当前世界环境

介绍

这个问题让科学界感到担忧，因为它可能对地方、区域和国家层面的自然和社会系统产生重大影响。许多气象学家^{1 2};政府间气候变化专门委员会，^{3 - 5}同意在过去的一百年左右的时间里，地球表面出现了大规模的变暖。20世纪地球变暖带来了世界上受异常低温影响地区的减少，而在较小程度上，受异常高温影响地区的增加。¹半球和全球尺度上温度长时间序列的一些分析^3.已经表明变暖速率为0.3-0.6^oC自19世纪中叶以来，由于人为原因^3.或者说是天文原因。^6、7《第三次评估报告》对本世纪的预测是，到2100年，平均气温上升幅度将在1.4-5.8摄氏度之间^oC。^3、8记录显示，全球陆地和海洋平均气温上升了0.6±0.2^oC在20世纪。最近的一些研究致力于全球、半球或区域的长期温度变化。在全球范围内，气候学研究表明增加0.3-0.6^o地表空气温度0.5-0.7℃^oC代表北半球)，^1、9、10而有记录以来的第八个最热年份是在。¹¹科学家们的一个广泛共识是，地球表面气温上升了约0.6^o认为20世纪后半叶的大部分变暖可归因于人类排放的温室气体，并认为20世纪90年代的温度上升幅度最大。^3.许多其他因素，如太阳辐射和污染物气溶胶的变化，也有助于气候变化^12、13IPCC小组进一步得出结论，全球气温上升很可能在21世纪持续下去^圣并且可能伴随着降水和径流量的变化。由于当前气候模式的空间分辨率限制以及区域土地利用变化等未考虑因素的可能影响，在区域尺度上对未来气候变化进行非常确定的预测更加困难。¹⁴该地区的主要气候特征是夏季西南亚季风，它在不同程度上以不同方式影响着次区域内各国的气候^3.亚洲的气候趋势和变率一般以地表气温升高为特征，冬季比夏季更为明显。近几十年来，在亚洲一些地区观测到的增温幅度在小于1^oC至3^o每世纪C。北亚的地表温度上升最为明显¹⁵;俄罗斯的气候变化^16、17第三次评估报告预测，该地区年平均变暖幅度约为3%^o在21世纪50年代的十年中，C和大约5^o由于未来大气中温室气体浓度的增加，亚洲陆地地区的气温将在本世纪80年代的十年里升高¹⁸几项研究(Balling和Idso, 1989;Karl et al.， 1988;Goodrich 1992)^{19日,21日,27岁}在过去15年中发表的报告都试图评估城市化对地方和区域气候的影响。Jones等人的研究(1990)²³城市化对平均地表温度的影响不超过0.05℃/ 100年。与其他研究相比，这个值似乎太小了(Fujibe, 1995;Hingane, 1996)^20日22使用类似的技术。根据藤部(1995)对日本的研究^20.在日本的几个大城市观测到最低气温每100年上升2-5摄氏度。而另一项研究(Hingane, 1996)²²估计孟买和加尔各答的平均地表温度每100年分别上升0.84和1.39摄氏度。另一项研究(Wibig and G"owicki, 2002)²⁵与波兰最低和最高温度的变率相关的数据表明，最低和最高温度的最强增加发生在冬季中期和后期。但冬、夏初呈下降趋势。Thapliyal和Kulshreshtha(1991)也做了类似的研究。²⁴印度城市的温度趋势图表明，在1901年至1990年期间，在1个标准差范围内略有变暖。现在认识到城市化和土地利用变化影响最低温度。因此，局部温度是记录工业化和城市化带来的环境变化的主要气候要素之一。鉴于气温的重要性，如上所述，研究印度古吉拉特邦Junagadh (Saurashtra地区)地表气温的长期变化是很有意义的，在过去的二十年里，印度的城市化和工业化出现了惊人的增长。因此，本工作的目的是调查印度古吉拉特邦Junagadh (Saurashtra地区)的年和季节温度趋势。弄清楚温度的总体变化是由于最低温度还是最高温度的变化引起的，也是很有意义的。这也将有助于了解昼夜温度的变化。²⁸

