中国最高、最低温度及日较差在海拔高度上变化的初步分析

本文利用中国740个气象台站1963~2012年均一化逐日最高温度和最低温度资料,分析了中国地区最高、最低气温和日较差变化趋势的区域特征及其与海拔高度的关系。结果表明:近50年气温的变化趋势无论是年或季节变化,最低温度的增温幅度都高于最高温度,且其增温显著区域都对应我国高海拔地区。除了春季,其他季节最高、最低温度及日较差的升温幅度随着海拔高度的升高而增大,其中最高温度的变化趋势与海拔高度的相关性最好。同一海拔高度上,最高、最低温度在不同年代的增幅具有不一致性:20世纪80年代,二者变化幅度最小;20世纪90年代,二者增幅最大,尤以低海拔地区最为明显。2000 m以上高海拔地区:最高温度和最低温度的变化趋势在20世纪90年代以前变化较小,而在近十年增幅十分明显;日较差季节变化大:夏季减小,冬季增加。20世纪90年代以前,最高、最低温度随海拔高度变化不大,而近20年随海拔高度升高,最高、最低温度的变化趋势几乎都是先减小后增加。高海拔地区比低海拔地区对全球变化反应更明显。     

CLIGEN天气发生器在中国东北三省模拟温度的适用性评价

CLIGEN（Climate Generator）是美国农业部针对本土开发用于提供长序列的逐日气象数据的模型,是否适用于中国东北三省并没有进行过评估。本文利用1981-2015年东北三省15个气象站逐日气象数据评估CLIGEN模拟的温度数据,对东北三省72个站点实测值和模拟值的极端最高温度、极端最低温度、≥ 35℃高温日数、≤ 0℃低温日数进行评估。结果表明：CLIGEN对日平均最高温度、最低温度模拟效果较好,平均绝对百分比误差MAPE（mean absolute percent error）和有效系数（E）中,日最高温度的MAPE为0.33%-14.74%,日最低温度的MAPE大多小于10%;有效系数E的值也非常接近,为0.9880-0.9999;CLIGEN对日较差均值的模拟效果较好,对日较差标准差的模拟效果一般,不能较好地模拟温度的连续性和渐变性;CLIGEN对极端温度和日数的评估只有低于0℃的日数模拟效果比较理想,从差值空间分布看来,吉林和辽宁西部地区是差值较大和较多的地区。     

高产田小麦千粒重农业气象条件的研究

气象条件与小麦千粒重的关系极为密切。乳熟期为综合气候关键期，土壤含水量和温度日较差为影响千粒重的主导农业气象因子，土壤相对湿度在５５￣７５％、温度日较差〉１２℃为千粒重高度值年；而土壤湿度〉８０％或〈５２％及温度日较差〈１０．５℃时为千粒重的低值年。提出，浇透抽穗，扬花水或早浇灌浆水均有利于千粒重的提高。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙丘温度特征浅析

塔克拉玛干沙漠腹地沙丘温度因不同类型、深度、部位、天气、时段差异很大。利用不同深度、部位,晴天和沙尘天,裸地与植被,不同植被下的温度观测,浅析其温度分布特征。沙丘表面日最高温出现在顶部,日最低温和日较差最大值出现在迎风坡。沙丘顶部和迎风坡升温快,降温也快,日较差大,落沙坡则相反。沙丘顶部、左翼、迎风坡和落沙坡,日变化振幅,浮尘、扬沙天小于晴天。迎风坡和落沙坡20cm深度,晴天和沙尘天最高最低温度出现时间和沙表层有相反趋势。0～20cm迎风坡和落沙坡日较差逐渐减小,最高与最低温度出现时间,晴天和沙尘天不同,晴天和沙尘天温度差值在白天较大。裸地和植被表层沙面温度变化较大,植被阴面日变化振幅小于裸地和植被阳面。裸地和植被浅层温度变化平缓。红柳和芦苇所在沙堆表层温度日变化较大,梭梭的日变化小,温度最低值均出现在07时。     

