地理科学进展 ›› 2016, Vol. 35 ›› Issue (12): 1538-1548.doi: 10.18306/dlkxjz.2016.12.010
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江净超1(), 刘军志2,3,**(
), 秦承志3,4, 缪亚敏2, 朱阿兴2,3
出版日期:
2016-12-20
发布日期:
2016-12-20
通讯作者:
刘军志
作者简介:
作者简介:江净超(1986-),男,河北邢台人,助理研究员,从事城市地理环境监测和模拟研究,E-mail:
基金资助:
Jingchao JIANG1(), Junzhi LIU2,3,*(
), Chengzhi QIN3,4, Yamin MIAO2, A-Xing ZHU2,3
Online:
2016-12-20
Published:
2016-12-20
Contact:
Junzhi LIU
Supported by:
摘要:
近地表气温直减率是推测近地表气温空间分布的重要参数。中国幅员辽阔,气候和地形地貌条件复杂,直接使用反映对流层平均状况的单一气温直减率(0.65℃/100 m)很难表征中国近地表气温直减率的季节和类型差异。本文利用中国839个国家气象站点2000-2013年的近地表气温数据,分别在国家尺度和综合自然区划尺度上使用多元回归分析方法计算各个季节的平均气温直减率(lrmeanT)、平均最低气温直减率(lrminT)和平均最高气温直减率(lrmaxT),并借助空间插值算法对气温直减率的可靠性进行了验证,最后分析了其季节和类型的差异。结果表明:①在国家尺度上,3种气温直减率均小于0.65℃/100 m;lrminT、lrmeanT和lrmaxT的季节差异分别为0.05、0.13和0.24℃/100 m,且一般有夏季最大、冬季最小的季节规律;春、夏、秋、冬季气温直减率的类型差异分别为0.12、0.05、0.11和0.26℃/100m,且有lrminT>lrmeanT>lrmaxT的规律。②在综合自然区划尺度上,气温直减率大多低于0.65℃/100 m,且存在明显的地域差异;夏季气温直减率一般大于冬季气温直减率,季节差异大多超过0.10℃/100 m;气温直减率类型差异半数区域超过或等于0.10℃/100 m,在春、夏、秋季,半数左右的区域lrmaxT >lrminT,在冬季,多数区域的lrminT >lrmaxT,lrmeanT一般处于lrmaxT和lrminT之间。
江净超, 刘军志, 秦承志, 缪亚敏, 朱阿兴. 中国近地表气温直减率及其季节和类型差异[J]. 地理科学进展, 2016, 35(12): 1538-1548.
Jingchao JIANG, Junzhi LIU, Chengzhi QIN, Yamin MIAO, A-Xing ZHU. Near-surface air temperature lapse rates and seasonal and type differences in China[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2016, 35(12): 1538-1548.
表3
区划尺度的平均气温直减率/(℃/100 m)"
大区 | 区域ID | 春 | 夏 | 秋 | 冬 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|
东部季风区 | 1 | ○0.65* | ×0.83* | ○0.59× | ×-0.15× | ×0.48× |
2 | □0.56*** | □0.58*** | □0.59*** | □0.51*** | □0.56*** | |
3 | □0.74*** | □0.91*** | □0.73*** | □0.15× | □0.63** | |
4 | □0.61*** | □0.62*** | □0.58*** | □0.51*** | □0.58*** | |
5 | □0.62* | □0.58** | □1.27*** | □1.66*** | □1.03*** | |
6 | □0.54*** | □0.57*** | □0.49*** | □0.49*** | □0.52*** | |
7 | □0.56*** | □0.62*** | □0.48*** | □0.36*** | □0.51*** | |
8 | □0.45*** | □0.58*** | □0.50*** | □0.40*** | □0.48*** | |
9 | □0.50*** | □0.52*** | □0.42*** | □0.42*** | □0.46*** | |
10 | □0.46*** | □0.59*** | □0.57*** | □0.40*** | □0.50*** | |
11 | □0.50*** | □0.62*** | □0.53*** | □0.40*** | □0.51*** | |
12 | □0.55*** | □0.56*** | □0.53*** | □0.57*** | □0.55*** | |
13 | □0.48*** | □0.55*** | □0.53*** | □0.50*** | □0.52*** | |
14 | □0.56*** | □0.51*** | □0.49*** | □0.47*** | □0.51*** | |
15 | □0.23*** | □0.48*** | □0.42*** | □0.17* | □0.32*** | |
17 | □0.11× | ○0.36** | △0.35* | □0.07× | □0.22× | |
18 | △0.39** | □0.50*** | □0.50*** | △0.36* | □0.44** | |
西北干旱区 | 20 | ○0.68× | ×1.02× | ○0.67× | △0.25× | ○0.66× |
