盧愛剛，熊友才

（1.渭南師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，陜西 渭南714000；2.陜西省多河流濕地生態(tài)環(huán)境重點實驗室，陜西 渭南714000）

全球變化及其響應(yīng)和適應(yīng)的研究正成為當(dāng)前越來越重要的熱點問題［1－2］，人類生存環(huán)境及生產(chǎn)生活越來越明顯地受到全球變化的影響。農(nóng)業(yè)和糧食產(chǎn)量受氣候變化的影響而發(fā)生的相應(yīng)變化，也正引起人們越來越多的關(guān)注［3］。水蒸汽是大氣中最重要的能量載體，并且也是最重要的溫室氣體，它的時空分布通過諸如潛熱交換、輻射性冷卻和加熱、云的形成和降雨等對天氣和氣候造成相當(dāng)大的影響，從而影響動植物的生長環(huán)境，其變化是植被改變的主要動力［4］，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也會產(chǎn)生一定的影響。因此，對濕度的研究也顯得越來越重要。王留朋等［5］采用PWV（Precipitable Water Vapor）序列，結(jié)合實測降水量，研究了PWV序列和RH（Relative Humidity）序列在暴雨過程中的變化規(guī)律。另外，相對濕度對工業(yè)工藝也有很大影響［6］，還通過影響氣溶膠的光學(xué)特性，從而對太陽增溫率具有系統(tǒng)影響［7－8］；此外，相對濕度對能見度也有一定的影響［9］。

因此，研究全球變化背景下濕度的變化趨勢，對于了解環(huán)境的變化及調(diào)整生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。相對濕度的主要影響因素是氣溫和降水，中國氣候分布與變化的時空差異使其存在較大的時空差異。本文利用中國氣象中心提供的中國標(biāo)準(zhǔn)氣象站點實測的相對濕度月平均值，對全球氣候變化下過去五十年中國濕度變化進(jìn)行系統(tǒng)研究。通過系統(tǒng)研究全球變暖對區(qū)域濕度的影響趨勢，為人類應(yīng)對全球變暖的措施和決策制定提供理論基礎(chǔ)，為生態(tài)文明建設(shè)提供政策依據(jù)。

1 材料與方法

本文所用的數(shù)據(jù)來源于中國氣象中心提供的中國標(biāo)準(zhǔn)氣象站點的實測月平均值。采用的相對濕度數(shù)據(jù)，通過嚴(yán)格的篩選，將時間尺度統(tǒng)一在1958年1月至2007年12月，最終篩選出444個月數(shù)值完整的站點（圖1）。圖1表明，就全國而言，站點區(qū)域分布不均勻，特別是青藏與黑龍江北部站點稀少。受限于數(shù)據(jù)，本研究范圍限于中國大陸地區(qū)。通過對全國444個站點50a濕度變化的斜率分析，比較各地在全球升溫背景下的濕度變化趨勢。

圖1 444個氣象站點分布

2 結(jié)果與分析

圖2是1958—2007年年均相對濕度斜率區(qū)域分布格局，由圖2可知，中國中東部（95°E以東）地區(qū)相對濕度基本為減小趨勢，其中只有渤海北岸以及山東大部為增大趨勢；而95°E以西地區(qū)濕度基本為增大趨勢，這與已有工作提出的中國西部地區(qū)正在發(fā)生暖濕化的結(jié)論是一致的［10－11］。

圖3是每個站點1958—2007年每年相對濕度最大月的趨勢分布情況。據(jù)圖3，濕度最大月的變化趨勢以減小為主，說明全國大部分區(qū)域年濕度最高值趨于降低，只有南疆、內(nèi)蒙古絕大多數(shù)區(qū)域以及藏西地區(qū)、山東等地區(qū)濕度最大月的濕度值呈增大趨勢。

圖2 1958－2007年444個站點年均相對濕度序列斜率區(qū)域分布

圖3 1958－2007年444個站點年相對濕度最大月份斜率區(qū)域分布

圖4 1958－2007年444個站點年相對濕度最小月變化斜率區(qū)域分布

圖4 是1958—2007年444個站點年相對濕度最小月濕度趨勢變化斜率區(qū)域分布情況。從圖4可知，相對濕度最小月濕度變化趨勢區(qū)域差異大，其中減小趨勢主要分布于從吉林到云南、東北—西南走向的一個帶狀的不連續(xù)區(qū)域。另外，在青海、甘肅、四川以及東南沿海地區(qū)也有部分相對濕度減小的區(qū)域，其余大部分都是增大區(qū)域，特別是95°E以西區(qū)域。