近4O年呼伦贝尔地区气候变暖初探

选取呼伦贝尔市8个代表站1961～2000年资料，用线性拟合等方法，对呼伦贝尔市及其林、牧、农区的年平均温度、季平均温度、年平均最高温度和年平均最低温度、气温日较差、无霜期和积温等进行了分析。结果表明：(1)全市近40年气候变暖明显，年平均气温、年平均最高温度和年平均最低温度均呈升高趋势。(2)年温升高的趋势主要受到冬季气温显变化的影响。(3)年平均最高和最低气温变化表现出非常明显的不对称性趋势，气温日较差变小趋势是以最低温度升高高于最高温度升高为特点的。(4)无霜日数显增加，无霜期延长，≥10℃积温带有明显北移的特征。     

中国东部地区大城市和小城镇极端温度及日较差变化对比分析

利用中国东部地区1961～2000年61个大城市站点和169个小城镇站点的逐日最高、最低温度资料,对比分析了大城市和小城镇的最高、最低温度和日较差极端值以及相对极端值变化特征.结果表明:大城市最高、最低温度的极端值均高于小城镇.二者最高温度的极端最大值在90年代后显著升高,极端最小值40年来均显著增加;二者最低温度的极端值也随时间明显升高.在所分析时段,大城市和小城镇暖日和暖夜天数均显示出增多趋势;二者冷日和冷夜天数均呈现下降趋势.就总体而言,大城市暖日、暖夜、冷日、冷夜天数均多于小城镇.大城市日较差的极端值均比小城镇小,并且二者均有显著的下降趋势;大城市和小城镇相对较长日较差(日较差超过第95个百分位数)出现的天数显著下降,但相对较短日较差(日较差低于第5个百分位数)出现的天数明显上升.     

高分辨率统计降尺度数据集NEX-GDDP对中国极端温度指数模拟能力的评估

利用1986—2005年中国地面气象台站观测的格点化逐日气温资料（CN05.1）评估了高分辨率统计降尺度数据集NASA Earth Exchange/Global Daily Downscaled Projections（NEX-GDDP）中21个全球气候模式对中国极端温度指数的模拟能力。在选用了日最低温度最大值（TNx）、日最高温度最大值（TXx）、暖夜指数（TN90p）和暖昼指数（TX90p）来研究极端温度事件的变化。结果显示:（1）除MRI-CGCM3模拟的日最高温度最大值外,其余模式对4个指数的模拟结果均表现出与观测一致的上升趋势,但模拟结果的平均值相对观测平均低0.26℃/（10 a）（日最低温度最大值）、0.19℃/（10 a）（日最高温度最大值）、2.21%/（10 a）（暖夜指数）、1.04%/（10 a）（暖昼指数）。（2）不同模式对各指数变化趋势空间分布特征的模拟存在较大差别,对日最低温度最大值、日最高温度最大值、暖夜指数和暖昼指数模拟能力最优模式分别为CCSM4、CESM1-BGC、MIROC-ESM-CHEM和bcc-csm1-1。模式模拟的日最低温度最大值和日最高温度最大值气候态平均值与观测值的相关系数在0.97以上。暖夜指数和暖昼指数模拟结果与观测值的标准差比值为0.34—1.58,均方根误差变化为1.6%—3.47%,对这两个指数模拟能力较优的模式分别为MIROC-ESM-CHEM（暖夜指数）和CESM1-BGC（暖昼指数）。（3）综合模式对4个指数在气候态平均值和变化趋势模拟能力的评估结果来看,CanESM2、CESM1-BGC和MIROC-ESM-CHEM显示了相对较高的模拟能力。因此,在利用GDDP-NEX研究未来极端温度事件时,建议将它们作为优选模式。      

