二、气温时间变化

二、气温时间变化

1.气温日变化

日最高气温受太阳的短波辐射控制,最低气温主要与地面及大气云层的长波辐射有关,因此太阳辐射状况的改变会直接影响气温状况,从而使气温发生改变。以沙坡头区为例,日最高(低)气温的出现时间有较大不同。日最高气温出现时间,四季和年一致,均出现在16时。日最低气温出现时间,四季和年差异明显,日最低气温出现时间春季、夏季和年一致,出现在6时;秋季出现在7时,冬季出现在8时。

图3-15 沙坡头区年平均气温日变化

图3-16 沙坡头区四季平均气温日变化

沙坡头区日最高气温出现在16时最多,占45%,出现在15时和17时各占19%,其他时间较少;日最低气温出现在6时最多,占29%,7时占26%、8时占22%。

图3-17 沙坡头区日最高(最低)气温出现时间变化

四季日最低气温出现时间的变化,春、秋二季最低气温多出现在6时—8时,7时最多,占35%—40%,6时占18%—32%,8时占9%—21%;冬季最低气温出现在7时—9时,8时最多,占55%,7时占18%,9时占6%;夏季最低气温出现在5时—7时,6时占59%,7时占13%,5时占12%。四季日最高气温同日最高一致在16时,15时占14%—27%,16时占39%—53%,17时占7%—26%。

图3-18 沙坡头区日最高(最低)气温四季出现时间变化

2.气温月变化

中卫市各月平均气温变化,均表现为升温趋势。其中有8个月的平均气温呈显著上升趋势,以3月升温最快,升温速率为1.03℃/10年,其次是7月,为0.50℃/10年,升温最慢是9月,为0.06℃/10年。

图3-19 中卫市月平均气温变化

平均而言,全市以2月升温最快,升温速率为0.52℃/10年,其次是3月,为0.49℃/10年,最小是8月和10月,为0.23℃/10年。8月气温呈现下降趋势,但变化不明显,气温递减率为0.23℃/10年,各地月平均气温变化差异较为明显。总体上看,冬半年(1月、2月、3月、10月、11月和12月),兴仁气温增减率最大,海原县气温增减率最小,夏半年由北向南气温变化逐渐减弱。

图3-20 各县(区)平均气温增减率

3.气温年变化

全市各地气温年变化均表现为单峰型,最热月均为7月,最冷月均为1月。旬平均气温,灌区以7月中旬为最高,1月中旬最低;山区以7月下旬为最高,1月下旬最低。

图3-21 中卫市平均气温年变化

表3-8 各县(区)月平均气温 单位:℃

4.气温四季变化

冬季全市平均气温为-5.5℃,呈持续上升趋势,升温速率为0.43℃/10年,也是四季中升温幅度最大的季节。冬季平均气温最低值出现在1984年,为-8.8℃;最高气温出现在2015年,为-3.1℃。冬季1月平均气温的年际变化幅度为1.6℃—2.1℃,最大值出现在海原县,为2.1℃,最小值出现在兴仁镇,为1.6℃。

图3-22 中卫市冬季气温年际变化

冬季平均气温年代变化趋势与秋季基本相同,自20世纪60年代开始呈现持续上升趋势,20世纪60年代至80年代平均气温为负距平,气温相对偏低,20世纪90年代以来,气温转为正距平,气温相对偏高,特别是近20年来升温显著,达到1.0℃。

春季平均气温为9.9℃,呈显著上升趋势,其升温速率为0.40℃/10年。春季平均气温最低值出现在1970年,为7.8℃,最高值出现在2018年,为13.2℃。1995年以前,春季平均气温变化较为平稳,而且大多处于负距平,1996年开始春季平均气温明显上升,转为正距平,1996年—2018年,春季平均气温较前37年的平均值升高1.7℃。春季4月平均气温的年际变化幅度为1.4℃—1.6℃,变化最大值出现在海原县,最小值出现在沙坡头区。

