強(qiáng)玉華,姜燕敏,楊愛琴

（浙江省麗水市氣象局,浙江麗水 323000）

1953-2012年麗水市極端氣溫事件變化分析

強(qiáng)玉華,姜燕敏,楊愛琴

（浙江省麗水市氣象局,浙江麗水 323000）

利用麗水市國家氣象觀測站1953-2012年的逐日最高、最低氣溫資料,分析麗水市近60年極端最高、最低氣溫,高溫、低溫日數(shù)和高溫及低溫過程的變化趨勢和特征。結(jié)果表明,近60年麗水市極端最高和極端最低氣溫均呈上升趨勢。麗水市高溫日數(shù)表現(xiàn)為少-多-少-多的年代際變化,而低溫日數(shù)表現(xiàn)為少-多-少的單一年代際變化。麗水市最強(qiáng)高溫過程出現(xiàn)在2007年6月27日至8月3日,連續(xù)38d日最高氣溫≥35℃；最強(qiáng)低溫過程出現(xiàn)在1973年12月22日至1974年1月9日,連續(xù)19d日最低氣溫≤0℃；根據(jù)氣候再現(xiàn)期理論,2007年6月27日至8月3日的連續(xù)高溫為50年一遇的強(qiáng)高溫過程,1973年12月22日至1974年1月9日的連續(xù)氣溫為100年一遇的強(qiáng)低溫過程。

極端氣溫；高溫日數(shù)；低溫日數(shù)；變化趨勢；麗水

相對于氣候平均態(tài),極端氣候事件的變化經(jīng)常會(huì)對經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然生態(tài)系統(tǒng)等造成更大的影響。極端氣溫的變化已引起了人們的廣泛關(guān)注,并成為氣候變化研究的一個(gè)至關(guān)重要的內(nèi)容,分析極端事件的長期變化趨勢、空間演變特征具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義［1-4］。

極端氣溫的危害不僅與其氣溫極值有關(guān),也與其過程持續(xù)日數(shù)有關(guān)。持續(xù)3d以上的高溫造成的危害遠(yuǎn)大于偶爾出現(xiàn)的高溫［5］。但國內(nèi)已有研究多側(cè)重對某一時(shí)期（如年、季、月等）極端氣溫日數(shù)或氣溫極值的研究,較少開展綜合持續(xù)日數(shù)和氣溫極值的極端氣溫過程（或強(qiáng)度）的研究［6］。

麗水市地處亞熱帶濕潤氣候區(qū),季風(fēng)影響顯著,過去對麗水氣候變化的研究多側(cè)重于研究氣溫、降水等氣候因子平均值的變化［7-8］,而對于極端氣候變化的研究尚不多見。作者對麗水極端最高、最低氣溫和高、低溫日數(shù)及過程的氣候變化特征開展分析,討論了1953-2012年麗水極端溫度的變化趨勢及年代際的演變特征。

1 材料和方法

1.1 材料

所用資料為麗水市國家氣象觀測站1953-2012年的逐日最高、最低氣溫資料。對極端氣溫指標(biāo)作出如下定義：高溫日數(shù)為日最高氣溫≥35℃的日數(shù)；低溫日數(shù)為日最低氣溫≤0℃的日數(shù)；弱高（低）溫過程為連續(xù)3d≥35℃（≤0℃）；中等高（低）溫過程為連續(xù)5d≥35℃（≤0℃）或連續(xù)3d≥38℃；強(qiáng)高（低）溫過程為連續(xù)8d≥35℃（≤0℃）或連續(xù)5d≥38℃或連續(xù)3d≥40℃。

1.2 方法

計(jì)算趨勢系數(shù)。為了解氣象要素的長期趨勢變化,計(jì)算了氣象要素的時(shí)間序列與自然數(shù)列之間的相關(guān)系數(shù)（稱為趨勢系數(shù)）。趨勢系數(shù)就是標(biāo)準(zhǔn)化的一元線性回歸系數(shù),它消除了氣象要素的均方差和單位對線性回歸系數(shù)數(shù)值大小的影響,從而可以在不同地理位置的不同氣象要素之間比較趨勢變化的大小。如果以rχy表示極端氣溫的氣候趨勢系數(shù),即：

其中：n為年數(shù)；χy是第y年極端氣溫；χ-為氣溫的均值；y-=（n+1）/2；rχy表示極端氣溫的氣候趨勢系數(shù)；rχy的正（負(fù)）值表示極端氣溫在計(jì)算的n年內(nèi)有線性增（減）的趨勢。

年極端氣溫的趨勢定量化可用一次線性方程表示,即：

χy=a0+a1y（y=1,2,3,…,n）。

其中回歸系數(shù)a1表示極端氣溫的趨勢傾向, a1＞0說明隨時(shí)間y的增加極端氣溫χy呈上升趨勢,a1＜0說明隨時(shí)間y的增加極端氣溫χy呈下降趨勢,而且a1的大小反映上升或下降的速率,并把10a1稱為氣候傾向率。

2 結(jié)果與分析

2.1 極端氣溫

極端氣溫統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1。

表1 麗水市極端氣溫的情況

2.2 極端氣溫變化趨勢

由圖1可見,近60年麗水市極端最高氣溫呈波動(dòng)上升趨勢,其線性擬合增長率為每10年上升0.086℃。從圖2可以看出,年極端最低氣溫總體呈較明顯的波動(dòng)上升趨勢,其線性擬合增長率為每10年上升0.27℃。

