孫玉燕，孫鵬,，姚蕊，張強(qiáng)，王友貞

(1.北京師范大學(xué)環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100875；2.安徽師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖241002；3.安徽省水利部淮河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究院∥水利水資源安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蚌埠233000；4.江淮流域地表過(guò)去與區(qū)域響應(yīng)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蕪湖241002； 5.北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部，北京100875)

在全球變暖的背景下，近100 a來(lái)中國(guó)年均地表溫度明顯增加，升溫幅度約為0.9 ℃/10a，最近50-60 a氣溫增幅為0.23 ℃/10a，近百年增溫幅度及增溫趨勢(shì)皆高于全球平均水平[1]。在中國(guó)中東部地區(qū)，1909-2010年增溫幅度達(dá)到1.52 ℃/100a[2]。氣溫顯著上升加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致極端天氣事件發(fā)生頻率增加。因此，區(qū)域乃至全球尺度氣溫變化的研究一直是近幾年國(guó)內(nèi)外學(xué)界研究的熱點(diǎn)。

當(dāng)前對(duì)氣溫變化的研究較多，Christidis等[3-4]研究表明，全球最高氣溫、最低氣溫均表現(xiàn)為上升趨勢(shì)，極端事件發(fā)生的數(shù)量、強(qiáng)度不斷增加，并且自20世紀(jì)50年代以后，該變化更為顯著。Dashkhuu等[5-9]運(yùn)用極端氣溫指數(shù)分別對(duì)中亞蒙古、東歐塞爾維亞、南歐意大利、東非肯尼亞、北美美國(guó)進(jìn)行研究，表明寒冷日數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)。Xu等[10]研究認(rèn)為在整個(gè)亞洲地區(qū)極端高溫將會(huì)保持相對(duì)穩(wěn)定，而極端低溫將會(huì)隨緯度的升高而顯著上升少。對(duì)我國(guó)極端氣溫的研究中，Zhang等[11]研究認(rèn)為，近50 a極端溫度的變化大大超過(guò)了相應(yīng)的氣候變化幅度，冷暖極端現(xiàn)象表現(xiàn)出了較小的不對(duì)稱性，尤其是中國(guó)南方的冷極值現(xiàn)象。王瓊等[12]和Liang等[13]采用線性傾向估計(jì)法分別分析了長(zhǎng)江流域和黃河流域極端氣溫指數(shù)的變化趨勢(shì)；Jiang等[14]使用16種極端溫度指標(biāo)對(duì)秦嶺及周邊地區(qū)極端溫度進(jìn)行研究，得出海拔高度對(duì)極端溫度指數(shù)的空間分布有很大影響，以及城市熱島效應(yīng)的普遍存在也對(duì)極端溫度的變化幅度有影響；另外，許多學(xué)者還對(duì)我國(guó)其他區(qū)域的極端氣溫事件進(jìn)行了相關(guān)研究[15-17]。上述研究根據(jù)不同數(shù)據(jù)、方法以及不同氣溫指數(shù)對(duì)各區(qū)域尺度氣溫變化做了不同程度的研究。但上述研究所用極端氣溫指標(biāo)較少，不能全面反映極端氣溫多方面變化，同時(shí)，已有研究所用數(shù)據(jù)并不是最新數(shù)據(jù)，站點(diǎn)分布較少[19-20]，與其他區(qū)域的氣候變化的對(duì)比研究和空間分布特征精細(xì)化研究不足?；诖?，本研究以淮河流域?yàn)槔?961-2014 年淮河流域153個(gè)氣象站日最高/低氣溫、日均溫等數(shù)據(jù)計(jì)算目前國(guó)際上常用的26 個(gè)極端氣溫指數(shù)，對(duì)淮河流域氣溫變化進(jìn)行全面而系統(tǒng)的分析，并將研究成果在區(qū)域乃至全球尺度進(jìn)展對(duì)比，探討淮河流域在氣溫上升方面對(duì)全球暖化的響應(yīng)特征。

1 數(shù) 據(jù)

本文選取淮河流域153個(gè)氣象站點(diǎn)1961-2014年逐日均溫、日最高溫、日最低溫資料，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(圖1)。為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保結(jié)果準(zhǔn)確可靠，本文所使用的數(shù)據(jù)均使用RClimDex程序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，包括異常值和錯(cuò)誤值的篩選、日最高氣溫是否小于最低氣溫等，不合格數(shù)據(jù)按缺測(cè)值處理。缺測(cè)值使用3次樣條函數(shù)內(nèi)插補(bǔ)齊。

圖1 淮河流域氣象站點(diǎn)分布Fig.1 Locations of the meterological stations across the Huaihe River basin

