德化縣地表溫度變化及影響因子分析

許光耀

【摘? ?要】 利用德化縣國家氣象站1980～2018年觀測資料，采用一元線性回歸、散點圖和相關性分析，對德化39年地表溫度變化及其影響因子分析。結果表明：德化縣地表溫度年序列呈上升趨勢，速率為0.36℃/10a，且上升趨勢顯著。通過與同期云量、氣溫、降水量、風速、相對濕度和日照六個氣象因子對比分析，認為地表溫度上升主要是由氣溫、日照、秋季風速共同作用引起，以氣溫相關性最好。

【關鍵詞】 地表溫度;變化;影響因子

Analysis of Surface temperature change and its influencing factors in Dehua County

Xu Guangyao

（Fujian Quanzhou Dehua County Meteorological Bureau? ?362500）

[Abstract] Based on the observation data of Dehua County National Meteorological Station from 1980 to 2018， the variation of surface temperature and its influencing factors in Dehua for 39 years were analyzed by univariate linear regression， scatter plot and correlation analysis. The results show that the annual sequence of surface temperature in Dehua County shows an upward trend， the rate is 0.36 ℃ / 10 a， and the upward trend is significant. Compared with the six meteorological factors of cloud cover， air temperature， precipitation， wind speed， relative humidity and sunshine in the same period， it is considered that the increase of surface temperature is mainly caused by the combined action of air temperature， sunshine and autumn wind speed， and the correlation between air temperature is the best.

[Keywords] surface temperature; change; influence factor

地表溫度指地面的溫度。太陽熱能輻射到地面后，一部分被反射到大氣層，一部分被地面吸收后使地面增熱，對地面溫度測量后得到的溫度即地表溫度。地表溫度還會由所處地點環境而不同。地表溫度變化也是氣候變化研究中重要問題之一。文章利用德化縣1980-2018年地表溫度觀測值分析其變化特征，為開展地方氣候變化對當地農業區域規劃和農業生產提供科學參考。

據相關理論分析，對地表溫度高低有影響的主要是氣溫、云量、降水量、濕度、風速及日照等要素。通常溫度越高、濕度及風速越小、降水量越少、日照越長、云量越少，該日地表溫度就越高。但是這些要素對影響究竟有多大呢？是否和理論認為完全一致呢？本文選取德化氣象站近39年實測數據分析得出結論。

1? 數據來源與研究方法

1.1? ?數據來源

本文選取德化國家氣象站1980～2018年地面氣象觀測站觀測的0cm地面溫度、云量、氣溫、相對濕度、降水量、平均風速和日照觀測記錄資料。季節劃分方法如下：春季（3-5月），夏季（6-8月），秋季（9-11月），冬季（12月-次年2月）。

1.2? 研究方法

①地表溫度及各氣象因子變化趨勢運用線性回歸方程進行分析。

②散點圖表示應變量隨自變量變化而變化的趨勢，利用數據分析軟件探討散點圖和擬合線，從而直觀體現出同期各氣象因子對地表因子的影響。

③運用數據分析軟件分析地表溫度與同期各氣象因子相關性，并檢驗相關系數。Pearson相關系數可衡量兩個數據集合是否處于一條線上，判斷出定距變量間線性關系。當兩個變量都為正態連續變量且互為線性關系時，這兩個變量之間的相關程度采用積差相關系數，主要有Pearson簡單相關系數。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2? 結果與分析

2.1? 地面溫度的變化趨勢分析

德化縣年際地面溫度線性回歸方程y=0.036x+19.03，近39年德化地表溫度呈上升趨勢，速率為0.036℃/a;相關系數0.558，通過a=0.01顯著性水平檢驗。雖然年平均地面溫度呈明顯的上升趨勢，但年際間波動較大。

2.2? 各氣象因子的變化趨勢分析

近39年中德化縣各氣象因子的變化趨勢（表1），氣溫、降水量、風速和日照均趨于升高，其中溫度升高顯著，通過a=0.05顯著性檢驗;云量和相對濕度趨于減小。

2.3? 各氣象因子對地表溫度的影響分析

通過統計分析軟件對各氣象因子與地表溫度作散點圖并進行線性擬合得出，地面溫度與日照、風速、氣溫及降水量呈正比關系，但總云量、相對濕度則與其呈反比關系。初步判定氣溫是地面溫度主要影響因子，且明顯高于其它氣象因子對地面溫度的影響，而降水量和風速對地面溫度呈正相關，這與人們之前普遍認為的結論有差異。

2.4? 典型性相關分析與檢驗

利用SPSS統計分析軟件對數據進行標準化處理后，對得到的相關系數進行顯著性檢驗，顯著水平a=0.01和a=0.05，得出總云量、氣溫、相對濕度、降水量、風速及日照各因子與地面溫度之間相關性。定量得出地面溫度與氣溫、風速、日照、降水量呈現正相關，與云量、相對濕度則為負相關;以氣溫的相關程度最高，這與張娜等在濰坊市地表溫度變化及影響因子分析中的研究結果相一致[1]，為0.868;日照次之，為0.412，風速、總云量、相對濕度和降水量的相關系數分別為0.372、0.305、0.291和0.178，其中溫度、日照與地面溫度相關系數均通過a=0.01顯著檢驗，風速與地面溫度相關系數通過a=0.05顯著檢驗， 這些要素對地面溫度影響明顯?？傇屏俊⑾鄬穸?、降水量則未通過顯著性檢驗，對地面溫度造成的影響不明顯。

由于年平均降水量和平均風速與地面呈現正相關與理論普遍認為的負相關存在不一致，本文對各季地面溫度與對應的降水量及平均風速分別做更細的分析，可以定量看出各季地面溫度與各季降水量均成負相關，這與人們普遍認為的結論相一致，而與各季風速仍成正相關，這與人們普遍認為的結論仍然不一致。春季降水量與地面溫度相關程度最高，為-0.433，且通過a=0.01顯著性檢驗;其次是夏季，為-0.360，通過a=0.05顯著檢驗，相關程度最小的是冬季（-0.001），秋季為-0.094。而秋季風速與地面溫度相關程度最高，為0.370，且通過a=0.05的顯著性檢驗，春、夏、冬季相關系數分別為0.159、0.091、0.071。冬季、秋季降水量及冬季風速、春季風速、夏季風速均未能通過顯著性檢驗，說明該季降水量及風速對地面溫度影響不明顯。

4? 結論

①德化縣的地面溫度呈上升趨勢，速率為0.036℃/a，且通過a=0.01顯著性水平檢驗，說明上升趨勢明顯，氣溫對地面溫度上升貢獻最大。

②地面溫度與氣溫、日照均呈正相關，與降水量、云量、相對濕度呈負相關;氣溫和日照是導致德化地面溫度上升的主要因子，以氣溫的相關性最好[1-2]。

③分析得出地面溫度的高低由多個影響因子共同決定，與地面溫度與氣象要素相關性理論一致。

參考文獻：

[1] 張 娜，李晶晶. 濰坊市地表溫度變化及影響因子分析 [J].? ? ? ? 中國農業信息，2017（19）.

[2] 楊曉玲，蘭曉波，丁文魁，等.河西走廊東部地面溫度的變化? ? ? ?特征及影響因子分析[J].干旱地區農業研究 2014（1）.