近52a秦岭南北极端温度变化及其与区域增暖的关系

利用中国气象局提供的地面气象站基本气象要素日值数据集(V3.0)中均一化温度数据,分析了1961~2012年陕西境内秦岭山脉南北两侧4个地貌单元平均最高温度和最低温度的趋势分布特征,同时采用极端气候指标计算软件RClimdex计算了5种极端温度指数,并分析其变化特征及其与区域增暖的关系。结果表明:不同季节秦岭地区极端温度变化存在较大的差异,平均最高温度春季增暖信号最明显,而平均最低温度冬季升温明显,不同的增暖趋势导致了秦岭地区春季、秋季气温日较差变大,冬季、夏季气温日较差变小。陕北黄土高原、关中盆地、秦岭南坡和汉水流域平均最高、最低温度变化趋势基本一致,但变化幅度存在一定差异,其中秦岭北部黄土高原和关中盆地平均最低、最高温度的变化幅度均大于南部的秦岭南坡和汉水流域,尤其平均最低温度关中盆地增幅更明显。秦岭北部2区域极端最低温度相关指数的变化幅度大于极端最高温度指数,而南部2区域前者的变化幅度小于后者。秦岭山脉区域增暖与平均最高、最低温度变化密切相关,还受极端温度变化的影响,其北部地区增暖主要是暖夜增加的贡献,而南部地区增暖主要与暖昼增加有关。     

对地面温度异常情况的处理

从众多的地面温度观测记录来看，发现了很多地面最高温度表的记录和地面最低温度表的记录，分别比下午和上午地面0cm的值偏低和偏高许多，或者下午（上午）地面0cm温度表与地面最高温度表（地面最低温度表）读数相差较大的异常情况。以下就对这些情况出现的原因及处理方法提出一些看法和见解。     

低纬高原城市冬季南北朝向室内温湿特征的初步分析

通过对低纬城市－昆明冬季室内、外气温观测资料的分析，探讨了不同天气下南北朝室内的气温、湿度特征。得出昆明地区冬季各种天气状况下室内最低气温和日均气温的增温效应均十分显著，与庭院相比，南向室内的增温幅度为7．7－10．0℃和4．6－5．8℃；北向室内为4．6－7．0℃和1．3－4．4℃；最高气温南向室内高于室外，而北向室内一般低于室外。另外，建筑物不但可维持较高的室同温度，而且减缓了室内气温的变化幅度，不论南向室内还是北向室内，气温日较差均小于室外，变幅仅为室外的40％－48％（南向）和20％－30％（北向），且最高气温出现时间比室外约迟2小时，显示了建筑物内温度变化的惰性。研究还得出南向室内相对湿度均小于北向，南北差异以晴天最大，阴天最小。室内相对湿度的日变化特征为夜间湿度大，变化小，昼间湿度小，变化大。以上结果可为低纬城市气候的深入研究，建筑的合理设计提供科学基础。     

邢台市气温日较差的变化

利用1954—2011年邢台市逐日平均气温、最高气温和最低气温资料,对邢台市气温日较差的变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明：（1）近58a来,邢台市年平均气温日较差为10．9℃,呈明显下降趋势,变化速率为-0．683℃／lOa;四季平均气温日较差中,春季最大,夏季最小,且均呈下降趋势,其中冬季下降幅度最大,夏季最小;1—12月气温日较差中,5月最大,8月最小,均呈显著下降趋势,1月气温日较差下降幅度最大。（2）年气温日较差在近58a存在15a的低频振荡周期和4～7a的高频振荡周期,并在1972、1981、1995年发生突变,在突变点前后,年平均气温日较差均表现为增加珲仃减少趋势,且年气温日较差在突变年呈阶梯下降趋势。（3）最低、最高气温非对称的变化是气温日较差下降的直接原因。另外,年气温日较差与日照时数和平均风速呈显著正相关,与总云量、水汽压呈显著负相关,与降水量几乎不相关。邢台市气温日较差显著减小,对各类作物的产量、品质有不利影响,但冬季气温日较差的下降减少了果树冻害发生。     

近51a鄂西宣恩地区气温变化特征

宣恩地处长江中上游,具有山地、水系、气候等方面的区位特殊性,利用1959～2009年的观测资料,分析宣恩平均温度、平均最高温度、平均最低温度和平均日较差的变化趋势和特点。结果表明,近51 a来宣恩平均温度（除冬季）1980年代中期前降温,后增温,冬季呈持续增温趋势。最高温度与平均温度变化趋势相似,不同的是1980年代中...     

