近45年拉萨浅层地温对气候变化的响应

利用1961-2005年拉萨0～40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年拉萨浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:浅层各季节平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.43～0.60℃/10a,春季最大,夏季最小。各层年平均地温以0.45～0.66℃/10a的升温率显著上升,40cm深度的升温率最大,与同时期平均气温的升温率比较,地温比气温对气候变暖的响应更强。20世纪60年代至90年代浅层年、季平均地温呈明显的逐年代升高趋势,以冬、春季最为明显。20世纪60年代到80年代中期为偏冷阶段,80年代后期至90年代地温为偏暖阶段。各浅层平均地温在1986年秋季均发生了突变,冬季突变时间都出现在1984年。年平均地温除在40cm处1999年异常偏高外,其它各层为异常偏低年份,且发生在20世纪60年代。气温升高是影响地温上升的主要原因。     

1961～2005年西双版纳浅层地温对气候变化的响应

利用1961~2005年云南景洪0~20 cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率、累积距平、信噪比等气候统计方法,研究了近45年西双版纳浅层平均地温的变化趋势、气候突变和异常年份等。结果表明:各年、季浅层平均地温均呈现极显著的升高趋势,升温率为0.14~0.40℃/10a,春季最小,冬季最大,年和春、冬两季表层升温率最大。各浅层平均地温在1980年秋季均发生了突变,冬季突变出现在1978年,以突变点划分,前为冷期,后为暖期,0 cm、15 cm和20 cm年平均地温,突变前只有20 cm年平均地温增温趋势不显著,突变后则相反,只有20 cm年平均地温呈显著的增温趋势,这表明20世纪80年代以来,20 cm地温对气候变暖的响应更强。年平均地温除10 cm外均在1971年异常偏低,各浅层年平均地温2003年均异常偏高。气温升高是影响地温上升的主要原因。     

近51年西安地温变化特征

利用1961—2011年西安0~40cm浅层逐月平均地温、地面最高、最低温度和1981—2011年深层80cm、160cm和320cm逐月平均地温观测资料,采用气候倾向率、滑动t检验、功率谱等气候统计方法,研究了西安平均地温的变化趋势、变化周期、气候突变和异常年份等。结果表明:在全球气候变暖背景下,西安各层年、季平均地温除夏季各浅层呈降温趋势外其余均为升温趋势,升幅为0.11~0.56℃/10a,0~20cm各层及160cm平均地温升温率为春季最大,40cm、320cm为冬季最大,80cm为秋季最大,各层均为夏季最小。地面最高年平均温度呈略下降趋势,最低呈明显升高趋势。浅层0~40cm年平均地温存在显著的2.3年、3.6~4.6年的变化周期以及32年的长周期震荡。年平均地温在1993年或1994年发生了突变;浅层春季平均地温在20世纪90年代中后期发生了突变,夏季在20世纪70年代末或20世纪90年代中期发生了两次突变,秋冬季基本未出现突变;深层各季在20世纪90年代中期发生了突变。年平均地温除160cm未出现异常年份外,80cm在1993年出现异常偏低年,其余各层在21世纪00年代初中期出现异常偏高年;春季多偏高年份,夏季多偏低年份,冬季异常年份最多。地温和气温变化的相关性达到0.82以上,说明气温的变化是影响地温变化的主要因素。     

