從二十四節(jié)氣看氣候變化

1、從二十四節(jié)氣看氣候變化 余昌新聞背景“小滿前后，種瓜種豆?！倍墓?jié)氣是我國古代人民智慧的結(jié)晶，長期以 來，根據(jù)二十四節(jié)氣氣候特征總結(jié)的農(nóng)諺也對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著重要指導(dǎo)作用。然而 在全球變暖和我國城鎮(zhèn)化背景下，二十四節(jié)氣的氣候特征也已經(jīng)發(fā)生了顯著的變 化。中科院大氣物理研究所錢誠等人于2011年根據(jù)1960年至2008年我國549 個(gè)氣象站的近地面氣溫觀測資料，用統(tǒng)計(jì)方法定量分析了我國近50年來這種變 化的具體情況。2015年，錢誠等人進(jìn)一步量化了城鎮(zhèn)化對二十四節(jié)氣氣候變化的 影響。二十四節(jié)氣細(xì)致地反映了我國四季交替的氣候特征，含有時(shí)令順序、物候變 化、農(nóng)作物生長情況等方面的標(biāo)志性意義，特別是與農(nóng)

2、業(yè)生產(chǎn)活動緊密相連。我 國是個(gè)農(nóng)業(yè)大國，根據(jù)各地節(jié)氣的氣候特征總結(jié)出的農(nóng)業(yè)諺語，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展 立了大功，至今仍對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動具有參考價(jià)值。二十四節(jié)氣的概念起源于古代的黃河流域，當(dāng)時(shí)該地區(qū)是我國社會經(jīng)濟(jì)最發(fā) 達(dá)的地區(qū)。早在春秋時(shí)期，古人定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬4個(gè)節(jié)氣，以后經(jīng) 過不斷地改進(jìn)與完善，到西漢初期，二十四節(jié)氣在淮南子的天文訓(xùn)中被 完整地記載下來。公元前104年的西漢，我國第一部有完整文字記載的歷法一一 太初歷，開始把二十四節(jié)氣訂為歷法，明確了二十四節(jié)氣的天文位置。通常說的二十四節(jié)氣是一個(gè)天文學(xué)的概念，以地球圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的天文位置 為區(qū)分。然而，每個(gè)節(jié)氣對于人類活動有指導(dǎo)意義的內(nèi)涵主

3、要在于其相應(yīng)的氣候 特征。那么，在全球變暖的大背景下，“氣候”二十四節(jié)氣是如何變化的？（）大寒特征天氣很少出現(xiàn)大暑特征天氣顯著增多錢誠等人的研究顯示，從全國日平均氣溫資料揭示的二十四節(jié)氣的基本特征 來看，最冷的節(jié)氣是大寒（-3.51。6,最熱的節(jié)氣是大暑（23.59。6,兩千年前我 國勞動人民總結(jié)出來的這兩個(gè)季節(jié)性極端階段，在當(dāng)前全球變暖的大背景下并沒 有發(fā)生本質(zhì)改變。隨著近代氣候變暖，二十四節(jié)氣也在發(fā)生一些相應(yīng)的變化。全國平均氣溫季 節(jié)循環(huán)中最冷的時(shí)段（0。以下）呈現(xiàn)整體逐步抬升的趨勢。如果以1961至1990 年氣候標(biāo)準(zhǔn)時(shí)段的閾值作為參照（常年情況），則1987年以后小寒、大寒特征的 天氣

4、幾乎很少出現(xiàn)了。與此同時(shí)，氣溫季節(jié)循環(huán)中最熱的時(shí)段（日平均氣溫22。 以上）在1997年以后呈現(xiàn)明顯的整體抬升趨勢，連續(xù)11年都出現(xiàn)達(dá)到大暑特征 的天氣。對全國平均而言，1998年至2007年平均的大寒天數(shù)（14.0天/年）比20世 紀(jì)60年代（32.4天/年）減少56.8%, 2007年甚至沒有1天低于常年大寒閾值溫 度；大暑天數(shù)趨于增多，1998年至2007年的大暑天數(shù)（36.1天/年）比20世紀(jì) 60年代（20.0天/年）增加81.4%。（）雨水氣候提前大約15天立秋氣候推遲約5至6天研究表明，氣溫上升階段的氣候節(jié)氣除了存在明顯的年際變率外，都有趨于 顯著提前的系統(tǒng)性趨勢，而且在1961