研究区域

Junagadh市位于图1中纬度21º31'N和70º49 ' E之间。这座城市是通往著名的吉尔森林的必经之路，吉尔森林是野生亚洲狮最后种群的自然栖息地。除了吉尔，还有吉尔纳山脉，巴尔达山和被称为Vidis的广阔草原，这些草原也支持各种野生动物，特别是鸟类。朱那加德是热带干湿气候，有三个明显的季节，从11月到2月是温和的冬天，从3月到6月是炎热的夏天，从7月到10月是季风。Junagadh在夏季面临着不利的气候条件，温度在28摄氏度到38摄氏度之间。在冬季，气温在10摄氏度到25摄氏度之间。各种因素，如靠近海洋，影响着Junagadh的天气。来自海洋的潜风影响了该地区的气候条件。

研究区域位置图。 点击此处查看图

数据和方法

1980-2011年(35 a)逐月最高和最低气温资料来自古吉拉特邦朱纳加德(索拉什特拉地区)朱纳加德农业大学农业气象系。根据基本气温资料，计算出每个月和夏季、季风和冬季三个季节的平均最大值(Tmax)、平均最小值(Tmin)和平均温度及其标准差(SD)和变异系数，如表1所示。由于12月、1月和2月的气温较低，因此在分析冬季气温时考虑了这3个月(表1)。在计算冬季平均气温时，包括上一年的12月。3月、4月和5月是平均最高气温最高的月份，因此代表夏季。六月至九月是季风季节。然后将这些数据置于11年的均值中，以发现趋势。为了简化趋势，在序列中增加了一条线性趋势线。通过Mann-Kendall秩统计(t)分析了年值和季节值的时间变化，以证实观测趋势的显著性。通过与的比较，t的值可以作为显著性检验的依据



表1:月和季节温度平均值

月	最高温度(0C)	Tmin (0C)	平均温度(0C)	标准偏差(%)	方差系数(%)
1月	33.6	11.5	22.5	1.4	6.1
2月	36.7	14.0	25.3	1.3	5.2
3月	40.5	18.9	29.7	1.4	4．8
4月	42.6	23.0	32.8	1．2	3.7
五月	43.0	25.3	34.2	1.3	3.8
6月	43.0	26.0	34.5	1.4	3.9
7月	35.4	25.1	30.3	1．2	3.9
8月	33.1	24.6	28.8	1．2	4.1
9月	36.1	23.6	29.9	1.0	3.2
10月	38.4	21.2	29.8	1．2	3.9
11月	36.4	16.7	26.6	1.4	5.4
12月	34.4	12.2	23.3	1．5	6.4
年度	37.8	20.2	29.0	0.9	3.0
冬天	34.9	12.6	23.7	1．2	4.9
夏天	27.8	14.8	32.2	1.0	3.2
季风	36.9	24.8	30.9	0.9	3.0

注:平均温度计算SD和CV。

年气温趋势

图1为年平均值、Tmax和Tmin以及11年移动平均值和趋势线。年平均气温长期呈明显的小幅下降趋势。但是，从图中可以看出，2000-2004年有一个相对温暖的时期。在年Tmin和Tmax中也可以看到类似的特征，但暖期和冷期的相对优势略有不同。在1999年中期之后，Tmin和Tmax温度都出现了明显的降温。而Tmin变化趋势不显著，Tmax呈降温趋势，在0.05水平上显著。

图1:年气温趋势 在朱纳加德(索拉斯特拉地区)。 点击此处查看图

季节气温趋势

1980-2011年(32年)夏季、冬季和季风季节的平均气温和Tmax、Tmin如图2所示。该图也给出了11年的移动平均温度。

冬天

冬季平均气温虽有间歇性上升，但呈下降趋势，在0.01水平上具有统计学意义(表2)。Tmin和Tmax也呈现降温趋势。在0.01水平上，Tmin的降温趋势显著。冬季的Tmax虽然有所下降，但没有统计学意义。11年运行平均值表明，到2000年代中期，冬季气温呈先上升后下降的趋势。虽然最低温度描述了2000年代中期和2004年代中期前后的两个变暖时期，但冬季平均温度的显著下降可归因于最低温度的主要下降(图2)。

夏天

夏季平均气温也呈下降趋势，在0.05水平上显著降低。然而，与冬季不同的是，这种减少是由最高温度的显著下降引起的。Mann-Kendall检验表明，Tmax在0.05水平下显著降低，而Tmin没有特别显著的趋势。因此，可以推断，夏季白天气温明显下降。11年平均气温显示，1995年至1997年初期夏季气温较高，之后有所下降。