图3-23 中卫市春季气温年际变化

20世纪60年代至80年代,各地春季年均气温均为负距平,春季平均气温相对偏低。20世纪60年代至70年代春季平均气温呈下降趋势,20世纪70年代至90年代春季平均气温呈现上升趋势,21世纪春季平均气温转为正距平,出现明显升高趋势。

夏季平均气温为20.8℃,其升温速率为0.29℃/10年。夏季平均气温最低值出现在1976年,为19.0℃,最高值出现在2016年,为22.6℃。夏季7月平均气温的年际变化幅度为0.8℃—1.0℃,最大值出现在海原县和兴仁镇,为1.0℃,最小值出现在沙坡头区,为0.8℃。

夏季平均气温呈现一定的周期性变化特征。20世纪60年代至90年代,夏季平均气温相对偏低,且为负距平。20世纪60年代至70年代夏季平均气温微降,20世纪70年代至80年代基本保持一致,20世纪80年代至90年代缓慢上升,1997年以来夏季平均气温显著升高,21世纪转为正距平。

图3-24 中卫市夏季气温年际变化

秋季平均气温为8.2℃,呈缓慢上升趋势,升温速率为0.32℃/10年。秋季平均气温最低值出现在1967年,为6.3℃,最高值出现在1998年,为9.8℃。秋季10月平均气温的年际变化幅度为1.1℃—1.3℃,最大值出现在海原县,为1.3℃,最小值出现在中宁县,为1.1℃。

图3-25 中卫市秋季气温年际变化

20世纪60年代以来,中卫地区秋季平均气温呈现持续上升趋势。20世纪60年代至80年代平均气温为负距平,气温相对偏低,20世纪90年代后,气温为正距平,气温相对偏高。就年代变化而言,年代间升温较为平缓。

表3-9 各县(区)年、季平均气温 单位:℃

5.气温年代际变化

20世纪60年代至80年代,中卫各地年平均气温均为负距平,气温相对偏低,而且变化较为平稳,进入20世纪90年代,年平均气温转为正距平,气温出现明显升高趋势。

图3-26 中卫市平均气温年代际变化

6.气温年际变化

气温的年际变化反映气温逐年变化情况,中卫市各地年平均气温的年际变化幅度较小,在0.4℃—0.5℃,变化幅度最大出现在山区。

表3-10 各县(区)平均气温四季、年际变化幅度 单位:℃

根据沙坡头区、中宁县、兴仁镇、海原县4个气象站1959年至2018年的资料,分析研究中卫市1959年—2018年平均气温的变化趋势,以这4个站的平均气温代表全市的平均状况。

图3-27 中卫市平均气温年际变化

1959年—2018年中卫气温年际变化平均值为8.4℃,最低值出现在1967年,为6.7℃,最高值出现在2013年,为10.0℃。中卫市年平均气温以0.36℃/10年的速度上升,1996年以前,变化较为平稳,基本上在-1.7℃—0.6℃振荡,而且大多处于负距平,1997年开始气温明显上升,距平转为正值,在0.1℃—1.6℃变化,1997年—2018年的平均值较1959年—1996年的平均值升高1.3℃。

平均最高(最低)气温年际、年代际变化。1959年—2018年中卫市平均最高气温为15.6℃,平均最低气温为2.3℃,均呈稳定上升趋势,平均最高气温增温速率0.26℃/10年,平均最低气温增温速率0.48℃/10年。平均最高气温最大值出现在2017年,为17.4℃,最小值出现在1967年,为14.2℃;平均最低气温的最高值出现在2016年,为4.2℃,最低值出现在1962年,为0.2℃。

图3-28 中卫市平均最高(最低)气温年际变化

平均最高、最低气温都随着年代变化而升高,特别是年最低气温的年代际变化最明显。20世纪60年代至80年代平均最高、最低气温的变化不明显,20世纪90年代开始出现明显的年代际增温趋势,2010年至2018年平均最高、最低气温较20世纪60年代分别增高1.1℃和2.4℃,说明最低气温对气候变暖贡献最大。

表3-11 20世纪中卫地区平均最高(最低)气温年代际变化 单位:℃