较为统一（图2）。
根据一元线性回归方程法得到y=-0.79 5x 62.409， R=-0.442 8<0，由此可知，乌拉特中旗近11年来夏季水汽蒸发量整体呈现下降趋势，尤其在2012年蒸发量的减少十分明显，究其原因可能是因为2012年降水较多，使得空气中的水汽含量较高，同时2012年日平均温度也较低，这使得蒸发量较大时所需的温度条件和水汽条件都不太理想，因此2012年的蒸发量相较其他年份较少。
相对湿度是指空气的水汽压与相同温度下的饱和水汽压的百分比。如果水汽量达到了空气能够容纳水汽的限度，这时的空气就达到了饱和状态，相对湿度为100%。在饱和状态下，水汽不再蒸发。在湿度超过90%时，人体分泌的汗水已经难以蒸发，正常散热受到影响，因此感觉闷热难受。一般而言，相对湿度的日变化与气温的日变化相反，最大值出现在日出前后，最小值出现在14：00左右。简单地说相对湿度就是空气的湿润程度。空气相对湿度与空气温度成反比。根据一元线性回归方程法得到y=-0.208 7x 46.733，R=-0.322 5<0，由此可知，乌拉特中旗近11年来，相对湿度呈现下降趋势，下降程度约2%，这与乌拉特中旗近11年整体温度呈上升趋势配合较好。
2.4 日照时数
根据一元线性回归方程法得到y=0.018 6x 8.357 3，R=0.184 4>0，由此可知，从整体趋势线上看，乌拉特中旗近11年来日照时数呈现上升趋势，但上升幅度很小，大约为0.1 h，可认为乌拉特中旗近11年日照时数基本维持不变。可知全球变暖对乌拉特中旗的日照时数没有明显的影响，但降水有增多且温度有上升，究其原因可能是因为云的分布没有受到温室效应的影响，但是温室效应却影响了水汽的分布，使得同样的云量携带了更多的水汽，短时强降水过程增加，使得相同时间的降水过程较过去产生更多的降水。这也与上文的降水趋势和温度趋势吻合[5-6]。
3 结论
在全球变暖的背景下，世界各地的气候都受到温室效应的影响，全球水汽、热量、大气能量等物理量都将重新分配。乌拉特中旗亦受其影响而产生了相应的变化：乌拉特中旗近11年来气温呈现升高趋势，主要升温季节为冬季，夏季升温趋势尚不明显；乌拉特中旗近11年来降水量呈现增加趋势，主要降水增加时间为夏季，冬季降水呈现减少趋势，雪层厚度逐年减少，甚至没有降雪。乌拉特中旗近11年来由于降水量的增加，空气中的水汽含量增多，夏季蒸发量呈现减少趋势。
4 参考文献
[1] 杜予罡，唐国利，王元.近100年中國地表平均气温变化的误差分析[J].高原气象，2012（2）：456-462.
[2] 莫志鸿，李玉娥，高清竹.主要草原生态系统生产力对气候变化响应的模拟[J].中国农业气象，2012（4）：545-554.
[3] 黄菁，张远洪，宋芳，等.绥阳县气候变化特征及其原因分析[J].现代农业科技，2014（20）：215-216.
[4] 李瑞英.气候变化对菏泽草本植物物候期的影响[J].沙漠与绿洲气象，2015（1）：69-74.
[5] 任志艳，王宁，李甜.关中地区气候变化及农业响应特征研究[J].江西农业学报，2015（6）：118-124.
[6] 朝格毕力格，魏学，张新龙.赤峰典型草原区气候变化及其对气候生产力的影响[J].内蒙古农业科技，2015（5）：60-62.
关键词 全球变暖；气候变化；内蒙古乌拉特中旗；2004—2014年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0221-02
1 资料与方法
利用内蒙古乌拉特中旗基准站提供的2004—2014年中旗的各项气象资料，5月1日至8月31日为汛期，前一年12月至次年2月为冬季，对全旗内的区域站的总体降水和温度求取所需的平均值和总量值，并利用一元线性回归、简单相关系数等方法对乌拉特中旗的降水、温度、水汽压、日照时数进行分析。
2 结果与分析
2.1 降水量及降水日数
根据一元线性回归方程法得到y=0.554 5x 42.127，R=0.233 5>0。由此可知，近11年乌拉特中旗降水天数总体为上升趋势。考虑到全球变暖的大趋势，降水天数增多可能是由于全球整体温度上升，海水及河流蒸发量增大，空气水汽含量增多，且高温环境所带来的热能会提供给空气和海洋巨大的动能，从而会使得大气状态变得更加不稳定，使得对流天气增加，在这样的大环境下，可能引起乌拉特中旗降水天数增多。近10年内2008年和2012年的降水天数最多，2005年和2013年的降水天数最少。
根据一元线性回归方程法得到y=1.473 6x 203.66， R=0.045 8>0。由此可知，近11年乌拉特中旗降水总量呈上升趋势，和降水天数增多的原因相似，由于全球气候变暖，空气中水汽含量的增加，天气过程增多，降水天数上升，使得乌拉特中旗降水总量增多。其峰值依然出现在2008年和2012年，最低值出现在2005年和2014年（2014年降水天数较多但降水量较少的原因可能是天气过程次数较多，但阵雨和小雨现象较多，中雨和持续性降雨较少，致使降水总量减少）[1-2]。
