1970—2021年粤北和珠三角地区地气温差对比分析

陆杰英; 孙丽颖; 王春林; 张菁; 翟志宏; 吴健达

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2023.073

1970—2021年粤北和珠三角地区地气温差对比分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.073

陆杰英¹,
孙丽颖¹,
王春林^{2, 3, ,},
张菁⁴,
翟志宏²,
吴健达¹

1.
增城区气象局，广东广州 511300
2.
广州市气候与农业气象中心，广东广州 511430
3.
环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站，广东珠海 519082
4.
荆门市气象台，湖北荆门 448000

基金项目: 广州市气象局都市气候与农业气象创新团队项目资助

详细信息

通讯作者:
王春林，男，江苏省人，研究员级高级工程师，从事自然生态系统碳评估、气象灾害风险评估研究。E-mail：444217124@qq.com

中图分类号: P468.021
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出版历程
- 收稿日期: 2022-02-16
- 修回日期: 2023-07-18
- 网络出版日期: 2024-03-16
- 刊出日期: 2023-12-20

COMPARATIVE ANALYSIS OF GROUND-AIR TEMPERATURE DIFFERENCE BETWEEN NORTHERN GUANGDONG AND PEARL RIVER DELTA FROM 1970 TO 2021

1.
Meteorological Bureau of Zengcheng District, Guangzhou 511300, China
2.
Guangzhou Climate and Agrometeorology Center, Guangzhou 511430, China
3.
Field Scientific Observation and Research Station of Climate Environment and Air Quality Change in the Pearl River Estuary, Zhuhai, Guangdong 519082, China
4.
Jingmen Meteorological Observatory, Jingmen, Hubei 448000, China

摘要

摘要: 利用1970—2021年粤北和珠三角地区30个气象站的逐日地面温度和气温资料，分析了地气温差(地面温度-气温)空间分布、季节变化及气候变化背景下的年际变化趋势。(1) 近50年来粤北和珠三角年平均地气温差介于1.97~3.21 ℃之间，总体呈现北高南低的纬向型分布格局。(2) 夏季地气温差最大为3.25 ℃，冬季最小为1.71 ℃；其中冬季珠三角地气温差比粤北大，夏季则相反。(3) 珠三角的东莞在冬、夏两季均为下降趋势最明显的城市，降速为0.35 ℃/(10 a)和0.66 ℃/(10 a)；上升最明显位于珠三角的增城和粤北的仁化分别为0.30 ℃/(10 a)和0.32 ℃/(10 a)。(4) 近50年粤北和珠三角年平均地气温差呈不显著的下降趋势，降速为0.061 ℃/(10 a)；其中粤北呈上升趋势，升速为0.3 ℃/(10 a)；珠三角则呈下降趋势，降速为0.16 ℃/(10 a)；两者变化趋势呈南北反相分布态势。(5) 粤北地气温差月变化呈单峰型结构，珠三角则呈双峰型结构；两地地气温差最小值在汛期前的3月，粤北峰值在7月，珠三角峰值在7月和10月。此外，珠三角年平均气温及夏季地气温差均在1992年发生突变。粤北和珠三角地气温差在时空分布上存在不同程度的差异。
- 粤北 /
- 珠三角 /
- 地气温差 /
- 时空分布 /
- 变化趋势
Abstract: Using the daily ground temperature and air temperature data from 30 meteorological stations in northern Guangdong and the Pearl River Delta from 1970 to 2021, the present study analyzed the spatial distribution, seasonal changes, and interannual changes of ground-air temperature difference (surface temperature minus air temperature) under the background of climate change. The results show that: (1) The annual average ground-air temperature difference between northern Guangdong and the Pearl River Delta in the past 50 years is between 1.97 and 3.21 ℃, showing a zonal distribution pattern with higher temperature in the north and lower temperature in the south. (2) The maximum ground-air temperature difference is 3.25 ℃ in summer and the minimum is 1.71 ℃ in winter. The temperature difference in the Pearl River Delta in winter is larger than that in northern Guangdong, while in summer it is the opposite.(3) Dongguan in the Pearl River Delta is the city with the most obvious downward trend in winter and summer, with decline rates of 0.35 ℃/(10 a) and 0.66 ℃/(10 a), respectively. By contrast, the most obvious increase is found in Zengcheng in the Pearl River Delta and Renhua in northern Guangdong, with increase rates of 0.30 ℃/(10 a) and 0.32 ℃/(10 a), respectively. (4) In the past 50 years, the annual average ground-air temperature difference between northern Guangdong and the Pearl River Delta has shown an insignificant downward trend, with a decrease rate of 0.061 ℃/(10 a). An increasing trend is found in northern Guangdong with an increase rate of 0.3 ℃/(10 a), whereas a downward trend is found in the Pearl River Delta with a decrease rate of 0.16 ℃/(10 a). (5) The monthly variation of the ground-air temperature difference in northern Guangdong has a single-peak structure, while that in the Pearl River Delta has a double-peak structure. The minimum ground-air temperature difference between the two places is in March, the peak in northern Guangdong is in July, and the peak in the Pearl River Delta is in July and October. Moreover, the annual average temperature and the ground-air temperature difference in summer in the Pearl River Delta both changed abruptly in 1992. There are differences in the spatio-temporal distribution of ground-air temperature difference between northern Guangdong and the Pearl River Delta.
- northern Guangdong /
- Pearl River Delta /
- ground-air temperature difference /
- spatio-temporal distribution /
- variation trend

