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城市化对天津近60年平均温度和极端温度事件的增暖影响

均一化气温数据 气温增暖 极端气温 城市化影响

      基于天津均一化的逐日平均、最低和最高气温观测数据，以及利用天津区域自动站定时观测气温整合数据对城乡台站的划分结果，研究分析了天津地区1959-2000年、1959-2005年、1959-2012年、1959-2017年4个时段平均温度和极端温度事件的趋势特点及其变化幅度。结果表明，天津地区的气温增暖是毋庸置疑的，4个时段年平均气温增加幅度分别达1.35℃、1.65℃、1.71℃、2.05℃，其中，冬季上升幅度相对最大，分别为2.45℃、2.82℃、2.55℃、2.86℃。城市化导致的年平均气温增暖幅度在逐年增强，4个时段的增暖贡献分别达3.73%、3.71%、4.73%、5.17%，但对于冬季来说，乡村区域的增暖趋势幅度明显大于城市区域，这一特点在年和季节极端冷事件（TN10p、TX10p）和极端最低气温事件（TNn）中有明显表现。因此，在时间尺度上，城市化对天津地区的平均和极端温度增暖影响仍然是较为显著的，并且乡村区域的城市化进程相对城市区域更为突出。

      气候资料的均一化研究并不是一成不变的，需要在实践应用中不断进行探索，改进研究方法和技术手段，最终才能得到相对可靠的均一化数据产品（Si et al., 2019）。本研究所采用的均一化逐日气温数据是结合天津局地气象站实际情况，通过改进均一化研究技术中的不足而得到的，一定程度上增强了研究结论的可靠性。本文的分析一方面肯定了前人对局地平均气温和极端气温的研究结论，如局地气温增暖的共识；另一方面本文还得出了一些新的结论，如城市化导致的区域或局地气温增暖变化，不仅仅是城市气候的显著特征，更是一个地方发展程度的代表，因为从观测事实来看，天津地区的城市化对乡村区域的平均气温和极端气温增暖影响相对城市区域更为突出；另外，对于增暖停滞现象，从统计角度，在天津地区年尺度的温度变化中有所体现，但是在季节尺度变化中并不显著，说明目前的观测数据并不足以支持或否定天津地区变暖停滞的结论，而出现的年尺度气温变化可能主要是由于大背景气候系统内部（如北大西洋涛动、太平洋十年涛动、大西洋多年代振荡等）的相互作用导致的阶段性升温变缓或气温降低所致（Guan, et al, 2017）。因此，通过本文的研究分析能够对天津地区的气温增暖变化及其城市化影响给予新的认识。