圖1 麗水市歷年極端最高氣溫變化趨勢

圖2 麗水市歷年極端最低氣溫變化趨勢

2.3 極端氣溫日數(shù)的年代際距平

1953-2012年,麗水市高溫日數(shù)表現(xiàn)為少、多、少、多的年代際變化（圖3）,以2001-2010年最多,年均56.7d,距平11.6d；其次是2011-2012年和1961-1970年,年均高溫日數(shù)正距平分別為7.9和2.9d；在20世紀(jì)50年代、70-90年代年均高溫日數(shù)較少,負(fù)距平分別為-2.1,-8.0,-2.7和-3.9d。

與高溫日數(shù)不同,麗水市低溫日數(shù)表現(xiàn)為少-多-少的單一年代際變化（圖4）,在20世紀(jì)80年代以前,低溫日數(shù)都為正距平,而從80年代至今,年均低溫日數(shù)都為負(fù)距平。在20世紀(jì)60年代低溫日數(shù)最多,年均24.3d,距平5.4d,在2011-2012年年均低溫日數(shù)最少,負(fù)距平5.4d。

圖3 麗水市高溫日數(shù)年代際距平

圖4 麗水市低溫日數(shù)年代際距平

2.4 極值重現(xiàn)期

根據(jù)氣候極值再現(xiàn)期理論,如果極值的概率分布函數(shù)形式已知（或假定為已知的某種形式）,再現(xiàn)期問題轉(zhuǎn)化為研究右側(cè)（或左側(cè)）概率問題［9］。設(shè)X為連續(xù)35℃以上高溫日數(shù)（連續(xù)0℃以下低溫日數(shù)）,假設(shè)其為連續(xù)型隨機(jī)變量,X的取值小于χ的概率為則X超過某個(gè)定值的發(fā)生概率稱為右側(cè)概率,即當(dāng)X大于某個(gè)特定值χ的事件平均在T年出現(xiàn)1次時(shí),則把這個(gè)T年叫做X的特定值χ的再現(xiàn)期,也就是俗稱的T年一遇。如果令F（χ）為X的分布函數(shù),χ代表X的年最大值或最小值,則根據(jù)概率分布原理,最大值或最小值的再現(xiàn)期為T（χ）可由下式給出

采用上式計(jì)算得到麗水市連續(xù)35℃以上高溫日數(shù)和連續(xù)0℃以下低溫日數(shù)的極值再現(xiàn)期如表2。

表2 麗水市連續(xù)35℃以上高溫日數(shù)和連續(xù)0℃以下低溫日數(shù)的極值再現(xiàn)期

3 小結(jié)與討論

麗水市1953-2012年極端最高氣溫、極端最低氣溫均呈上升趨勢,其線性擬合增長率分別為每10年上升0.086和0.27℃。高溫日數(shù)表現(xiàn)為少、多、少、多的年代際變化,而低溫日數(shù)表現(xiàn)為少、多、少的單一年代際變化。

麗水市最強(qiáng)高溫過程出現(xiàn)在2007年6月27日至8月3日,連續(xù)38d日最高氣溫≥35℃；最強(qiáng)低溫過程出現(xiàn)在1973年12月22日至1974年1月9日,連續(xù)19d日最低氣溫≤0℃；根據(jù)氣候再現(xiàn)期理論,2007年6月27日至8月3日的連續(xù)高溫為50年一遇的強(qiáng)高溫過程,1973年12月22日至1974年1月9日的連續(xù)氣溫為100年一遇的低溫過程。

［1］ 高學(xué)杰.中國地區(qū)極端事件預(yù)估研究［J］.氣候變化研究進(jìn)展,2007,3（3）：162-166.

［2］ 胡宜昌.董文杰,何勇.21世紀(jì)初極端天氣氣候事件研究進(jìn)展［J］.地球科學(xué)進(jìn)展,2007（10）：1066-1075.

［3］ 李青春,曹曉彥,鄭祚芳,等.極端氣溫對城市人群死亡的影響評(píng)估.災(zāi)害學(xué),2006,21（1）：13-17.

［4］ 楊萍,劉偉東,侯威.北京地區(qū)極端溫度事件的變化趨勢和年代際演變特征［J］.災(zāi)害學(xué),2011,26（1）：60-63.

［5］ 張德山,鄧長菊,尤煥苓,等.北京地區(qū)中暑氣象指數(shù)預(yù)報(bào)與服務(wù)［J］.氣象科技,2005,33（6）：574-576.

［6］ 史軍,丁一匯,崔林麗.華東地區(qū)夏季高溫期的氣候特征及其變化規(guī)律［J］.地理學(xué)報(bào),2008,63（3）：237-246.

［7］ 強(qiáng)玉華,盧釗,陳華霜.麗水市冬季氣溫變化趨勢及其突變特征［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2013（1）：83-85.

［8］ 強(qiáng)玉華,李敏.近60年麗水市氣候變化特征分析［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2010（12）：238-240.

［9］ 馬開玉,丁裕國,屠其璞,等.氣象統(tǒng)計(jì)原理與方法［M］.北京：氣象出版社,1993：391-394.

（責(zé)任編輯：張才德）

S161.2

A

0528-9017（2014）02-0256-03

文獻(xiàn)著錄格式：強(qiáng)玉華,姜燕敏,楊愛琴.1953-2012年麗水市極端氣溫事件變化分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（2）：256-258.

2013-12-16

麗水市社會(huì)科學(xué)研究課題（LC201202）

強(qiáng)玉華（1981-）女,蒙古族,內(nèi)蒙古通遼人,工程師,從事天氣氣候的短期預(yù)測工作。E-mail：qyh200808@163.com。