气候-中国气象局国家气候中心任国玉课题组.doc

现代气候变化 任国玉、刘洪滨、唐国利、周江兴、赵宗慈、邹旭凯、陈峪、张莉、郭军、江滢、王颖、张爱英 地面气温变化 一、近百年中国地表平均气温变化 有关近百年的气候变化研究通常是指对近代有仪器观测以来的气候变化所作的分析和探讨。就中国而言，最早的近代气象仪器观测始于18世纪中叶，但当时的观测比较零散。1841年在北京和1873年在上海分别开始了比较系统的气象观测，其中上海1873年起的观测比较连续。在这之后，在香港、天津、青岛、哈尔滨、大连等地也陆续开始建站观测。不过从总体上看，近代中国的气候观测资料因受战争等因素影响在1950年以前残缺不全。因此，很难得到一对中国有代表性的均匀的长气温序列。张先恭最早致力于根据有限的观测记录建立中国气温与降水量长序列（张先恭，孔翼，1963张先恭，1982），在1950年代末期绘制了我国1910～1959年全国月平均气温与降水量等级图其中气温等级图补充（气象科学研究院等，1984）。等级图是对我国90个站逐站逐月划分等级。等级是把每个站每个月的序列按气温（或降水量）数值大小排列，取最高的12.5%为1级，最低的12.5%为5级，中间按大小顺序每25%各为2、3、4级，如下表： 表 月气温分级（频率）级 1（12.5%） 2(25%) 3(25%) 4(25%) 5（12.5%） 气温 暖 偏暖 正常 偏冷 冷 这种分析方法不受序列中断的影响，也不必先求平均，再作距平。在1950年代几乎是唯一可以采用的分析方法。这份等级图资料为中国的气候变化研究及气候预测工作打下了良好的基础。张先恭等曾根据全国平均气温等级变化指出中国20世纪气候变暖与北半球有相当的一致性（张先恭等，1981）。后来屠其璞（1984），王绍武（1990），林学椿林学椿等（1995）曾先后根据气温观测记录研究了中国的气候变化。但195年前的缺测问题仍未得到很好解决。因此，多数研究分析1951年以后气温变化。 王绍武等发表了一个新的年平均气温序列。这个序列把中国划分为10个区，加入了过去的序列大都没有包括的新疆、台湾、西藏。每个区取5个代表站（其中一个为中心站），用这5个代表站平均代表本区。然后按区的面积加权求全国平均。1951年后一律用观测记录，1911～1950年主要用气温等级图，1880～1910年有的区用中心站，有的区用树木年轮、冰芯及史料等代用资料插补。图1为经过续补的1880～2002年中国年气温序列。在1951～2002年这段时间内用了50个测站（10个区每个区5个站），根据704个观测站中国气温相关系数达到0.99标准差分别为0.41℃及0.42℃，表明用10个区来代表中国气温有的。如果新的代用资料，还有可能进一步改进1951年前的序列。根据图1分析表明，1880年～2002年中国气温增暖率为0.58℃/100a，与全球平均的数值接近。 图1 中国年平均气温距平（1880～2002年10个区平均对1971～2000年平均）（单位℃） 任国玉用观测资料建立了一个中国气温序列。资料来自国家气象中心的1841～2001年的年逐月数据集。1841～年的早期台站很少，以后数量随时间逐渐增加，解放前观测时制与时次不统一，这是影响序列均一性的一个重要原因。因此，采用月平均最高、最低气温的平均值获得月平均气温，。建立全国平均气温序列采用Jones等的方法：先计算各站逐年的气温距平，参考气候期为1971~2000年；然后按5°×5°网格，分别求出各网格内所有站气温距平的算术平均值，得到网格内平均气温距平；按各网格所在纬度进行面积加权求出全国平均的气温距平值。图2给出了1905～200年的全国平均气温距平曲线。中国年平均气温呈现明显的趋势，上升了.8℃，增暖为0.℃/100a。这一增温幅度同期全球增温幅度略高平均。在近百年中，20世纪0～40年代和80年代中期以后是两段气温明显偏高的时期，其中90年代和40年代比多年平均值偏高0.4℃左右（表9.2），气温排名前10位的年份有9年在1990年代以后，1998年是近百年来最暖的一年。 图2 中国年（1905～200年） 项目 时间 1910s 1920s 1930s 1940s 1950s 1960s 1970s 1980s 1990s 1905～2006年 线性趋势 气温 冬季 -1.50 -1.11 -0.62 0.04 -0.74 -0.91 -0.47 -0.11 0.57 0.18 春季 -1.18 -0.59 -0.33 0.41 -0.57 -0.28 -0.25 -0.12 0.38 0.15 夏季 -0.07 0.07 0.44 0.68 -0.06 -0.21 -0.22 -0.06 0.28 0.00 秋季 -0.53 -0.31 0.29