近50年恩施市气温与浅层地温变化特征及其相关性分析

本文利用恩施市1966～2016年近50年的年平均气温、0～20cm平均地温资料,采用线性倾向估计、统计回归、Mann-Kendall等方法对恩施市年均气温和各层地温的年代际变化、季节变化、突变情况、地气温差变化等进行了研究分析。结果表明:恩施市近50年平均气温和各层地温总体呈显著性上升趋势;年均气温和地温的年代际平均阶段性特征明显,1966～1996年,气温和地温呈下降趋势,从1997年开始,气温和地温呈明显增暖趋势,2006～2016年年均气温和地温是近50年中最暖的10年。恩施市1966年到1980年代初期,气温和地温多波动,从1980年代初到2000年代初,平均气温和各层地温均呈现出明显变冷的趋势,地温变冷趋势更加明显;年均气温在1998年突变为增暖趋势,且近10年增暖趋势十分显著,而各层地温突变为增暖趋势是在2001年,较年均气温晚三年。各层地温与气温的季节变化趋势具有较好的一致性,气温和各层地温从1966～2016年升温幅度在春季最明显,夏季最不明显;春季平均气温较各层地温的升温速率均偏小,夏季平均气温和各层地温有增温趋势,但增温趋势不显著,秋季和冬季,土壤深度越深,气候倾向率越小,增温趋势越不显著。近50年恩施市地气温差为正,除0cm地气温差呈增大趋势外,5～20cm地气温差均呈减小趋势,且随着土壤深度的增加,地气温差减小的幅度越大。      

西安近63年气候变化特征综合分析

根据西安1951—2013年气温、降水,1971—2013年浅层地温,1981—2013年深层地温资料,采用线性倾向率、Mann-Kendall等方法分析西安气候变化。结果表明:1)西安近63a气温增温明显,降水缓慢波动下降;各层年平均地温呈升温趋势,160cm升温最大,15cm升幅最小。2)年及四季平均气温除夏季在20世纪70—80年代呈下降趋势,其余各年代际均呈上升趋势,21世纪后升温最为迅速;各年代际降水呈显著波动趋势。3)西安气候变暖主要表现在春、冬季;四季降水均有所减少,夏、秋两季降水量占年降水量的70%以上,主导年降水量的变化。4)西安年平均气温、地温20世纪90年代发生升温突变,与城市化快速发展时期相吻合。     

近50年乌鲁木齐浅层地温变化特征分析

根据乌鲁木齐站1962—2011年近50a的地面和浅层日平均地温资料,采用气候倾向率、Cramer法、Yamamoto法和Mann—Kendall法进行变化趋势以及突变检验。结果表明:乌鲁木齐近50a0cm地表温度和5~20cm年平均浅层地温总体呈上升趋势,其中:1962—1985年呈下降趋势,1985年之后明显上升。年平均浅层地温在春、夏两季呈现下降趋势,尤其是在1962—1985年地温下降的趋势均达到了0.01显著性水平,秋、冬两季,则是上升趋势,其中:冬季地温在近50a增温最为显著,并且随深度增加增温的趋势减缓。1976—2001年乌鲁木齐0~20cm各层地温均处于相对偏冷的气候态,年平均地温在1986年前后发生转折,在2005年左右发生增暖的突变现象,至2011年一直处于上升趋势,但尚未出现突变时间区域。     

德令哈市近38年浅层地温的变化特征分析

利用1981-2018年德令哈市国家基本气象站浅层地温、0cm地温和气温数据资料,分析了浅层地温的年、季、月气候变化特征。结果表明:近38a德令哈市年5～20cm平均地温呈显著上升的气候趋势;春季5～20cm平均地温上升趋势最快,秋季5cm、10cm平均地温上升趋势最慢,冬季15cm、20cm平均地温上升趋势最慢;全月5cm平均地温呈上升的气候趋势,1-11月份10cm、15cm、20cm平均地温呈上升的气候趋势,12月份呈下降的气候趋势。Mann-Kendall检验法分析发现年5cm、10cm平均地温在1993年发生突变,年15cm、20cm平均地温在1994年发生突变。年、季5～20cm平均地温与0cm平均地温和平均气温呈显著的正相关性。年、季5～20cm平均地温异常偏冷年份均出现在20世纪80年代,异常偏热年份多出现在21世纪10年代。     

喀什市196 1—2007年浅层地温的变化

利用1961-2007年喀什0-40cm各层逐月平均地温,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,研究了近47a喀什浅层平均地温年代际、年际和各季的气候变化特征。结果表明：各层年平均地温以0．1～0．4℃／10a的升温率显著上升,15cm深度的升温率最大;浅层各季节平均地温均呈现为显著的升高趋势,升温率为0．1～0．5℃／10a,春季最大、夏季最小。     