表2: Mann-Kendall秩统计结果

月	达峰时间	Tmin	Tmean
1月	-0.004	0.336 * *	0.168
2月	０．１２８	0.474 * *	0.388
3月	0.214	0.366 * *	0.306
4月	0.130	0.254 * *	０．１５７
五月	０．０７１	0.285 * *	０．１７７
6月	0.091	0.375 * *	0.189
7月	0.078	0.151	０．０９５
8月	０．１２８	０．１１２	０．１１２
9月	-0.128	0.325 * *	0．002
10月	-0.059	0.183	0.142
11月	0.249	0.420 * *	0.420
12月	0.006	0.373 * *	０．１４４
年度	0.086	0.499 * *	0.280
冬天	0.032	0.495 * *	0.271
夏天	0.131	0.344 * *	0.245
季风	-0.050	0.267 * *	0.073

*在0.05水平上显著，**在0.01水平上显著。

季风

相反，季风季节显示平均温度显著升高。这是由于Tmin在0.01水平上显著增加。这表明近年来季风期间夜间气温有所上升。应用t检验(表3)表明，年平均气温在0.05水平上下降，所有季节气温中，冬季平均Tmin和季风Tmin趋势在0.01水平上显著。因此，所有的趋势也有很好的统计支持。

每月气温趋势

通过曼-肯德尔试验，研究了个别月份的最低和最高温度的行为。结果如表2所示。有趣的是，Tmin在大多数月份都显示出明显的趋势。初冬的最低气温虽有下降趋势，但在统计学上不显著。冬季后期(即1月和2月)呈显著下降趋势，在0.01水平上呈显著下降趋势。6 ~ 9月季风月Tmin呈相反趋势，在0.01水平上显著。除7月和9月外，其他月份Tmax均呈现降温趋势。然而，这种降温在1月份(0.01水平)和4、5月份(0.05水平)是显著的。

表3:经t检验的线性方程及其显著性

月	线性方程	计算t
年平均温度	Y = 0.0393x + 28.332	2.556 *
年度Tmin	Y = 0.0609x + 19.18	4.917 * *
年度最高温度	Y = 0.0177x + 37.48	0.795
冬季平均温度	Y = 0.0562x + 22.80	-0.344
冬天Tmin	Y = 0.0993x + 10.922	6.393 * *
冬季最高温度	Y = 0.013x + 34.691	0.432
夏季平均温度	Y = 0.0676x + 26.186	-1.531
夏天Tmin	Y = 0.0993x + 10.922	1.755
夏天最高温度	Y = 0.0359x + 41.45	1.557
季风平均温度	Y = 0.0239x + 30.482	-0.27
季风Tmin	Y = 0.0424x + 24.135	０．１４４
季风达峰时间	Y = 0.0053x + 36.829	-0.204

*在0.05水平上显著，**在0.01水平上显著。

图二:香港夏季气温趋势 朱纳加德的冬季和季风 (Saurashtra地区)印度古吉拉特邦。 点击此处查看图

结论

本研究的一个重要方面是年平均气温有明显的降温趋势，这种趋势在冬季更为明显。夏季Tmax略有减少，呈现明显降温趋势。其他研究人员(Rupa Kumar和Hingane, 1988)的研究支持了印度古吉拉特邦Junagadh (Saurashtra地区)温度的冷却趋势。²⁶这些作者研究了印度古吉拉特邦Junagadh (Saurashtra地区)在1988 -2007年期间的温度，并观察到降温趋势，但在任何水平上都不显著。在此背景下，本研究对1980-2011年期间的温度数据进行了研究。结果表明，冬季气温在0.01水平上略有下降。这表明近10年是气温序列的一个现象期，呈现由不显著到显著的递减趋势。与此相反，季风季节呈现变暖趋势。这可能是由于本季低云量显著增加所致。我们距离理解决定气候演变的许多物理过程的复杂相互作用还有很长的路要走。