21 | □0.81*** | □0.77*** | □0.72*** | □0.89*** | □0.80*** | |
22 | □0.63*** | □0.52*** | □0.46** | □0.43* | □0.51*** | |
23 | △0.77** | △0.79** | ○0.60** | ○0.38* | ○0.64** | |
24 | □0.53*** | □0.63*** | □0.41*** | ×-0.20× | △0.34** | |
26 | □0.71*** | □0.72*** | □0.56*** | ○0.25* | □0.56*** | |
27 | □0.68*** | □0.74*** | □0.45*** | □0.32* | □0.55*** | |
青藏高寒区 | 29 | □0.63*** | □0.53*** | □0.58*** | □0.66*** | □0.60*** |
30 | ○0.85** | ○0.69* | ○0.76** | ○0.81** | ○0.78** | |
31 | □0.64*** | □0.66*** | □0.56*** | □0.47*** | □0.58*** | |
32 | □0.55*** | □0.53*** | □0.40*** | △0.36** | □0.46*** |
表4
区划尺度的平均最低气温直减率/(℃/100 m)"
大区 | 区域ID | 春 | 夏 | 秋 | 冬 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|
东部季风区 | 1 | ×0.77× | ×0.92× | ×0.66× | ×-0.17× | ×0.55× |
2 | □0.70*** | □0.78*** | □0.73*** | □0.71** | □0.73*** | |
3 | □0.69* | □0.97*** | □0.85* | □0.12× | □0.66× | |
4 | □0.51*** | □0.54*** | □0.47** | □0.45** | □0.49*** | |
5 | □1.26*** | □1.10*** | □1.96*** | □2.33*** | □1.66*** | |
6 | □0.54*** | □0.59*** | □0.52*** | □0.55*** | □0.55*** | |
7 | □0.44*** | □0.52*** | □0.40*** | □0.30*** | □0.41*** | |
8 | □0.44*** | □0.52*** | □0.47*** | □0.43*** | □0.47*** | |
9 | □0.53*** | □0.57*** | □0.50*** | □0.52*** | □0.53*** | |
10 | □0.43*** | □0.51*** | □0.51*** | □0.41*** | □0.46*** | |
11 | □0.47*** | □0.55*** | □0.49*** | □0.41*** | □0.48*** | |
12 | □0.56*** | □0.54*** | □0.55*** | □0.60*** | □0.56*** | |
13 | □0.49*** | □0.50*** | □0.53*** | □0.52*** | □0.51*** | |
14 | □0.54*** | □0.50*** | □0.53*** | □0.51*** | □0.52*** | |
15 | □0.36*** | □0.47*** | □0.41*** | □0.29** | □0.38*** | |
17 | □0.30× | ×0.49* | □0.44* | □0.26× | □0.37× | |
18 | ○0.44** | □0.49*** | □0.48*** | ○0.37* | △0.44** | |
西北干旱区 | 20 | ×0.68× | ×1.00× | ×0.80× | △0.32× | ×0.70× |
21 | □0.76*** | □0.82*** | □0.71*** | □0.86** | □0.79*** | |
22 | △0.50* | ○0.47* | ○0.40× | ○0.41× | ○0.44* | |
23 | ○0.72** | ○0.70* | ○0.56* | ○0.48* | ○0.62* | |
24 | □0.42** | △0.49** | ○0.33* | ×-0.18× | ○0.27* | |
26 | □0.61*** | □0.60*** | □0.46*** | ○0.26× | □0.48*** | |
27 | □0.66*** | □0.70*** | ○0.46* | ○0.39× | △0.55** | |
青藏高寒区 | 29 | □0.66*** | □0.53*** | □0.60*** | □0.78*** | □0.64*** |
30 | △0.92*** | △0.70*** | △0.82** | ×0.96* | △0.85** | |
31 | □0.63*** | □0.59*** | □0.54*** | □0.54*** | □0.57*** | |
32 | □0.49** | △0.51** | △0.37** | △0.40* | △0.44** |
表5
区划尺度的平均最高气温直减率/(℃/100 m)"
大区 | 区域ID | 春 | 夏 | 秋 | 冬 | 年 |
---|---|---|---|---|---|---|
东部季风区 | 1 | △0.62** | ○0.68** | □0.55*** | ×-0.05× | △0.45* |
2 | □0.45*** | □0.40*** | □0.45*** | □0.29** | □0.40*** | |
3 | □0.68*** | □0.66*** | □0.44*** | □0.07× | □0.46** | |
