昼夜温差变化趋势图


全国八个气候区

    新闻背景 
　　即将过去的春季，是昼夜气温变化最明显的季节。近几十年来，天气变得越来越暖了，但你是否注意到，昼夜气温的差别有什么变化呢？
　　国外科学家对这个问题做过很多研究，中国科学院东北地理与农业生态研究所周道玮研究员带领的团队，也对我国近50年来昼夜温差的时间和空间变化规律做了深入研究。
　　昼夜温差的全球趋势 
　　全球绝大多数地区昼夜温差呈变小趋势 
　　政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告指出，全球平均气温从1951年至2012年上升了约0.72℃。
　　有趣的是：在全球气候变暖背景下，白天和夜间气温升高并不同步（被广泛称之为：“气温的不对称增温”）——自上世纪50年代开始，全球大部分地区夜间最低气温升幅高于白天最高气温升幅，导致昼夜温差（最高温－最低温）下降。昼夜温差的研究正受到全球科学家们的广泛关注。
　　目前，科学家们对全球不同地区昼夜温差变化做了相关报道。相关研究发现，全球绝大多数地区，在近几十年里昼夜温差总体呈现下降趋势，其原因是由于最低气温的升幅要快于最高气温升幅。
　　云彩多了可能是昼夜温差变小的主要原因 
　　在进一步探究温差变化机理方面，研究人员指出，云量的上升在很大程度上导致了昼夜温差的降低。云层，一方面可以在白天反射进入地表的太阳辐射，从而导致白天最高气温降低；另一方面又可以在夜间吸收地表长波辐射，并释放相应长波辐射加热大气，从而导致夜间最低温升高。因此，云层对昼夜温差有强烈的负反馈作用。云量的增多，被认为是全球很多地区昼夜温差下降的主要原因。此外，很多学者指出，昼夜温差的变化还受到太阳辐射、降水、下垫面属性（土地利用/覆被类型）及其他人类活动等因素的影响。
　　昼夜温差的中国趋势 
　　近50年我国昼夜温差第一手资料 
　　昼夜温差变化具有区域性、季节性差异。全球变暖背景下，中国气温同样呈现明显上升。那么，近几十年来，中国昼夜温差时空变化上有着什么样的规律呢？
　　为此，中国科学院东北地理与农业生态研究所周道玮研究员及其团队，利用中国大陆479个气象站点逐日观测数据，分析整理了海量第一手资料。通过比较中国不同气候区昼夜温差变化特征，分析了近50年中国昼夜温差时间和空间变化规律。
　　研究报告把全国分为了八个气候区，包括：东北气候区、华北平原气候区、华东气候区、东南气候区、华北中部气候区、西南气候区、西北气候区以及青藏高原气候区。
　 昼夜温差前30年明显趋小后20年趋于平稳 
　　报告指出，近50年我国昼夜温差的变化可划分为两个不同时间段。第一个时间段： 上世纪60年代到80年代末，我国夜间最低温明显快速上升，而白天最高温变化并不明显，导致我国昼夜温差明显下降，年平均昼夜温差的下降幅度约为每10年下降0.29℃。在八个不同的气候区，下降幅度从北到南逐渐降低。东北地区每十年下降0.43℃，华北地区下降0.31℃，而在西南地区下降0.19℃。
　　第二个时间段：1990年之后，白天最高温和夜间最低温增温开始变得同步，从而使得我国昼夜温差在近20年来总体平稳，具体表现为90年代的不显著上升以及2000年之后的不显著下降。在中国所有的八个气候区，同样发现了相同的变化规律，但在东北、华东和东南地区，昼夜温差进入平稳期的时间，相比全国其他地区要更早一些。
　　我国云彩在减少，昼夜温差变化另有原因 
　　近50年来，我国的昼夜温差为何先是呈现持续下降，而后又在近20年来停止下降并保持平稳了呢？ 为进一步回答此问题，研究首先分析了我国云量的变化，发现中国云量在过去几十年呈现明显下降趋势。如果云量变化是导致中国昼夜温差变化的主要原因，那么昼夜温差应该持续升高。因此，显然有其他更关键因素影响着昼夜温差的变化。
　　运用各种统计方法，研究进一步发现，中国太阳辐射的明暗变化是导致中国昼夜温差变化的主要原因。关于太阳辐射的明暗变化，国际上普遍认为：全球太阳辐射在上世纪60年代至80年代发生了明显变暗，但这种变暗在之后并未能持续。有研究指出，自1990年开始，全球太阳辐射开始由变暗转为变亮。这引起了学术界的极大关注，并引发了一系列围绕该内容的研究和讨论。
　　太阳辐射明暗变化可能是昼夜温差变化主因 
　　研究发现，90年代之前，中国太阳辐射明显变暗，而在90年代之后辐射变暗停止，维持在相对平稳的状态。同时，研究发现中国太阳辐射的明暗变化与昼夜温差变化，呈现出非常强的相关性。
　　由于太阳辐射主要对白天温度产生影响，太阳辐射变强（亮）会使最高气温上升，而辐射变弱（暗）使最高气温下降。因此，90年代之前中国太阳辐射的明显变暗，是导致昼夜温差剧烈下降的主要原因；而在90年代之后太阳辐射开始变得平稳，我国的昼夜温差也进入了总体平稳期。在平稳期内，昼夜温差与太阳辐射在1990年至2000年均表现为不显著的上升，而在2000年之后均表现为不显著的下降，再次证实了太阳辐射对昼夜温差起到关键作用。
　　城市化影响有待于进一步揭示 
　　此外，“城市化”在昼夜温差变化中的作用也是人们关注的焦点。许多研究指出，城市化能对夜晚最低温起到明显增温作用，从而降低了昼夜温差。我国在1978年改革开放以来，城市化进程明显加快。以北京、上海为代表的我国城市化的快速发展，被认为对区域的气候产生了较大影响。有研究甚至指出，城市化是我国华北地区昼夜温差降低的最主要原因。
　　但周道玮研究团队指出，我国1990年之后城市化加强，而昼夜温差却变平稳，这两者都是事实。因此，关于城市化会对我国昼夜温差产生多大影响，还有待于进一步去揭示。
　　（本文作者为该项研究报告的第一作者、中国科学院东北地理与农业生态研究所博士） 
（原载于《北京日报》 2015-04-29 17版）