参考文献

1. P. D. Jones, E. B. Horton, C. K. Folland, M. Hulme, D. E. Parker和T. A. Basnett，《利用指数识别极端气候变化》，气候变化，第42卷第1期，1999年，第131-149页。
2. D. E. Parker和E. B. Horton，《1998年全球和区域气候》，天气， 1999年第54卷，第173- 184页。
3. 政府间气候变化专门委员会(IPCC)，《气候变化2001:综合报告，第一工作组和第三工作组对IPCC第三次评估的贡献》），剑桥大学出版社，剑桥，2001年。
4. P. D. Jones和A. Moberg，“半球和大尺度地表气温变化:2001年的广泛修订和更新”，《气候， 2003年第16卷，第206-223页。
5. K. Y. Vinnikov和N. C. Grody，“卫星观测到的全球对流层平均温度变暖趋势”，科学， 2003年第302卷，第269-272页。
6. w .很快,S。Baliunas, E. S. Posmentier和P. Okeke，“1979年至1998年中期太阳日冕空洞面积和地球对流层低层气温的变化:地球气候变化的天文强迫”，新阿斯特朗，第4卷第8期，2000年，第563-579页。
7. T. Landscheidt，“地球附近的太阳风:全球温度变化的指标”，法庭程序1关于太阳周期和空间天气的欧洲会议地球气候， Tenerife, 2000, pp.497-500。
8. IPCC，《气候变化2001:影响、适应和脆弱性》，见:J. McCarthy, O. Canziani, N. Leary, D.Dokken, K. White，主编。第二工作组对联合国的贡献第三次评估报告（联合国政府间气候变化专门委员会)，世界气象组织及联合国环境规划署，剑桥大学出版社，剑桥，2001年。
9. P. D. Jones, T. M. L. Wigley和P. B. Wright，《1861年至1984年全球温度变化》，自然,卷。322, 1986，第430-434页。
10. P. D. Jones，“半球表面气温变化:最近的趋势和1987年的更新”，气候杂志1988年第1卷，第654-660页。[12] WMO，《WMO关于1996年全球气候状况的声明》，WMO，第858号，世界气象组织，日内瓦，1997年。
11. G. P.布拉瑟尔和e。Roeckner，“改善空气质量对未来气候演变的影响”，地球物理研究快报第32卷，第2号。《科学》，2005，第4页
12. N. Scafetta和B. J. West，“利用ACRIM TSI卫星复合材料估算太阳对全球地表变暖的贡献”，地球物理研究快报， Vol.32, 2005, p. L18713。
13. R. A. Pielke，《土地利用与气候变化》，科学,第310卷，第5754号，2005年，第1625- 1626页。
14. 张晓明，张晓明，“气候变化对东亚地区气候变化的影响”，“气候变化与气候变化的关系”，海洋学进展，第47卷，第7期。2,2000，页279-297。
15. 《俄罗斯气候变化》，IGCE俄罗斯水文气象和环境监测机构出版社，莫斯科，2003年。G. Gruza和E. Rankova，“气候状态、气候变率和气候变化的检测”
16. 气候极端”，全球气候与生态研究所，莫斯科，2004年第4期，第90—93页。
17. M. Lal, H. Harasawa, D. Murdiyarso, W. N. Adger, S. Adhikary, M. Ando, Y. Anokhin, R. V. Cruz，et al。《亚洲气候变化(2001):IPCC第三次评估报告第二工作组的影响、适应和脆弱性贡献》，刘建军、王志强主编。，剑桥大学出版社，剑桥，2001(a)。
18. R. C. Balling Jr.和S. W. Brazel，“快速城市化对亚利桑那州凤凰城蒸发皿蒸发的影响”，气候学杂志， 1987年第7卷第6号，第593-597页。
19. Jr. Balling, r.c.， Idso, S.， 1989。美国历史气温趋势和城市人口的影响。地球物理学报(自然科学版)，34(4):359 - 363。
20. 藤部，F.， 1995。近百年来日本城市气温上升趋势及其与人口、人口增长率和日气温变化的关系。气象与地球物理学报，46,35-55。
21. 古德里奇，j.d.， 1992。城市偏见对加州长期气温趋势的影响。大气环境学报(自然科学版)，1-7。
22. 辛甘，美国，1996年。社会经济影响的标志是否写在了气候上?气候变化32,91-102。
23. 琼斯，警官，格罗伊斯曼，p.a。， M. Coughlan, N. Plummer, N. Wang, w.c.， Karl, t.r.， 1990。城市化对陆地表面气温时间序列的影响评价。自然，347,169-172。
24. 萨普利亚尔，V.，库尔什什塔，s.m.， 1991。印度的气候变化和趋势。陵墓42,333 - 338。
25. 韦维格，J.， G .;波兰最低和最高气温趋势。气候变化研究，20(3):393 - 393。
26. 鲁帕·库马尔，K.，辛甘，美国，1988。印度主要工业城市地表气温的长期变化。气候变化13,287-307。
27. 卡尔，t.r.，迪亚兹，h.f.，库克拉，G.， 1988。城市化:在美国气候记录中的探测和影响。气候学报，1(2):693 - 693。
28. Alaka Gadgil_， Amit Dhorde，“20世纪印度浦那的气温变化趋势”，大气环境39 (2005):6550-6556