4 | □0.71*** | □0.72*** | □0.68*** | □0.57*** | □0.67*** | |
5 | □0.34× | □0.17× | □0.69*** | □1.03*** | □0.56** | |
6 | □0.52*** | □0.54*** | □0.45*** | □0.42*** | □0.48*** | |
7 | □0.65*** | □0.70*** | □0.58*** | □0.42*** | □0.59*** | |
8 | □0.46*** | □0.61*** | □0.54*** | □0.37*** | □0.50*** | |
9 | □0.46*** | □0.45*** | □0.31*** | □0.24*** | □0.36*** | |
10 | □0.53*** | □0.70*** | □0.65*** | □0.44*** | □0.58*** | |
11 | □0.55*** | □0.70*** | □0.59*** | □0.41*** | □0.56*** | |
12 | □0.55*** | □0.61*** | □0.51*** | □0.50*** | □0.54*** | |
13 | □0.46*** | □0.62*** | □0.55*** | □0.45*** | □0.52*** | |
14 | □0.58*** | □0.52*** | □0.46*** | □0.44*** | □0.50*** | |
15 | △0.02× | □0.47*** | □0.41*** | □-0.05× | △0.22* | |
17 | △-0.23× | ×0.02× | ×0.10× | □-0.27× | △-0.10× | |
18 | △0.35* | □0.49*** | □0.55** | △0.36× | △0.44* | |
西北干旱区 | 20 | △0.62* | ×0.92* | △0.54* | △0.17× | △0.57* |
21 | □0.87*** | □0.74*** | □0.76*** | □0.96*** | □0.83*** | |
22 | □0.77*** | □0.64*** | □0.58*** | □0.41*** | □0.60*** | |
23 | □0.79*** | □0.85*** | □0.63*** | □0.17** | □0.61*** | |
24 | □0.61*** | □0.74*** | □0.47*** | ×-0.28× | △0.39** | |
26 | □0.79*** | □0.81*** | □0.67*** | ○0.26* | □0.63*** | |
27 | □0.70*** | □0.82*** | □0.53*** | □0.19** | □0.56*** | |
青藏高寒区 | 29 | □0.68*** | □0.61*** | □0.60*** | □0.62*** | □0.63*** |
30 | ×0.83* | ×0.74* | ○0.78* | ○0.76** | ○0.78* | |
31 | □0.62*** | □0.69*** | □0.54*** | □0.36*** | □0.55*** | |
32 | □0.63*** | □0.57*** | □0.51*** | □0.33*** | □0.51*** |
[1] | 方精云. 1992. 我国气温直减率分布规律的研究[J]. 科学通报, 37(9): 817-820. |
[Fang J Y.1992. Studies on geographic distribution of the altitudinal lapse rate of temperature in China[J]. Chinese Science Bulletin, 37(23): 1979-1983.] | |
[2] |
李军, 游松财, 黄敬峰. 2006. 中国1961-2000年月平均气温空间插值方法与空间分布[J]. 生态环境, 15(1): 109-114.
doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2006.01.024 |
[Li J, You S C, Huang J F.2006. Spatial interpolation method and spatial distribution characteristics of monthly mean temperature in China during 1961-2000[J]. Ecology and Environment, 15(1): 109-114.]
doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2006.01.024 |
|
[3] |
刘伟刚, 张东启, 柳景峰, 等. 2013. 喜马拉雅山中段地区气温直减率变化特征[J]. 干旱气象, 31(2): 240-245.
doi: 10.11755/j.issn.1006-7639(2013)-02-0240 |
[Liu W G, Zhang D Q, Liu J F, et al.2013. A study on temperature lapse rate on the northern and southern slopes of the central Himalayas[J]. Journal of Arid Meteorology, 31(2): 240-245.]
doi: 10.11755/j.issn.1006-7639(2013)-02-0240 |
|
[4] |
潘耀忠, 龚道溢, 邓磊, 等. 2004. 基于DEM的中国陆地多年平均温度插值方法[J]. 地理学报, 59(3): 366-374.