2.2 温度
根据一元线性回归方程法得到y=0.026 3x 6.285 1和y=0.058 9x-11.051，其中，R=0.154 3>0和R=0.099 5>0。由图1可知，乌拉特中旗近11年，年日平均气温呈现上升趋势，上升幅度约为0.3℃，通过冬季日平均温度可以看出，近11年冬季温度升高了约0.7 ℃，夏季升温幅度较小。这是由于温室效应加剧了“暖冬”效应，同时使得夏季最高温度升高，但乌拉特中旗夏季最高温升高现象尚不明显。这里可以初步看出降水和温度呈现反比关系，究其原因，初步逻辑推断为全球变暖的背景下，降水后的环境温度较高，蒸发带走了很多热量，因此呈现为降水多的年份，日平均温度较低，降水少的年份日平均温度较高[3-4]。
2.3 水汽压
水汽压是大气压力中的水汽的分压力，和气压一样用百帕来度量。水汽压的大小与蒸发的快慢有密切关系，如果白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就会增大。根据一元线性回归方程法得到y=0.010 5x 5.338 2，R=0.120 4>0，乌拉特中旗近11年的日平均水汽压值呈现上升趋势，表明乌拉特中旗近11年来空气中的水汽含量较多，水汽压值有所升高，这也是全球变暖致使乌拉特中旗气候发生的变化之一。水汽的增多，有助于成云致雨，这和上面的分析结果较为统一（图2）。
根据一元线性回归方程法得到y=-0.79 5x 62.409， R=-0.442 8<0，由此可知，乌拉特中旗近11年来夏季水汽蒸发量整体呈现下降趋势，尤其在2012年蒸发量的减少十分明显，究其原因可能是因为2012年降水较多，使得空气中的水汽含量较高，同时2012年日平均温度也较低，这使得蒸发量较大时所需的温度条件和水汽条件都不太理想，因此2012年的蒸发量相较其他年份较少。
相对湿度是指空气的水汽压与相同温度下的饱和水汽压的百分比。如果水汽量达到了空气能够容纳水汽的限度，这时的空气就达到了饱和状态，相对湿度为100%。在饱和状态下，水汽不再蒸发。在湿度超过90%时，人体分泌的汗水已经难以蒸发，正常散热受到影响，因此感觉闷热难受。一般而言，相对湿度的日变化与气温的日变化相反，最大值出现在日出前后，最小值出现在14：00左右。简单地说相对湿度就是空气的湿润程度。空气相对湿度与空气温度成反比。根据一元线性回归方程法得到y=-0.208 7x 46.733，R=-0.322 5<0，由此可知，乌拉特中旗近11年来，相对湿度呈现下降趋势，下降程度约2%，这与乌拉特中旗近11年整体温度呈上升趋势配合较好。
2.4 日照时数
根据一元线性回归方程法得到y=0.018 6x 8.357 3，R=0.184 4>0，由此可知，从整体趋势线上看，乌拉特中旗近11年来日照时数呈现上升趋势，但上升幅度很小，大约为0.1 h，可认为乌拉特中旗近11年日照时数基本维持不变。可知全球变暖对乌拉特中旗的日照时数没有明显的影响，但降水有增多且温度有上升，究其原因可能是因为云的分布没有受到温室效应的影响，但是温室效应却影响了水汽的分布，使得同样的云量携带了更多的水汽，短时强降水过程增加，使得相同时间的降水过程较过去产生更多的降水。这也与上文的降水趋势和温度趋势吻合[5-6]。
3 结论
在全球变暖的背景下，世界各地的气候都受到温室效应的影响，全球水汽、热量、大气能量等物理量都将重新分配。乌拉特中旗亦受其影响而产生了相应的变化：乌拉特中旗近11年来气温呈现升高趋势，主要升温季节为冬季，夏季升温趋势尚不明显；乌拉特中旗近11年来降水量呈现增加趋势，主要降水增加时间为夏季，冬季降水呈现减少趋势，雪层厚度逐年减少，甚至没有降雪。乌拉特中旗近11年来由于降水量的增加，空气中的水汽含量增多，夏季蒸发量呈现减少趋势。
4 参考文献
[1] 杜予罡，唐国利，王元.近100年中國地表平均气温变化的误差分析[J].高原气象，2012（2）：456-462.
[2] 莫志鸿，李玉娥，高清竹.主要草原生态系统生产力对气候变化响应的模拟[J].中国农业气象，2012（4）：545-554.
[3] 黄菁，张远洪，宋芳，等.绥阳县气候变化特征及其原因分析[J].现代农业科技，2014（20）：215-216.
[4] 李瑞英.气候变化对菏泽草本植物物候期的影响[J].沙漠与绿洲气象，2015（1）：69-74.
[5] 任志艳，王宁，李甜.关中地区气候变化及农业响应特征研究[J].江西农业学报，2015（6）：118-124.
[6] 朝格毕力格，魏学，张新龙.赤峰典型草原区气候变化及其对气候生产力的影响[J].内蒙古农业科技，2015（5）：60-62.