巴彦淖尔市1961—2010年浅层地温变化趋势分析

利用1961—2010年巴彦淖尔市5、10、15、20cm各浅层逐月平均地温,采用气候倾向率和累计距平气候统计方法,分析巴彦淖尔市各浅层地温年、月变化趋势及气候异常等特征。结果表明:各层年平均地温以0.396~1.237℃/10a的升温率显著上升。年代变化趋势存在共同的特征:20世纪60年代初期至中期变化平稳,60年代末期至70年代初期处于50a以来的低温期;70年代中期至21世纪初各浅层平均地温在波动中上升,其中21世纪初期处于50a以来的高温期。巴彦淖尔市近50a各浅层月平均地温4—10月异常年份较多,且异常偏暖年份明显多于异常偏冷年份,就年平均地温而言,无异常年份。     

新疆阿勒泰地区近50年暖季浅层地温变化特征分析

利用阿勒泰地区1961-2010年7个观测站暖季（5-9月）5-20cm土层的逐月平均地温资料,采用气候统计诊断分析方法,对近50a阿勒泰暖季浅层平均地温、各月平均地温的气候变化趋势及突变特点进行研究。结果表明,近50a阿勒泰地区暖季浅层地温呈上升趋势,富蕴升温幅度最大,为0.88℃／10a(P<0.01)。暖季浅层各月平均地温均呈上升趋势,升幅最大值为1.02-1.07℃／10a(P<0.01),均以富蕴或青河升温幅度最大, 7月增幅最大,9月增幅最小,各层自1981年以来增温尤为明显。1961-2010年暖季大部站点平均浅层地温在1972年发生了突变,而各月平均浅层地温大部分在20世纪60年代中期到70年代中期发生了突变。暖季5cm、10cm、15cm、20cm 4个土层温度与同期气温和地表温度均呈显著的正相关关系,二者的显著升高正是导致浅层地温呈明显升高趋势的原因。     

黔南1961-2018年浅层地温变化特征分析

近58 a黔南地区5~20 cm平均地温年际变化呈上升趋势。气候倾向率随土壤深度增加升幅逐渐增加,近10 a浅层平均地温有明显增加的趋势。各层地温周期性分布不同。四季地温均呈增温趋势,随土壤深度增加气候倾向率逐渐增大。平均地温月变化呈单峰形势,暖月随深度增加地温递减,冷月随深度增加地温递增。空间上浅层地温呈自北向南逐渐升高的分布特征。     

1961—2010年德州市地温变化特征

在全球气候变暖的大背景下,研究大气下垫面的地表面温度及深层地温的变化,对工农业生产有重要意义。利用1961—2010年德州市0 cm地面温度,最高温度、地面最低温度4,0 cm和80 cm地温;1980—2010年160 cm和320 cm地温观测数据,采用最小二乘法,探讨了德州市地面及各深层地温的变化趋势特征。结果表明：地面温度及各深层地温均有增温趋势,明显增温主要出现在冬季,夏季多为降温。地面最低温度增温最显著,倾向率为0.47℃/10 a,冬季倾向率最大为0.74℃/10 a;地面最高温度增温最不显著,倾向率为0.15℃/10 a。0 cm地面温度变化倾向率为0.27℃/10 a,夏季降温为-0.04℃/10 a,冬季升温明显为0.51℃/10 a。40 cm和80 cm地温变化倾向率基本一致,明显小于地面温度升温幅度,也小于160 cm和320cm地温升温幅度。     

Spatial and temporal variations in soil temperatures over the Qinghai–Tibet Plateau from 1980 to 2017 based on reanalysis products