圖5是各個站點每年相對濕度最大月份與最小月份相對濕度差值的趨勢分析結(jié)果（用每個站點每年濕度最大月的平均值，減去最小月份的濕度平均值，為年相對濕度差），圖5說明，以蒙古中部、四川盆地、塔里木盆地、云南為中心存在幾個顯著的年濕度差呈增大趨勢的區(qū)域；以北疆、東北北部、西藏南部、橫斷山區(qū)為中心，有幾個典型的相對濕度年差呈減小趨勢的區(qū)域，東南部平原也基本以減小趨勢為主。

圖5 1958－2007年444個站點年相對濕度差斜率區(qū)域分布

目前關(guān)于全球升溫對農(nóng)業(yè)影響的研究比較多，但各地由于制約農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的主導(dǎo)氣候因子是有差異的，就某一區(qū)域來說，氣候要素的制約性因子是不一樣，如在東北地區(qū)，溫度目前應(yīng)該是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的主要氣候因子；而在西北，降水量可能是當(dāng)前農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的主要氣候因子。作為反映氣溫與降水平衡的因子，濕度對氣溫和降水均有影響，對農(nóng)作物的生長也起著重要的作用，應(yīng)該引起重視。

3 結(jié)論與討論

由于不同農(nóng)作物對空氣濕度的要求不同，所以全球氣候變化引起的區(qū)域濕度變化，會在一定程度上影響農(nóng)業(yè)的區(qū)域分布及生長狀況。我國西北干旱區(qū)半個世紀(jì)以來受氣候暖干化影響，糧食氣象產(chǎn)量呈現(xiàn)明顯下降趨勢［12］。本文利用444個站點的濕度變化斜率對各地濕度變化趨勢進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)盡管均值分析與極值分析有差異，但大的格局是一致的，即：在全球升溫的背景下，中國相對濕度區(qū)域變化以95°E為分界線，90°E以西區(qū)域濕度普遍呈增大趨勢，說明中國西部在全球變暖背景下的濕度增大，呈現(xiàn)“暖濕化”趨勢；95°E以東地區(qū)基本以相對濕度呈減小趨勢為主，以東北地區(qū)最為典型，氣候呈現(xiàn)“暖干化”趨勢，個別區(qū)域濕度增大。

在全球升溫下，相對濕度年差（最高與最低月份的差值）因為降水和升溫的復(fù)雜組合而在區(qū)域上差異較大，但是沒有明顯的空間分布規(guī)律。

在升溫比較一致的情況下，各地濕度變化的趨勢不同，主要是由降水變化的區(qū)域差異引起的。

［1］ 姚檀棟，朱立平.青藏高原環(huán)境變化對全球變化的響應(yīng)及其適應(yīng)對策［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2006，21（5）：459－463.

［2］ 葉篤正，符淙斌，董文杰.全球變化科學(xué)進(jìn)展與未來趨勢［J］.地球科學(xué)進(jìn)展，2002，17（4）：467－469.

［3］ 符淙斌，董文杰，溫剛，等.全球變化的區(qū)域響應(yīng)和適應(yīng)［J］.氣象學(xué)報，2003，61（2）：245－249.

［4］ Gosling W D，Bush M B，Hanselman J A.Glacial－interglacial changes in moisture balance and the impact on vegetation in the southern hemisphere tropical Andes（Bolivia／Peru）［J］.Palaeogeography，Palaeoclimatology，Palaeoecology，2008，259（1）：35－50.

［5］ 王留朋，白征東，過靜珺，等.利用地基GPS PWV序列和相對濕度RH序列研究暴雨過程［J］.測繪科學(xué)，2007，32（3）：142－143.

［6］ 匡登峰，劉慶綱，郭維廉，等.大氣濕度對AFM針尖氧化加工金屬Ti膜的影響［J］.壓電與聲光，2004，26（3）：234－236.

［7］ 楊軍，李子華，黃世鴻.相對濕度對大氣氣溶膠粒子短波輻射特性的影響［J］.大氣科學(xué)，1999，23（2）：239－247.

［8］ 孫景群.濕氣溶膠的光散射特性［J］.高原氣象，1983，2（3）：49－54.

［9］ 孫景群.能見度與相對濕度的關(guān)系［J］.氣象學(xué)報，1985，43（2）：230－234.

［10］ 施雅鳳，沈永平，胡汝驥.西北氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的信號、影響和前景初步探討［J］.冰川凍土，2003，24（3）：219－226.

［11］ 施雅風(fēng)，孔昭宸，王蘇民，等.中國全新世大暖期的氣候與環(huán)境的基本特征［M］∥施雅風(fēng).中國全新世大暖期氣候與環(huán)境.北京：海洋出版社，1992.

［12］ 高蓉，張燕霞，石圓圓，等.西北干旱半干旱過渡區(qū)近50年氣候變化特征分析及對糧食產(chǎn)量的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（14）：6493－6497，6519.