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user: 3. 结果与讨论 3.1. 2008~2017年各月平均气温变化 乌鲁木齐市2008~2017年的各月平均气温、十年月均气温见表1。由此表可知，7月平均气温为全年最高，为24.77℃，1月为全年最低，为−12.1℃，相差36.9℃。11月、12月、1月、2月这四个月为较冷月，均温在0℃以下，其余月份平均气温均在0℃以上；3~4月月平均温差最大，达11.43℃，平均年较差约37℃。在2008~2017年间，1月的平均气温为−12.1℃，其中2008、2011、2012年的平均气温低于月平均气温；2月的平均气温为−9.94℃，其中2010、2012、2013、2014年的平均气温低于月平均气温；3月的平均气温为0.51℃，其中2010、2011、2012、2014、2017年的平均气温低于月平均气温；4月的平均气温为11.94℃，其中2008、2010、2014、2017年的平均气温低于月平均气温；5月的平均气温为17.67℃，其中2009、2010、2011、2013、2016年的平均气温低于月平均气温；6月的平均气温为22.62℃，其中2008、2009、2010、2013、2014、2015年的平均气温低于月平均气温；7月的平均气温为24.77℃，其中2008、2015、2017年的平均气温高于月平均气温，其余均低于平均气温；8月的平均气温为23.08℃，其中2009、2010、2013、2015年的平均气温低于月平均气温；9月的平均气温为17.48℃，其中2008、2009、2014、2015、2017年的平均气温低于月平均气温；10月的平均气温为−0.39℃，其中2012、2015、2016、2017年的平均气温低于月平均气温；11月的平均气温为17.48℃，其中2009、2012、2016年的平均气温低于月平均气温；12月的平均气温为−8.42℃，其中2009、2011、2012、2014年的平均气温低于月平均气温。由此表可看出，乌鲁木齐市在2015、2016年冬季的气温明显低于其他年份，而冬季变暖的现象将会产生十分恶劣的影响。2010年1月北疆地区发生了极端升温过程，造成北疆塔额盆地积雪在隆冬时节快速消融，发生冬季融雪型洪水 [ 7 ] 。2015~2016年冬季变暖是受到厄尔尼诺现象的影响，厄尔尼诺带来的直接影响就是使温度上升，扰动大气环流，而使极端天气现象频发，对新疆造成的影响是暖冬的频繁出现，暖冬现象使新疆冬季暖湿气候明显，大雾天气较历年同期明显增多，对道路交通、航空、能见度等均带来很大影响。 Table 1 Temperature in Urumqi from 2008 to 201 年份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2008 −15.6 −9.6 5.2 11.1 20.7 24.1 25.2 23.5 17.0 10.1 0.9 −8.2 2009 −9.9 −8.8 2.5 13.0 16.1 20.8 23.7 22.9 16.8 10.9 −2.3 −10.0 2010 −10.6 −12.4 −4.4 8.7 16.2 22.5 24.0 22.8 18.0 9.7 2.4 −8.2 2011 −18.8 −8.7 −5.2 13.2 17.1 23.1 24.6 23.2 18.0 9.9 0.2 −9.1 2012 −15.0 −12.0 0.5 14.0 18.7 23.7 24.6 23.7 18.1 8.9 −3.9 −12.5 2013 −10.3 −10.1 5.5 12.4 16.6 21.5 23.6 22.8 17.5 11.4 0.2 −6.8 2014 −10.9 −13.7 −0.2 10.4 17.7 22.1 24.3 23.4 16.9 9.3 −0.1 −10.8 2015 −8.7 −6.6 1.6 12.0 19.1 21.7 26.6 23.0 14.5 8.8 0 −6.6 2016 −11.0 −9.5 2.9 13.5 15.8 23.6 24.4 23.3 20.9 5.3 −3.2 −5.1 2017 −11.3 −8.0 −2.8 11.1 18.7 23.1 26.7 22.2 17.1 7.5 1.6 −6.9 十年月均气温(℃) −12.1 −9.94 0.51 11.94 17.67 22.62 24.77 23.08 17.48 9.18 −0.39 −8.42 表1. 2008~2017年乌鲁木齐市气温情况 2008~2017年乌鲁木齐市的年均气温变化见图1，由此图可看出，乌鲁木齐市10年来气温变化较大，2015年年平均气温为最高值，为8.8℃，2011年年平均气温为最低值，为7.3℃，其差值为1.5℃。