A change in soil temperature (ST) is a significant indicator of climate change, so understanding the variations in ST is required for studying the changes of the Qinghai–Tibet Plateau (QTP) permafrost. We investigated the performance of three reanalysis ST products at three soil depths (0–10 cm, 10–40 cm, and 40–100 cm) on the permafrost regions of the QTP: the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts interim reanalysis (ERA-Interim), the second version of the National Centers for Environmental Prediction Climate Forecast System (CFSv2), and the Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, version 2 (MERRA-2). Our results indicate that all three reanalysis ST products underestimate observations with negative mean bias error values at all three soil layers. The MERRA-2 product performed best in the first and second soil layers, and the ERA-Interim product performed best in the third soil layer. The spatiotemporal changes of annual and seasonal STs on the QTP from 1980 to 2017 were investigated using Sen’s slope estimator and the Mann–Kendall test. There was an increasing trend of ST in the deeper soil layer, which was less than that of the shallow soil layers in the spring and summer as well as annually. In contrast, the first-layer ST warming rate was significantly lower than that of the deeper soil layers in the autumn and winter. The significantly (P < 0.01) increasing trend of the annual ST indicates that the QTP has experienced climate warming during the past 38 years, which is one of the factors promoting permafrost degradation of the QTP.     

A permafrost warming in a cooling Antarctica?

The magnitude and even direction of recent Antarctic climate change is still debated because the paucity of long and complete instrumental data records. While along Antarctic Peninsula a strong warming coupled with large retreat of glaciers occurred, in continental Antarctica a cooling was recently detected. Here, the first existing permafrost data set longer than 10 years recorded in continental Antarctica is presented. Since 1997 summer ground surface temperature showed a strong warming trend (0.31°C per year) although the air temperature was almost stable. The summer ground surface temperature increase seemed to be influenced mainly by the increase of the total summer radiation as confirmed also by the increase of the summer thawing degree days. In the same period the active layer exhibited a thickening trend (1 cm per year) comparable with the thickening rates observed in several Arctic locations where air warming occurred. At all the investigated depths permafrost exhibited an increase of mean annual temperature of approximately 0.1°C per year. The dichotomy between active layer thickness and air temperature trends can produce large unexepected and unmodelled impacts on ecosystems and CO₂ balance.     

近15年我国气温的变化趋势

利用1998-2012年635个气象站点的观察数据,对我国气温的时空变化趋势及其区域差异进行了分析和突变检验,结果表明：近15年来我国年平均气温呈现波动式下降的特点,但下降趋势不显著;全国绝大部分地区年均和四季气温在0.05显著水平未检测出显著的变化趋势,但Z值显示,气温存在不显著的变化倾向：青藏高原区年均气温存在上升倾向,而其他地区多呈下降倾向;春季气温呈上升和下降倾向的区域约各占一半,夏季绝大部分地区气温有上升倾向,而秋季和冬季大部分地区气温则呈现不显著下降趋势。典型站点的分析发现,显著变暖的站点气温基本都存在暖突变,而显著变冷的站点只有约27%的站气温存在冷突变。暖突变年份主要分布在于2005-2006年,冷突变年份多在2009-2011年。     

新疆巴楚浅层地温变化对春季物候的影响

本文利用1961-2010年巴楚0～40cm逐月平均地温资料,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,探讨近50a巴楚县不同深度的地温变化特征,研究巴楚县气候变化对当地农、林果业生产以及生态环境的影响。结果表明：这半世纪来,巴楚县浅层地温的年和季节平均值呈现出不同程度的上升趋势,其中40cm的年升温率和夏季的升温率最大。近10a来,巴楚县地温明显升高,浅层地温的年、季节平均或平均最高、最低等均明显高于前40a。随着巴楚县地温的上升,年极大冻土深度的下降趋势也很明显,当地冬小麦返青期和林果业的树木萌动期提前。     

乌审旗近50a气候变化特征分析

文章通过对乌审旗1961—2010年气温及降水资料进行分析,揭示了近50a来乌审旗气候变化特征,结果表明:近50a,乌审旗年平均气温呈明显上升趋势,四季温度变化对年平均气温上升贡献:冬季春季秋季夏季;年降水量呈微弱下降态势。在全球气候变暖的背景下,乌审旗气温上升,降水量减少,气候有向暖干化发展的趋势。