5、至2007年的47年間總的提前趨勢都在6天 以上。其中，雨水、驚蟄和夏至是提前趨勢相對較大的，分別提前14.6天（相 當(dāng)于近年到達(dá)雨水節(jié)氣平均氣溫的日期比20世紀(jì)60年代初期早了近半個(gè)月）、 11.0和9.7天，雨水節(jié)氣提前天數(shù)最多。如果以日平均氣溫5C（此溫度是國內(nèi)外很多文獻(xiàn)普遍采用的中高緯度地區(qū) 生長期開始的閾值溫度）表示氣候入春的閾值，那么在1961至2007年的47年間， 入春提前9.5天。與此同時(shí)，氣溫下降階段的氣候節(jié)氣如立秋、冬至等，除了也存在明顯的年 際變率外，都有趨于顯著推遲的系統(tǒng)性趨勢，基本上推遲5至6天左右，而小寒、 大寒氣候在趨于消失。（）雨水節(jié)氣增溫最大秋季增溫相對較小

6、氣候二十四節(jié)氣的變化趨勢給我們的一個(gè)直觀感覺是，全國平均氣溫的季節(jié) 循環(huán)呈現(xiàn)一個(gè)整體抬升的趨勢，仔細(xì)計(jì)算每個(gè)節(jié)氣的氣溫變化趨勢的結(jié)果也證實(shí) 了這一點(diǎn)。1961至2007年中，二十四節(jié)氣的增溫在0.53C至2.43C之間，其 中大暑節(jié)氣的增溫最小，雨水的增溫最大，這與前面提到的雨水節(jié)氣提前的天數(shù) 最多是一致的。立春、雨水、驚蟄這3個(gè)節(jié)氣的增溫都在2C以上，在1961至 2007年間分別增暖了 2.37C、2 .43C和2.21C，比大寒的增溫（1.39C）要大 很多。另一個(gè)明顯的特征是，氣溫上升階段的增溫要普遍比下降階段的增溫大，這 與上升階段的節(jié)氣提前日數(shù)普遍比下降階段的推遲日數(shù)多也是一致的。

7、（）半干旱區(qū)氣候變化更顯著四川盆地春季增溫不明顯驚蟄、清明、小滿和芒種這四個(gè)反映物候的氣候節(jié)氣在全國各地普遍趨于提 前，尤其在北方半干旱區(qū)均顯著提前，分別達(dá)12至16天、4至8天、4至8天 和8至12天。其中，氣候驚蟄的提前趨勢最明顯。驚蟄節(jié)氣在農(nóng)事上有著相當(dāng)重要的意義， 自古就被視為春耕開始的日子。具體地說，各地的氣候驚蟄都趨于提前，最大趨 勢（1961至2007年間提前16至20天）出現(xiàn)在華北地區(qū)的北京、天津及鄰近站點(diǎn)， 以及云南的西部。在北緯33度以北的站點(diǎn)幾乎都是顯著提前。值得注意的是，驚蟄節(jié)氣提前在東部（東經(jīng)105度以東）比西部顯著。錢誠等 人認(rèn)為，東、西部雖然都受全球變暖的影響，但

8、是東部更直接地受東亞冬季風(fēng)減 弱的影響，因而近50年東亞冬季風(fēng)的減弱趨勢引起東部早春提前趨勢比西部顯 著。北緯33度以南的中南部地區(qū)，尤其是西南的四川盆地附近和云南東部的站 點(diǎn)，氣候驚蟄的提前趨勢幾乎都不顯著、提前趨勢的天數(shù)也幾乎是全國最少的。 近50年中這個(gè)地區(qū)的春季平均溫度增暖不顯著，甚至個(gè)別站點(diǎn)是降溫趨勢。（延伸閱讀）農(nóng)村氣候變化沒有這么大錢誠等人的進(jìn)一步研究指出，以上描述的節(jié)氣氣候變化定量結(jié)果，是基于國 家氣象站網(wǎng)數(shù)據(jù)，多數(shù)位于城鎮(zhèn)和城市邊緣。對于城里人來說，這些定量化的信 息是完全適用的。但是，過去幾十年中國快速的城鎮(zhèn)化發(fā)展，使氣象站觀測的數(shù) 據(jù)處于全球變暖和局地城鎮(zhèn)化的雙重影響下。因而對于農(nóng)民來說，基于國家站網(wǎng) 的結(jié)果需要訂正其中的城鎮(zhèn)化效應(yīng)才能真實(shí)反映農(nóng)業(yè)熱量資源的變化。簡單地說 就是，農(nóng)村的氣候變化并沒有上面說的那么大。2015年中科院大氣所錢誠和中國氣象局任國玉、周雅清協(xié)作，利用高密度 的一般氣象站網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過城鄉(xiāng)對比研究發(fā)現(xiàn)：在二十四節(jié)氣起源的黃河中下游 地區(qū)，就平均狀況而言，1961年至2010年年平均氣溫變暖趨勢中有42%來自城 鎮(zhèn)化影響，不同節(jié)氣日變暖趨勢中城鎮(zhèn)化貢獻(xiàn)達(dá)26%至64%不等。城鎮(zhèn)化使國家站提前趨勢極