2008~2011年年平均气温呈下降趋势，随后又呈波动上升的趋势，秦大河等 [ 8 ] 研究表明，近40年我国的年平均气温以0.22℃/10a的倾向率上升，徐影等 [ 9 ] 也研究提出，西北地区有气温升高、降水量增加的趋势。对2008~2017年乌鲁木齐市年均气温进行线性趋势分析，得到趋势线表达式为： y = 0.0473 t − 87.096 ， R 2 = 0.0538 (1) 可知乌鲁木齐市年均气温以0.47℃/10a的倾向率上升，与全球变暖的整体趋势相同。 3.2. 2011~2017年各月极端气温 2011~2017年乌鲁木齐市各月极端气温见表2。乌鲁木齐市的年温差很大，极高温与极低温之差平均在60.6℃左右，在2011~2018年间，极端最高温在2015年7月达到最高，为41℃，极端最低温在2012年12月达到最低，为−29℃。极端最高温与极端最低温在2011年相差最大，其差值为66℃。极端最高温一般出现在7月，而极端最低温一般出现在1月。IPCC第五次评估报告重点对极端事件变化进行了评估，表明在全球变暖背景下，各地极端天气气候事件规律发生变化将导致区域气象灾害频发，灾害风险加剧 [ 10 ] ，由以上数据可以看出，乌鲁木齐市的温差较大，月气温的变化幅度也很大，说明乌鲁木齐市易发生干旱、暴雪等自然灾害。全球变暖升高的幅度使大汽中的水汽含量增加，冬季降水增加从而使积雪有增加的趋势 [ 11 ] ，2015年10月，乌鲁木齐市遭暴雪袭击，积雪深度超过37 cm，突破乌鲁木齐市冬季历史极值。由此表还可看出，年极端最高温呈上升趋势，年极端最低温也呈上升趋势，且年极端最低温上升比较明显，可见乌鲁木齐市气温在朝温暖发展，这种发展趋势将使天山雪线上升，冰川面积减少，导致新疆地区水资源短缺，极端天气事件频发，气候更加干旱。 图1. 2008~2017年乌鲁木齐市年均气温变化情况 Table 2 Extreme temperature of each month in Urumqi from 2008 to 201 月份 极温(℃) 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 1 高 −8 −5 3 −1 2 3 −1 低 −28 −24 −19 −24 −21 −20 −20 2 高 −2 −1 4 1 5 7 2 低 −19 −20 −22 −22 −19 −17 −16 3 高 11 17 19 15 20 21 20 低 −17 −14 −9 −15 −10 −10 −11 4 高 27 27 26 23 33 25 24 低 −6 4 −2 −4 −8 5 −2 5 高 32 30 31 31 29 30 33 低 4 6 7 5 9 6 2 6 高 33 35 33 33 34 35 34 低 14 16 12 8 11 13 11 7 高 38 34 34 36 41 36 39 低 14 16 16 14 13 15 17 8 高 34 34 35 34 37 32 36 低 12 12 14 14 10 14 13 9 高 29 30 30 33 28 31 31 低 7 5 2 4 0 10 1 10 高 25 20 26 23 25 20 24 低 −4 −1 2 −4 −4 −5 −2 11 高 15 11 13 15 10 15 18 低 −5 −14 −8 −16 −5 −16 −7 12 高 1 1 3 −1 3 5 1 低 −20 −29 −16 −20 −17 −17 −13 极高温与极低温之差 66 64 57 60 62 56 59 表2. 2011~2017年乌鲁木齐市各月极端气温 3.3. 降水量 2008~2017年乌鲁木齐市的每月降水量、年降水量、月均降水量见表3，年降水量变化如图2。由此表可知，乌鲁木齐市在4月的降水量最多，为47.23 mm，1月的降水量最少，为9.27 mm，相差37.96 mm，主要降水集中在4~6月和10~11月。 Table 3 Precipitation in Urumqi from 2008 to 201 年份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 年降水量(mm) 2008 3.0 11.6 17.8 21.7 15.8 8.9 20.9 17.1 16.8 12.8 12.8 12.6 171.8 2009 6.3 11.8 35.0 65.1 70.9 39.3 10.8 12.4 35.3 15.5 27.5 23.2 353.1 2010 15.6 9.5 46.8 30.0 26.2 31.2 13.2 12.5 5.1 32.5 28.3 31.5 282.4 2011 11.0 17.2 20.1 46.6 43.5 22.4 64.9 55.4 1.7 36.9 12.7 12.1 344.5 2012 9.2 18.4 25.6 5.9 25.9 24.9 27.6 10.1 34.2 