近45年哈密地区温度变化特征

利用1961-2005年近45年哈密地区6个站点的观测资料,分析了该地区的平均气温、平均最高气温、平均最低气温和平均日较差、炎热日以及寒冷日的年际、年代际的变化特征,同时对降水、云量等要素也进行了分析,揭示其与哈密地区温度变化的可能关系。结果表明,近45年来哈密地区气候显著增暖,平均气温在夏季增暖幅度最大,春季最弱。1990年代以后增暖趋势表现最明显,21世纪以来增幅最大。与平均气温变化趋势相一致,最高温度和最低温度也呈显著升高趋势,其中最低温度的升高幅度远大于最高温度和平均气温的升高幅度。哈密地区近45年平均日较差显著减小,这主要是因为最低气温的升高幅度大于最高气温的升高幅度。在全球增暖背景下,哈密地区的炎热日数显著增加,而寒冷日数显著减少。个别站的气温增温不明显,这与局地的降水、云量增加,日照减少有一定关系。此外,哈密地区冬季平均气温在1980年代中后期有一次明显的突变,突变时间晚于新疆其他地区5~6年左右,表明气候突变在不同地区会有不同的表现。     

利用自动站草面温度判定霜的形成

在大气探测工作中,判定霜形成的必要条件是贴地（或贴近地物表面）层温度〈0oC。在实际观测中存在空气最低温度〉0℃、地面最低温度〉0℃、草面最低温度〈0℃的不同观测日,天气现象中分别记录有霜和无霜的问题。应用自动气象站资料可以对当日是否出现霜作出准确判定,这对大气探测工作,特别对初霜目的判定有重要意义。     

CAWS600型自动气象站与人工观测温湿度差异的初步分析

通过对兵团奎屯农七师中心气象站2002年9—12月逐日自动气象站与人工观测温湿度的比较，发现CAWS600型自动气象站的气温值普遍比人工观测气温值高，日平均气温高出0．3℃，日最高气温高出0．35℃，日最低气温高出0．25℃。相对湿度值人工观测比自动气象站高，日平均相对湿度高出4．55％，日最低相对湿度高出5．7％。     

1960-2013年中国地表潜在蒸散发时空变化及其对气象因子的敏感性

基于中国107个气象站点的常规观测资料,采用Penman-Monteith公式计算了1960-2013年的逐日潜在蒸散发（ET0）,分析了中国5大区域的ET0对最高温度、最低温度、2m风速、日照时长、平均气压、相对湿度和地表温度的敏感性及其分区特征。结果表明：（1）模拟的从1960-2013年平均ET0和与蒸发皿蒸散发量之间的比值为0.55,各逐站点的ET0与蒸发皿蒸散发的相关系数为0.84-0.98（剔除观测值为0的情况的样本）之间和0.42-0.81（未剔除观测值为0的情况的样本）。（2）本研究中模拟的ET0以6.75mm/10a的速度呈现出下降的趋势。敏感性分析表明,在1960-2013年间的全国范围内,最高气温和最低气温分别增加0.68℃和1.54℃,相应地导致ET0增加12.81mm和14.13mm;风速减少0.51m/s,日照时长减少0.61h,相对湿度减少2.84%,将分别导致蒸散量减少48.08mm,21.5mm,204.49mm,这能很好的解释“蒸发悖论”问题。（3）对中国不同地理分区的ET0,在东北区域、华北区域、和西北区域,蒸散量最敏感的气象因子是相对湿度,其次是风速;在西南区域和华中和华东区域,蒸散量最敏感的气象因子是相对湿度,其次是日照时长。     