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图 1 广东省地形图以及粤北和珠三角站点分布情况

红线以北为粤北地区，红线以南为珠三角地区。

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图 2 粤北和珠三角年平均气温(a)、年平均地气温差(b)及其趋势变化(c)空间分布图

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图 3 粤北和珠三角1月(a)和7月(b)平均地气温差空间分布图

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图 4 粤北和珠三角1月(a)和7月(b)趋势变化空间分布图

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图 5 粤北(a)和珠三角地区(b)年平均地面温度(红色线)、年平均气温(蓝色线)以及年平均地气温差(淡黄色线)年际变化特征

直线为对应地面温度及气温序列趋势线、虚线为地气温差趋势线。

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图 6 粤北地面温度(红色线)、气温(蓝色线)以及地气温差(淡黄色线)1月(a)和7月(c)和珠三角地面温度(红色线)、气温(蓝色线)以及地气温差(淡黄色线)1月(b)和7月(d)的时间变化

直线为对应地面温度及气温序列趋势线、虚线为地气温差趋势线。

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图 7 粤北(a)、珠三角(b)地面温度、气温及地气温差月尺度时间演变

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表 2 粤北、珠三角的气温、地面温度和地气温差线性趋势变化

趋势/(℃/(10 a))	季节	冬季	春季	夏季	秋季	秋季
粤北	气温	0.25*	0.22*	0.11*	0.24*	0.24*
	地面温度	0.29*	0.27*	0.07*	0.27*	0.27*
	地气温差	0.05	0.06	-0.03	0.04	0.04
珠三角	气温	0.34*	0.26*	0.21*	0.39*	0.39*
	地面温度	0.29*	0.12	-0.04	0.19*	0.19*
	地气温差	-0.04	-0.13*	-0.25*	-0.19*	-0.19*
注：标*为通过0.05的显著性检验数据。

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表 1 粤北和珠三角各年代地气温差变化及其线性趋势

地区	各年代地气温差平均值/℃					线性倾向率/(℃/(10 a))
地区	1971—1980	1981—1990	1991—2000	2001—2010	2011—2020	线性倾向率/(℃/(10 a))
粤北	2.6	2.6	2.5	2.6	2.7	0.02
珠三角	2.7	2.5	2.0	1.9	2.1	-0.17
华南^[6]	3.2	3.2	3.0	3.0	3.0	-0.09

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表 3 近50年粤北、珠三角地气温差突变特征

地区	季节		冬季	春季	夏季	秋季	全年
粤北	气温	信噪比	0.348 8	0.609 0	0.420 5	0.590 4	0.891 0
	气温	突变年份	1986	1996	1993	1997	1997
	地面温度	信噪比	0.361 9	0.602 7	0.125 4	0.466 9	0.812 1
	地面温度	突变年份	1996	1996	2002	2002	1997
	地气温差	信噪比	0.142 5	0.333 9	0.170 4	0.048 8	0.131 9
	地气温差	突变年份	2007	1995	1992	2002	2006
珠三角	气温	信噪比	0.496 6	0.635 4	0.974 9	0.840 4	1.152 0*
	气温	突变年份	1986	1996	1993	1997	1996*
	地面温度	信噪比	0.369 4	0.300 2	0.128 8	0.343 0	0.511 2
	地面温度	突变年份	1998	1996	1992	1995	1997
	地气温差	信噪比	0.185 3	0.311 2	1.168 9*	0.769 9	0.934 3
	地气温差	突变年份	1988	1991	1992*	1992	1991
注：标*为通过信噪比检验数据。

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