德化县地表温度变化及影响因子分析

2023.09.22

许光耀

【摘? ?要】利用德化县国家气象站1980～2018年观测资料，采用一元线性回归、散点图和相关性分析，对德化39年地表温度变化及其影响因子分析。结果表明：德化县地表温度年序列呈上升趋势，速率为0.36℃/10a，且上升趋势显著。通过与同期云量、气温、降水量、风速、相对湿度和日照六个气象因子对比分析，认为地表温度上升主要是由气温、日照、秋季风速共同作用引起，以气温相关性最好。

【关键词】地表温度;变化;影响因子

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

地表溫度指地面的温度。太阳热能辐射到地面后，一部分被反射到大气层，一部分被地面吸收后使地面增热，对地面温度测量后得到的温度即地表温度。地表温度还会由所处地点环境而不同。地表温度变化也是气候变化研究中重要问题之一。文章利用德化县1980-2018年地表温度观测值分析其变化特征，为开展地方气候变化对当地农业区域规划和农业生产提供科学参考。

据相关理论分析，对地表温度高低有影响的主要是气温、云量、降水量、湿度、风速及日照等要素。通常温度越高、湿度及风速越小、降水量越少、日照越长、云量越少，该日地表温度就越高。但是这些要素对影响究竟有多大呢？是否和理论认为完全一致呢？本文选取德化气象站近39年实测数据分析得出结论。

1? 数据来源与研究方法

1.1? ?数据来源

本文选取德化国家气象站1980～2018年地面气象观测站观测的0cm地面温度、云量、气温、相对湿度、降水量、平均风速和日照观测记录资料。季节划分方法如下：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地表温度及各气象因子变化趋势运用线性回归方程进行分析。

②散点图表示应变量随自变量变化而变化的趋势，利用数据分析软件探讨散点图和拟合线，从而直观体现出同期各气象因子对地表因子的影响。

③运用数据分析软件分析地表温度与同期各气象因子相关性，并检验相关系数。Pearson相关系数可衡量两个数据集合是否处于一条线上，判断出定距变量间线性关系。当两个变量都为正态连续变量且互为线性关系时，这两个变量之间的相关程度采用积差相关系数，主要有Pearson简单相关系数。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2? 结果与分析

2.1? 地面温度的变化趋势分析

德化县年际地面温度线性回归方程y=0.036x+19.03，近39年德化地表温度呈上升趋势，速率为0.036℃/a;相关系数0.558，通过a=0.01显著性水平检验。虽然年平均地面温度呈明显的上升趋势，但年际间波动较大。

2.2? 各气象因子的变化趋势分析

近39年中德化县各气象因子的变化趋势（表1），气温、降水量、风速和日照均趋于升高，其中温度升高显著，通过a=0.05显著性检验;云量和相对湿度趋于减小。

2.3? 各气象因子对地表温度的影响分析

通过统计分析软件对各气象因子与地表温度作散点图并进行线性拟合得出，地面温度与日照、风速、气温及降水量呈正比关系，但总云量、相对湿度则与其呈反比关系。初步判定气温是地面温度主要影响因子，且明显高于其它气象因子对地面温度的影响，而降水量和风速对地面温度呈正相关，这与人们之前普遍认为的结论有差异。

2.4? 典型性相关分析与检验

利用SPSS统计分析软件对数据进行标准化处理后，对得到的相关系数进行显著性检验，显著水平a=0.01和a=0.05，得出总云量、气温、相对湿度、降水量、风速及日照各因子与地面温度之间相关性。定量得出地面温度与气温、风速、日照、降水量呈现正相关，与云量、相对湿度则为负相关;以气温的相关程度最高，这与张娜等在潍坊市地表温度变化及影响因子分析中的研究结果相一致[1]，为0.868;日照次之，為0.412，风速、总云量、相对湿度和降水量的相关系数分别为0.372、0.305、0.291和0.178，其中温度、日照与地面温度相关系数均通过a=0.01显著检验，风速与地面温度相关系数通过a=0.05显著检验，这些要素对地面温度影响明显。总云量、相对湿度、降水量则未通过显著性检验，对地面温度造成的影响不明显。

由于年平均降水量和平均风速与地面呈现正相关与理论普遍认为的负相关存在不一致，本文对各季地面温度与对应的降水量及平均风速分别做更细的分析，可以定量看出各季地面温度与各季降水量均成负相关，这与人们普遍认为的结论相一致，而与各季风速仍成正相关，这与人们普遍认为的结论仍然不一致。春季降水量与地面温度相关程度最高，为-0.433，且通过a=0.01显著性检验;其次是夏季，为-0.360，通过a=0.05显著检验，相关程度最小的是冬季（-0.001），秋季为-0.094。而秋季风速与地面温度相关程度最高，为0.370，且通过a=0.05的显著性检验，春、夏、冬季相关系数分别为0.159、0.091、0.071。冬季、秋季降水量及冬季风速、春季风速、夏季风速均未能通过显著性检验，说明该季降水量及风速对地面温度影响不明显。

4? 结论

①德化县的地面温度呈上升趋势，速率为0.036℃/a，且通过a=0.01显著性水平检验，说明上升趋势明显，气温对地面温度上升贡献最大。

②地面温度与气温、日照均呈正相关，与降水量、云量、相对湿度呈负相关;气温和日照是导致德化地面温度上升的主要因子，以气温的相关性最好[1-2]。

③分析得出地面温度的高低由多个影响因子共同决定，与地面温度与气象要素相关性理论一致。

参考文献：

[1] 张娜，李晶晶. 潍坊市地表温度变化及影响因子分析 [J].? ? ? ? 中国农业信息，2017（19）.

[2] 杨晓玲，兰晓波，丁文魁，等.河西走廊东部地面温度的变化? ? ? ?特征及影响因子分析[J].干旱地区农业研究 2014（1）.