近40年呼伦贝尔地区气候变暖初探

选取呼伦贝尔市8个代表站1961～2000年资料,用线性拟合等方法,对呼伦贝尔市及其林、牧、农区的年平均温度、季平均温度、年平均最高温度和年平均最低温度、气温日较差、无霜期和积温等进行了分析.结果表明:(1)全市近40年气候变暖明显,年平均气温、年平均最高温度和年平均最低温度均呈升高趋势.(2)年温升高的趋势主要受到冬季气温显著变化的影响.(3)年平均最高和最低气温变化表现出非常明显的不对称性趋势,气温日较差变小趋势是以最低温度升高高于最高温度升高为特点的.(4)无霜日数显著增加,无霜期延长,≥10℃积温带有明显北移的特征.     

近44年南京温度变化的特征及其可能原因的分析

利用1957～2000年的气候观测资料,研究南京的平均温度、平均最高温度、平均最低温度和平均日较差及炎热日和寒冷日的变化趋势和特点,并分析可能的原因;以滁县和溧阳为对比城市站,分析了三种不同类型城市温度变化的异同.结果表明,近44年来南京平均温度显著上升,其中冬季增暖幅度最大,但夏季呈变凉趋势.与全国平均温度相比,线性变化趋势大体相似,但也存在一定差别.最高温度趋势与平均温度一致,夏季降温更为明显;最低温度除夏季外增暖都非常显著,表明气候变暖在最低温度上表现更加明显;年和各季日较差均明显减小;炎热日和寒冷日趋于减少,其开始和结束时间较以前有明显提前.大气环流系统的变异和调整可能是温度显著升高的直接原因.同样,长江中下游夏季降水天气增多、云量增加、日照时间减少以及伴随的温度下降可能也与环流系统的调整有关.南京与滁县、溧阳的温度差值分别为减小趋势或趋势变化不明显.三种类型城市增暖幅度的相对大小存在着年代际差异.由于不同类型城市间温度变化差异的复杂特点及其所反映出的城市化影响的复杂性,在研究温度变化和考虑城市化的影响时,不仅要考虑大城市,还应该充分注意中、小城市的发展所带来的影响.     

高寒地区日光温室地温变化及预报

利用2012年4月至2013年3月青海大通县日光温室内外地温、气温资料和大通县气象站人工观测资料,分析了高寒冷凉地区不同天气类型下日光温室地温变化规律。结果表明;研究区日光温室内日地温呈正弦曲线变化,晴天变化幅度最明显,阴天最小,地温变幅为地表〉5 cm〉10 cm〉15cm〉20 cm;室内地表、10 cm和20 cm平均地温月变化呈波形变化,最大值出现在7月,最小值在12月;随着深度增加,平均地温年较差逐渐减小;晴天、多云天、阴天不同深度地温平均日较差分别为9.6、8.3、6.1℃;地温日垂直变化仅在14时随着深度增加逐渐下降;除晴天室内最高温度外,其余温度要素与地温之间存在极显著正相关关系;建立的日光温室内10 cm最低温度预报方程和地表最低温度预报模型,可以在业务服务中应用。     

基于气温日较差的西宁热岛效应研究

本文选取西宁(城区)、湟中(南郊)、互助(北郊)3个气象观测站1986～2015年最高和最低温度资料,研究分析基于气温日较差的西宁热岛效应。结果表明,近30年城区、北郊年平均日较差总体呈下降趋势,下降幅度分别为0.15和0.29℃/10a,年代际分析表明21世纪10年代城区日较差距平偏低最多为0.73℃,日较差存在周末效应;城区日较差下降速率快于郊区,日较差变化趋势春季为正,其余各季为负,城区冬季变化显著,大于郊区;城区日较差逐渐减小,说明城市浑浊度逐年增加,热岛效应增强。