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晝夜溫差變化趨勢(shì)圖


全國(guó)八個(gè)氣候區(qū)

    新聞背景 
　　即將過(guò)去的春季，是晝夜氣溫變化最明顯的季節(jié)。近幾十年來(lái)，天氣變得越來(lái)越暖了，但你是否注意到，晝夜氣溫的差別有什么變化呢？
　　國(guó)外科學(xué)家對(duì)這個(gè)問(wèn)題做過(guò)很多研究，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所周道瑋研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，也對(duì)我國(guó)近50年來(lái)晝夜溫差的時(shí)間和空間變化規(guī)律做了深入研究。
　　晝夜溫差的全球趨勢(shì) 
　　全球絕大多數(shù)地區(qū)晝夜溫差呈變小趨勢(shì) 
　　政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）第五次評(píng)估報(bào)告指出，全球平均氣溫從1951年至2012年上升了約0.72℃。
　　有趣的是：在全球氣候變暖背景下，白天和夜間氣溫升高并不同步（被廣泛稱(chēng)之為：“氣溫的不對(duì)稱(chēng)增溫”）——自上世紀(jì)50年代開(kāi)始，全球大部分地區(qū)夜間最低氣溫升幅高于白天最高氣溫升幅，導(dǎo)致晝夜溫差（最高溫－最低溫）下降。晝夜溫差的研究正受到全球科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。
　　目前，科學(xué)家們對(duì)全球不同地區(qū)晝夜溫差變化做了相關(guān)報(bào)道。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，全球絕大多數(shù)地區(qū)，在近幾十年里晝夜溫差總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其原因是由于最低氣溫的升幅要快于最高氣溫升幅。
　　云彩多了可能是晝夜溫差變小的主要原因 
　　在進(jìn)一步探究溫差變化機(jī)理方面，研究人員指出，云量的上升在很大程度上導(dǎo)致了晝夜溫差的降低。云層，一方面可以在白天反射進(jìn)入地表的太陽(yáng)輻射，從而導(dǎo)致白天最高氣溫降低；另一方面又可以在夜間吸收地表長(zhǎng)波輻射，并釋放相應(yīng)長(zhǎng)波輻射加熱大氣，從而導(dǎo)致夜間最低溫升高。因此，云層對(duì)晝夜溫差有強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔?。云量的增多，被認(rèn)為是全球很多地區(qū)晝夜溫差下降的主要原因。此外，很多學(xué)者指出，晝夜溫差的變化還受到太陽(yáng)輻射、降水、下墊面屬性（土地利用/覆被類(lèi)型）及其他人類(lèi)活動(dòng)等因素的影響。
　　晝夜溫差的中國(guó)趨勢(shì) 
　　近50年我國(guó)晝夜溫差第一手資料 
　　晝夜溫差變化具有區(qū)域性、季節(jié)性差異。全球變暖背景下，中國(guó)氣溫同樣呈現(xiàn)明顯上升。那么，近幾十年來(lái)，中國(guó)晝夜溫差時(shí)空變化上有著什么樣的規(guī)律呢？
　　為此，中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所周道瑋研究員及其團(tuán)隊(duì)，利用中國(guó)大陸479個(gè)氣象站點(diǎn)逐日觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析整理了海量第一手資料。通過(guò)比較中國(guó)不同氣候區(qū)晝夜溫差變化特征，分析了近50年中國(guó)晝夜溫差時(shí)間和空間變化規(guī)律。
　　研究報(bào)告把全國(guó)分為了八個(gè)氣候區(qū)，包括：東北氣候區(qū)、華北平原氣候區(qū)、華東氣候區(qū)、東南氣候區(qū)、華北中部氣候區(qū)、西南氣候區(qū)、西北氣候區(qū)以及青藏高原氣候區(qū)。
　 晝夜溫差前30年明顯趨小后20年趨于平穩(wěn) 
　　報(bào)告指出，近50年我國(guó)晝夜溫差的變化可劃分為兩個(gè)不同時(shí)間段。第一個(gè)時(shí)間段： 上世紀(jì)60年代到80年代末，我國(guó)夜間最低溫明顯快速上升，而白天最高溫變化并不明顯，導(dǎo)致我國(guó)晝夜溫差明顯下降，年平均晝夜溫差的下降幅度約為每10年下降0.29℃。在八個(gè)不同的氣候區(qū)，下降幅度從北到南逐漸降低。東北地區(qū)每十年下降0.43℃，華北地區(qū)下降0.31℃，而在西南地區(qū)下降0.19℃。