32.3 44.2 28.6 286.9 2013 7.1 11.7 13.2 69.2 27.1 31.3 23.3 29.2 12.7 16.9 44.5 15.0 300.9 2014 8.2 20.6 26.4 68.1 32.5 6.1 21.3 6.1 29.9 24.0 31.6 22.2 297.0 2015 15.0 15.0 14.5 55.0 23.7 74.3 3.8 53.9 36.5 33.4 32.7 51.1 408.9 2016 12.6 6.2 14.2 48.5 46.0 70.5 40.6 24.4 0 64.6 43.6 15.9 387.1 2017 4.7 32.4 7.6 62.2 38.6 40.7 3.7 22.0 8.0 20.0 40.0 29.8 309.7 月均降水量(mm) 9.27 15.44 22.12 47.23 35.02 34.96 23.01 24.31 20.02 28.89 31.79 24.2 表3. 2008~2017年乌鲁木齐市降水量情况 2008~2017年乌鲁木齐市的平均降水量为314.23 mm，2015年的降水量最多，为408.9 mm，其次为2016年，降水量为387.1 mm，2008年的降水量最少，为171.8 mm，年降水量最多与最少之间的差值为237.1 mm，年降水量变化波动较大，说明干旱和极端强降水等灾害频发。在超强厄尔尼诺现象背景下，2016年全疆平均降水量异常偏多，较常年增多近5成，达247.6 mm，为1961年以来历史最高，造成暴雨洪水等气象灾害，衍生地质灾害有雪灾、冻雨、大风等。2008年，新疆出现历史上第二个严重干旱年，仅次于1974年，全疆大部分地区气温持续偏高，降水量明显偏少，全疆平均降水量为59 mm，于常年同期相比偏少24%，新疆大部分地区遭受了严重的春夏连旱，农作物受灾严重，部分地区几乎绝收，大面积天然草场严重受旱，占可用草场面积的38%。2012~2014年的降水量较稳定，自2008年之后，降水量显著增加，朱蕾 [ 12 ] 研究指出，乌鲁木齐降水具有显著的3~5年振荡周期，由图2可知，近10年来，降水量呈波动上升趋势，有显著的振荡周期。 图2. 2008~2017年乌鲁木齐市年均相对湿度与年降水量变化 3.4. 平均相对湿度 乌鲁木齐市2008~2017年平均相对湿度见表4，年均相对湿度变化如图2。杨静等 [ 13 ] 通过对乌鲁木齐市相对湿度的气候分析，表明乌鲁木齐市相对湿度的月变化为冬季偏高，春、夏、秋季偏小且三季总体变化幅度不大。由此表可知，12月为最湿润的月份，月平均相对湿度为77.4%，5月为最干旱的月份，月平均相对湿度为38.5%，1月、2月、11月、12月为较湿润的4个月份，平均相对湿度为76.7%，5月、6月、7月、8月、9月为相对干旱的4个月份，平均相对湿度为40.18%，说明乌鲁木齐市进入春季时间较晚，进入秋季时间较早，夏季炎热，蒸发量大，冬季寒冷，蒸发量小。由图2可知，自2008年以来，乌鲁木齐市的年平均相对湿度逐渐上升，2009~2011年较稳定，2016年最为湿润，达60%，对2008~2017年乌鲁木齐市年均相对湿度进行线性拟合(图2)结果表明，年均相对湿度(y)与年份(t)的线性关系较好，拟合方程为： y = 0.60606 t − 1163.49697 ， R 2 = 0.4919 (2) 施雅风等 [ 14 ] 研究表明，在1987年前后，我国西北地区的气候发生了由暖干向暖湿转变的现象，由图2可知，近十年乌鲁木齐市年平均相对湿度有缓慢上升的趋势，可见乌鲁木齐市的气候与研究一致，有由干向湿转变的趋势。 Table 4 Average relative humidity in Urumqi from 2008 to 201 年份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2008 73 72 56 37 33 32 37 37 43 56 69 74 2009 76 78 59 47 42 43 37 36 47 50 78 78 2010 76 77 72 50 40 42 42 39 38 57 68 71 2011 74 82 65 40 42 42 36 43 35 53 79 81 2012 77 77 65 32 30 39 43 35 40 49 70 80 2013 79 80 62 50 40 45 42 44 40 49 75 89 2014 78 77 68 45 31 37 40 37 40 55 66 76 2015 79 72 63 45 41 46 36 43 51 55 82 80 2016 83 76 68 48 45 45 48 45 35 68 75 85 2017 79 76 80 56 41 43 37 43 41 55 73 79 表4. 2008~2017年乌鲁木齐市平均相对湿度