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2004.03.006 |
[Pan Y Z, Gong D Y, Deng L, et al.2004. Smart distance searching-based and DEM-informed interpolation of surface air temperature in China[J]. Acta Geographica Sinica, 59(3): 366-374.]
doi: 10.3321/j.issn:0375-5444.2004.03.006 |
|
[5] | 山地气候文集编委会. 1984. 山地气候文集[M]. 北京: 气象出版社: 69-76. |
[Editorial Committee of Collected Works on Mountain Climate. 1984. Shandi qihou wenji[M]. Beijing, China: China Meteorological Press: 69-76.] | |
[6] | 宋文娟, 熊黑钢, 穆桂金. 2009. 新疆博格达山北麓气候变化分析[J]. 干旱区研究, 26(5): 628-633. |
[Song W J, Xiong H G, Mu G J.2009. Analysis on climatic change in northern piedmont of the Bogda Mountain, Xinjiang[J]. Arid Zone Research, 26(5): 628-633.] | |
[7] |
王艳霞, 丁琨, 黄晓园, 等. 2014. 利用遥感瞬时温度场研究云南山地气温直减率[J]. 遥感学报, 18(4): 912-922.
doi: 10.11834/jrs.20142362 |
[Wang Y X, Ding K, Huang X Y, et al.2014. Temperature lapse rates in the mountain regions of Yunnan Province based on remotely sensed instantaneous land surface temperature[J]. Journal of Remote Sensing, 18(4): 912-922.]
doi: 10.11834/jrs.20142362 |
|
[8] |
翁笃鸣, 孙治安. 1984. 我国山地气温直减率的初步研究[J]. 地理研究, 3(2): 24-34.
doi: 10.11821/yj1984020003 |
[Weng D M, Sun Z A.1984. A preliminary study of the lapse rate of surface air temperature over mountainous regions of China[J]. Geographical Research, 3(2): 24-34.]
doi: 10.11821/yj1984020003 |
|
[9] |
杨美华. 1981. 长白山的气候特征及北坡垂直气候带[J]. 气象学报, 39(3): 311-320.
doi: 10.11676/qxxb1981.034 |
[Yang M H.1981. The climatic features of Changbaishan and its vertical climatic zone on the northern slop[J]. Acta Meteorologica Sinica, 39(3): 311-320.]
doi: 10.11676/qxxb1981.034 |
|
[10] |
张洪亮, 倪绍祥, 邓自旺, 等. 2002. 基于DEM的山区气温空间模拟方法[J]. 山地学报, 20(3): 360-364.
doi: 10.3969/j.issn.1008-2786.2002.03.018 |
[Zhang H L, Ni S X, Deng Z W, et al.2002. A method of spatial simulating of temperature based Digital Elevation Model (DEM) in mountain area[J]. Journal of Mountain Science, 20(3): 360-364.]
doi: 10.3969/j.issn.1008-2786.2002.03.018 |
|
[11] | 张家诚, 林之光. 1985. 中国气候[M]. 上海: 上海科学技术出版社: 79-97. |
[Zhang J C, Lin Z G.1985. Zhongguo qihou[M]. Shanghai, China: Shanghai Science and Technology Press: 79-97.] | |
[12] |
张勇, 刘时银, 韩海东, 等. 2004. 天山南坡科其卡尔巴契冰川消融期气候特征分析[J]. 冰川冻土, 26(5): 545-550.
doi: 10.3969/j.issn.1000-0240.2004.05.006 |
[Zhang Y, Liu S Y, Han H D, et al.2004. Characteristics of climate on the Keqicar Glacier on the south slopes of the Tianshan Mountains during Ablation period[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 26(5): 545-550.]
doi: 10.3969/j.issn.1000-0240.2004.05.006 |
|
[13] |
赵芳, 张百平, 庞宇, 等. 2012. 山体效应对北半球林线分布的影响分析[J]. 地理学报, 67(11): 1556-1564.
doi: 10.11821/xb201211012 |
[Zhao F, Zhang B P, Pang Y, et al.2012. Mass elevation effect and its contribution to the altitude of timberline in the Northern Hemisphere[J]. Acta Geographica Sinica, 67(11): 1556-1564.]
doi: 10.11821/xb201211012 |
|
[14] |
郑成洋, 方精云. 2004. 福建黄岗山东南坡气温的垂直变化[J]. 气象学报, 62(2): 251-255.
doi: 10.3321/j.issn:0577-6619.2004.02.012 |
[Zheng C Y, Fang J Y.2004. Changes in air temperature varibles along altitudinal gradient in Mt. Huanggang, China[J]. Acta Meteorologica Sinica, 62(2): 251-255.]