　　第二個(gè)時(shí)間段：1990年之后，白天最高溫和夜間最低溫增溫開(kāi)始變得同步，從而使得我國(guó)晝夜溫差在近20年來(lái)總體平穩(wěn)，具體表現(xiàn)為90年代的不顯著上升以及2000年之后的不顯著下降。在中國(guó)所有的八個(gè)氣候區(qū)，同樣發(fā)現(xiàn)了相同的變化規(guī)律，但在東北、華東和東南地區(qū)，晝夜溫差進(jìn)入平穩(wěn)期的時(shí)間，相比全國(guó)其他地區(qū)要更早一些。
　　我國(guó)云彩在減少，晝夜溫差變化另有原因 
　　近50年來(lái)，我國(guó)的晝夜溫差為何先是呈現(xiàn)持續(xù)下降，而后又在近20年來(lái)停止下降并保持平穩(wěn)了呢？ 為進(jìn)一步回答此問(wèn)題，研究首先分析了我國(guó)云量的變化，發(fā)現(xiàn)中國(guó)云量在過(guò)去幾十年呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。如果云量變化是導(dǎo)致中國(guó)晝夜溫差變化的主要原因，那么晝夜溫差應(yīng)該持續(xù)升高。因此，顯然有其他更關(guān)鍵因素影響著晝夜溫差的變化。
　　運(yùn)用各種統(tǒng)計(jì)方法，研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，中國(guó)太陽(yáng)輻射的明暗變化是導(dǎo)致中國(guó)晝夜溫差變化的主要原因。關(guān)于太陽(yáng)輻射的明暗變化，國(guó)際上普遍認(rèn)為：全球太陽(yáng)輻射在上世紀(jì)60年代至80年代發(fā)生了明顯變暗，但這種變暗在之后并未能持續(xù)。有研究指出，自1990年開(kāi)始，全球太陽(yáng)輻射開(kāi)始由變暗轉(zhuǎn)為變亮。這引起了學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注，并引發(fā)了一系列圍繞該內(nèi)容的研究和討論。
　　太陽(yáng)輻射明暗變化可能是晝夜溫差變化主因 
　　研究發(fā)現(xiàn)，90年代之前，中國(guó)太陽(yáng)輻射明顯變暗，而在90年代之后輻射變暗停止，維持在相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)太陽(yáng)輻射的明暗變化與晝夜溫差變化，呈現(xiàn)出非常強(qiáng)的相關(guān)性。
　　由于太陽(yáng)輻射主要對(duì)白天溫度產(chǎn)生影響，太陽(yáng)輻射變強(qiáng)（亮）會(huì)使最高氣溫上升，而輻射變?nèi)酰ò担┦棺罡邭鉁叵陆?。因此?0年代之前中國(guó)太陽(yáng)輻射的明顯變暗，是導(dǎo)致晝夜溫差劇烈下降的主要原因；而在90年代之后太陽(yáng)輻射開(kāi)始變得平穩(wěn)，我國(guó)的晝夜溫差也進(jìn)入了總體平穩(wěn)期。在平穩(wěn)期內(nèi)，晝夜溫差與太陽(yáng)輻射在1990年至2000年均表現(xiàn)為不顯著的上升，而在2000年之后均表現(xiàn)為不顯著的下降，再次證實(shí)了太陽(yáng)輻射對(duì)晝夜溫差起到關(guān)鍵作用。
　　城市化影響有待于進(jìn)一步揭示 
　　此外，“城市化”在晝夜溫差變化中的作用也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。許多研究指出，城市化能對(duì)夜晚最低溫起到明顯增溫作用，從而降低了晝夜溫差。我國(guó)在1978年改革開(kāi)放以來(lái)，城市化進(jìn)程明顯加快。以北京、上海為代表的我國(guó)城市化的快速發(fā)展，被認(rèn)為對(duì)區(qū)域的氣候產(chǎn)生了較大影響。有研究甚至指出，城市化是我國(guó)華北地區(qū)晝夜溫差降低的最主要原因。
　　但周道瑋研究團(tuán)隊(duì)指出，我國(guó)1990年之后城市化加強(qiáng)，而晝夜溫差卻變平穩(wěn)，這兩者都是事實(shí)。因此，關(guān)于城市化會(huì)對(duì)我國(guó)晝夜溫差產(chǎn)生多大影響，還有待于進(jìn)一步去揭示。
　　（本文作者為該項(xiàng)研究報(bào)告的第一作者、中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所博士） 
（原載于《北京日?qǐng)?bào)》 2015-04-29 17版）