气候区划的目的是从系统的角度去深入了解气候状况的区域分异规律和各地的气候特征。中国幅员辽阔,地理位置特殊,地形复杂,下垫面类型丰富,影响气候的环流成员(特别是在夏季)多,使得气候类型与自然景观极为多样,因而进行气候区划不但可更有针对性地为各地工农业生产、社会经济建设与发展及人类响应与适应未来的气候变化提供参考依据,而且在科学研究上也具有重要的价值。 气候区划研究工作在我国已逾80年,积累了大量的成果[1-13];这些成果围绕当时的社会需求(特别是农业生产的迫切需要),以当时的气象观测资料为基础,较好地揭示了我国当时的气候区域分异,在农业生产、水利建设等领域中发展了重要作用,并形成了较成熟的气候区划理论与方法。但这些研究成果因受当时资料和认识的限制,因而尚存在一些不足:如所采用的资料多早于1980年,最新的也仅截至1990年[9];未系统地将水平地带性规律和垂直分异特征紧密结合,导致部分区域存在“飞地”等。而随着近几十年的全球气候增暖,1951-2001年间,全国平均的年均气温上升了约1.1℃,呈现出北高南低、冬季增温大夏季增温小的区域与季节不均衡增暖特点;全国平均年降水量虽然没有显著的趋势变化,但区域性的增减幅度较为明显;同时其他气候要素也出现一定的波动;这导致各地气候状况相应出现了一定程度的变化[14];此外,由于我国社会经济的迅速发展,许多领域(如生态文明建设、可持续发展与循环经济建设及区域发展战略布局等)又对气候区划提出了新的需求。因而在充分吸纳已有气候区划基本理论依据与区划原则基础上,采用新资料和认识再次对全国气候进行区划不论是对科学研究,还是在应用上,都很有必要;且对于今后各专业部门编制专业气候区划和各地开展更大比例尺的区划也有重要的借鉴意义。为此本文以1971-2000年日气象观测数据为基础资料,对我国气候进行重新区划。 1 气候区划的基本原则 气候区划的原则是制定区划方法、确定区划指标和建立区划系统的主要依据,本区划主要考虑以下5项基本原则。 (1)地带性与非地带性相结合原则 气候的地域分异是由地带性因素和非地带性因素相互制约、共同作用形成的。因而在气候区划过程中,首先必须将地带性与非地带性有机地结合在一起,才能较为客观地反映出气候区域分异的本质。考虑到青藏高原的自然地理与气候同我国的其他地区有着明显的不同,因而在进行本次全国气候区划时,先将青藏高原作为一个独立的单元来对待,然后结合两大区域(即青藏高原和其他区域)的气候特征,分别确定两大区域的划分标准,再进行气候区划。 (2)发生同一性与区域气候特征相对一致性相结合原则 在进行气候区划时不但要看同一级别区划单元内的气候特征是否相对一致,而且还必须从发生学的角度充分考虑其气候成因和变化过程是否相对统一,特别是现代气候成因与变化这一过程是否具有同一性。 (3)综合性和主导因素相结合原则 综合性原则指在气候分区时不能只分析气候因子的地域分异,还应全面分析由次一级气候区组成的气候区域组合的地域分异,综合考量气候因子与气候区域组合的地带性与非地带性特征,据此划定气候区界线。主导因素原则指在进行区划时,必须先从众多气候因子中选择具有主导作用的因子作为区划指标,才能进行区域划分。因此在综合考虑各个气候因子与气候区域组合构成要素的基础上,合理选择影响各级气候区的主导气候因子作为气候区划指标,将综合性和主导因素有机结合在一起是本区划遵循的一个重要原则。 (4)自下而上和自上而下相结合原则 自上而下原则指依据指标按层次划分温度带和干湿区;自下而上指根据各站点间气候指标值的相似度,结合自然地理单元的相对完整性,将各站点合并成气候区;最后将气候区与干湿区及温度带结合,形成统一的区划。 (5)空间分布连续性与取大去小原则 空间连续性原则要求气候区划结果中的各个气候区必须保持完整连续而不出现“飞地”,这对于进行自下而上的区域合并尤为重要。由于气候区域分异中的地带性特征往往会因非地带性的因素影响而遭破坏,因而在考虑空间连续性时,还必须根据区划空间范围的大小进行取舍,否则区划结果可能会极为破碎。考虑到本区划属全国范围,因而本区划在考虑非地带性因素影响时,主要考虑大范围的非地带性因素。 根据上述气候区划的基本依据与原则,本区划参照1985年中国科学院《中国自然地理》编辑委员会所制定的我国气候区划方法[12],即按温度带、干湿区、气候区三级等级体系进行气候区域系统划分,采用全国609个气象站1971-2000年日气象观测数据为基础资料计算各级区划指标值。其中在站点选取时,将建站晚于1971年或2000年之前撤站的、缺测数据连续大于1年的以及位于突兀高山的站点全部予以剔除。对保留的站点,若再有数据缺测,则在计算时用该站该日的其余各年平均值代替。此外因在青藏高原具有连续30年以上观测记录的气象站点地理分布不均匀、且相对稀少,故不再采用气候指标划分第三级气候区,仅依据自然地域单元的相对独立性进行干湿区划分。