晝夜溫差變化趨勢圖
全國八個氣候區
新聞背景
即將過去的春季,是晝夜氣溫變化最明顯的季節。近幾十年來,天氣變得越來越暖了,但你是否注意到,晝夜氣溫的差別有什么變化呢?
國外科學家對這個問題做過很多研究,中國科學院東北地理與農業生態研究所周道瑋研究員帶領的團隊,也對我國近50年來晝夜溫差的時間和空間變化規律做了深入研究。
晝夜溫差的全球趨勢
全球絕大多數地區晝夜溫差呈變小趨勢
政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次評估報告指出,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(被廣泛稱之為:“氣溫的不對稱增溫”)——自上世紀50年代開始,全球大部分地 區夜間最低氣溫升幅高于白天最高氣溫升幅,導致晝夜溫差(最高溫-最低溫)下降。晝夜溫差的研究正受到全球科學家們的廣泛關注。
目前,科學家們對全球不同地區晝夜溫差變化做了相關報道。相關研究發現,全球絕大多數地區,在近幾十年里晝夜溫差總體呈現下降趨勢,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
在進一步探究溫差變化機理方面,研究人員指出,云量的上升在很大程度上導致了晝夜溫差的降低。云層,一方面可以在白天反射進入地表的太陽輻射, 從而導致白天最高氣溫降低;另一方面又可以在夜間吸收地表長波輻射,并釋放相應長波輻射加熱大氣,從而導致夜間最低溫升高。因此,云層對晝夜溫差有強烈的 負反饋作用。云量的增多,被認為是全球很多地區晝夜溫差下降的主要原因。此外,很多學者指出,晝夜溫差的變化還受到太陽輻射、降水、下墊面屬性(土地利用 /覆被類型)及其他人類活動等因素的影響。
晝夜溫差的中國趨勢
近50年我國晝夜溫差第一手資料
晝夜溫差變化具有區域性、季節性差異。全球變暖背景下,中國氣溫同樣呈現明顯上升。那么,近幾十年來,中國晝夜溫差時空變化上有著什么樣的規律呢?
為此,中國科學院東北地理與農業生態研究所周道瑋研究員及其團隊,利用中國大陸479個氣象站點逐日觀測數據,分析整理了海量第一手資料。通過比較中國不同氣候區晝夜溫差變化特征,分析了近50年中國晝夜溫差時間和空間變化規律。
研究報告把全國分為了八個氣候區,包括:東北氣候區、華北平原氣候區、華東氣候區、東南氣候區、華北中部氣候區、西南氣候區、西北氣候區以及青藏高原氣候區。
晝夜溫差前30年明顯趨小后20年趨于平穩
報告指出,近50年我國晝夜溫差的變化可劃分為兩個不同時間段。第一個時間段: 上世紀60年代到80年代末,我國夜間最低溫明顯快速上升,而白天最高溫變化并不明顯,導致我國晝夜溫差明顯下降,年平均晝夜溫差的下降幅度約為每10年 下降0.29℃。在八個不同的氣候區,下降幅度從北到南逐漸降低。東北地區每十年下降0.43℃,華北地區下降0.31℃,而在西南地區下降0.19℃。
第二個時間段:1990年之后,白天最高溫和夜間最低溫增溫開始變得同步,從而使得我國晝夜溫差在近20年來總體平穩,具體表現為90年代的不 顯著上升以及2000年之后的不顯著下降。在中國所有的八個氣候區,同樣發現了相同的變化規律,但在東北、華東和東南地區,晝夜溫差進入平穩期的時間,相 比全國其他地區要更早一些。
我國云彩在減少,晝夜溫差變化另有原因
近50年來,我國的晝夜溫差為何先是呈現持續下降,而后又在近20年來停止下降并保持平穩了呢? 為進一步回答此問題,研究首先分析了我國云量的變化,發現中國云量在過去幾十年呈現明顯下降趨勢。如果云量變化是導致中國晝夜溫差變化的主要原因,那么晝 夜溫差應該持續升高。因此,顯然有其他更關鍵因素影響著晝夜溫差的變化。
運用各種統計方法,研究進一步發現,中國太陽輻射的明暗變化是導致中國晝夜溫差變化的主要原因。關于太陽輻射的明暗變化,國際上普遍認為:全球 太陽輻射在上世紀60年代至80年代發生了明顯變暗,但這種變暗在之后并未能持續。有研究指出,自1990年開始,全球太陽輻射開始由變暗轉為變亮。這引 起了學術界的極大關注,并引發了一系列圍繞該內容的研究和討論。
太陽輻射明暗變化可能是晝夜溫差變化主因
研究發現,90年代之前,中國太陽輻射明顯變暗,而在90年代之后輻射變暗停止,維持在相對平穩的狀態。同時,研究發現中國太陽輻射的明暗變化與晝夜溫差變化,呈現出非常強的相關性。
由于太陽輻射主要對白天溫度產生影響,太陽輻射變強(亮)會使最高氣溫上升,而輻射變弱(暗)使最高氣溫下降。因此,90年代之前中國太陽輻射 的明顯變暗,是導致晝夜溫差劇烈下降的主要原因;而在90年代之后太陽輻射開始變得平穩,我國的晝夜溫差也進入了總體平穩期。在平穩期內,晝夜溫差與太陽 輻射在1990年至2000年均表現為不顯著的上升,而在2000年之后均表現為不顯著的下降,再次證實了太陽輻射對晝夜溫差起到關鍵作用。
城市化影響有待于進一步揭示
此外,“城市化”在晝夜溫差變化中的作用也是人們關注的焦點。許多研究指出,城市化能對夜晚最低溫起到明顯增溫作用,從而降低了晝夜溫差。我國 在1978年改革開放以來,城市化進程明顯加快。以北京、上海為代表的我國城市化的快速發展,被認為對區域的氣候產生了較大影響。有研究甚至指出,城市化 是我國華北地區晝夜溫差降低的最主要原因。
但周道瑋研究團隊指出,我國1990年之后城市化加強,而晝夜溫差卻變平穩,這兩者都是事實。因此,關于城市化會對我國晝夜溫差產生多大影響,還有待于進一步去揭示。