doi: 10.3321/j.issn:0577-6619.2004.02.012 |
|
[15] | 中国科学院《中国自然地理》编辑委员会. 1985. 中国自然地理总论[M]. 北京: 科学出版社: 187-196. |
[Editorial Board of Physical Geography of China, CAS. 1985. Zhongguo ziran dili zonglun[M]. Beijing, China: Science Press: 187-196.] | |
[16] | 中山大学, 兰州大学, 南京大学, 等. 1978. 自然地理学[M]. 北京: 人民教育出版社: 36-39. |
[Sun Yat-Sen University, Lanzhou University, Nanjing University, et al. 1978. Ziran dili xue[M]. Beijing, China: People's Education Press: 36-39.] | |
[17] | Fang J Y, Yoda K.1988. Climate and vegetation in China (I). Changes in the altitudinal lapse rate of temperature and distribution of sea level temperature[J]. Ecological Research, 3(1): 37-51. |
[18] |
Hargreaves G H, Samani Z A.1985. Reference crop evapotranspiration from temperature[J]. Applied Engineering in Agriculture, 1(2): 96-99.
doi: 10.13031/2013.26773 |
[19] |
Harlow R C, Burke E J, Scott R L, et al.2004. Research note: Derivation of temperature lapse rates in semi-arid south-eastern Arizona[J]. Hydrology and Earth System Sciences, 8(6): 1179-1185.
doi: 10.5194/hess-8-1179-2004 |
[20] |
Li X P, Wang L, Chen D L, et al.2013. Near-surface air temperature lapse rates in the mainland China during 1962-2011[J]. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 118(14): 7505-7515.
doi: 10.1002/jgrd.50553 |
[21] |
Peng S S, Piao S L, Ciais P, et al.2013. Asymmetric effects of daytime and night-time warming on Northern Hemisphere vegetation[J]. Nature, 501: 88-92.
doi: 10.1038/nature12434 pmid: 24005415 |
[22] | Rolland C.2003. Spatial and seasonal variations of air temperature lapse rates in Alpine regions[J]. Journal of Climate, 16(7): 1032-1046. |
[1] | 陈卓, 梁宜, 金凤君. 基于陆路综合交通系统的中国城市网络通达性模拟及其对区域发展格局的影响[J]. 地理科学进展, 2021, 40(2): 183-193. |
[2] | 姜宛贝, 刘卫东, 刘志高, 韩梦瑶. 中国化石能源燃烧碳排放强度非均衡性及其演变的驱动力分析[J]. 地理科学进展, 2020, 39(9): 1425-1435. |
[3] | 胡国建, 陆玉麒. 基于企业视角的城市网络研究进展、思考和展望[J]. 地理科学进展, 2020, 39(9): 1587-1596. |
[4] | 朱晟君, 黄永源, 胡晓辉. 多尺度视角下的产业价值链与空间升级研究框架与展望[J]. 地理科学进展, 2020, 39(8): 1367-1384. |
[5] | 杜欣儒, 路紫, 李仁杰, 董雅晴, 高伟. 中国枢纽机场时间延误成本估算与航线影响分析及中美比较[J]. 地理科学进展, 2020, 39(7): 1160-1171. |
[6] | 周国华, 张汝娇, 贺艳华, 戴柳燕, 张丽. 论乡村聚落优化与乡村相对贫困治理[J]. 地理科学进展, 2020, 39(6): 902-912. |
[7] | 谭雪兰, 蒋凌霄, 王振凯, 安悦, 陈敏, 任辉. 地理学视角下的中国乡村贫困——源起、进展与展望[J]. 地理科学进展, 2020, 39(6): 913-923. |
[8] | 刘小鹏, 程静, 赵小勇, 苗红, 魏静宜, 曾端, 马存霞. 中国可持续减贫的发展地理学研究[J]. 地理科学进展, 2020, 39(6): 892-901. |
[9] | 孙娜, 张梅青. 基于高铁流的中国城市网络结构特征演变研究[J]. 地理科学进展, 2020, 39(5): 727-737. |
[10] | 杜德林, 王姣娥, 王祎. 中国三大航空公司市场竞争格局及演化研究[J]. 地理科学进展, 2020, 39(3): 367-376. |
[11] | 周美君, 李飞, 邵佳琪, 杨海娟. 气候变化背景下中国玉米生产潜力变化特征[J]. 地理科学进展, 2020, 39(3): 443-453. |
[12] | 孙才志, 阎晓东. 基于MRIO的中国省区和产业灰水足迹测算及转移分析[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 207-218. |
[13] | 韩炜, 蔡建明. 乡村非农产业时空格局及其对居民收入的影响[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 219-230. |
[14] | 李晓丽, 宋伟轩, 吴威, 马雨竹. 基于跟踪调查的北京城市空间感知研究——以中国科学院大学硕士研究生为例[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 276-285. |
[15] | 邹利林, 刘彦随, 王永生. 中国土地利用冲突研究进展[J]. 地理科学进展, 2020, 39(2): 298-309. |
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