2 研究方法

本文采用由世界氣象組織氣候委員會(huì)、全球氣候研究計(jì)劃氣候變化和可預(yù)測(cè)性計(jì)劃氣候變化檢測(cè)、監(jiān)測(cè)和指標(biāo)專家組確定的“氣候變化檢測(cè)指數(shù)”[21]，該方法已為國(guó)內(nèi)外極端氣候研究所廣泛使用。氣候變化檢測(cè)指數(shù)包括極端氣溫指數(shù)與極端降水指數(shù)，根據(jù)本文的研究?jī)?nèi)容，選取其中16種極端氣溫指數(shù)。并且，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究成果[6,16]，提取極端氣溫的部分特征，對(duì)現(xiàn)有極端氣溫指數(shù)進(jìn)行合理的擴(kuò)展，總結(jié)得出26種極端氣溫指數(shù)，反映上述氣溫指標(biāo)沒有反映出來(lái)的氣溫變化特征，特別是反應(yīng)氣候變化下的極端高、低溫事件(表1)。本文將極端氣溫指數(shù)劃分為4類，分別是極值指數(shù)、極端暖指數(shù)、極端冷指數(shù)、其他指數(shù)。

本文在分析極端氣溫序列變化趨勢(shì)、突變分析及與經(jīng)緯度、海拔的相關(guān)性分別采用SEN趨勢(shì)估計(jì)法[22-23]、Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)[16,24]和Pearson相關(guān)系數(shù)法，這些方法均為常用方法，在此不再贅述。

3 結(jié)果分析3.1 淮河流域極端氣溫時(shí)空特征

3.1.1 極值指數(shù)趨勢(shì)特征 由圖2可知，各氣溫極值呈整體上升趨勢(shì)，淮河?xùn)|部的TXx與TXn變化較其西部區(qū)域顯著。淮河流域東南部TXx呈顯著上升趨勢(shì)(圖2a)，而淮河流域東部TXn呈顯著上升趨勢(shì)(圖2b)?；春恿饔蛭鞅辈康牟糠终军c(diǎn)TXx呈下降趨勢(shì)。同時(shí)，TNx與TNn整體呈顯著上升趨勢(shì)(圖2c、2d)，且TNn比TNx變化幅度略大。另外，TNx在洪澤湖區(qū)的站點(diǎn)表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，而洪澤湖區(qū)的TNn也較其周邊地區(qū)TNn上升幅度略低，可能與湖區(qū)對(duì)局地小氣候的調(diào)節(jié)有關(guān)。TNx、TNn、TXx和TXn的上升趨勢(shì)更為明顯，表明淮河流域冬季極端低溫事件將減小，溫差也縮小。

表1 極端氣溫指數(shù)1)Table 1 Definitions of extreme temperature indices

1)*為未入選“氣候變化檢測(cè)指數(shù)”

圖2 1961-2014年淮河流域極值指數(shù)趨勢(shì)特征Fig.2 Spatiotemporal patterns of trends in TXx, TXn, TNx and TNn across the Huaihe River basin during 1961-2014

3.1.2 極端暖指數(shù)趨勢(shì)特征 TX90p在淮河流域東部/西部多呈上升/下降趨勢(shì)(圖3)。其中淮河流域東南部和南部TX90p多呈顯著上升趨勢(shì)(圖3a)。在淮河流域大部分區(qū)域，TN90p、SU25、TR20和HWDI呈上升趨勢(shì)，但上升幅度各異。其中TN90p多呈顯著性上升變化(圖3b)，而TR20的增幅最高，最大增幅達(dá)7.1 d/10a(圖3e)，上述兩極暖指數(shù)均反映淮河流域日最低氣溫大于相應(yīng)閾值的日數(shù)增多，日最低氣溫升高的變化特征。SU25和CSU25的變化趨勢(shì)存在較大差異，前者為年日最高氣溫(TX)>25 ℃的全部日數(shù)，后者為年日最高氣溫連續(xù)>25 ℃日數(shù)最大值，對(duì)比可知，淮河流域大部分區(qū)域SU25呈上升趨勢(shì)(圖3c)，而CSU25多呈下降趨勢(shì)(圖3h)，即在普遍升溫的情況下，難以連續(xù)多日維持較暖氣溫，這反映出淮河流域天氣復(fù)雜多變、氣候冷熱交替頻繁的特點(diǎn)。SU35、WSDI和CSU35在47、73和116個(gè)站點(diǎn)無(wú)明顯變化趨勢(shì)，而上述指數(shù)在淮河流域東南部多呈上升趨勢(shì)，而在淮河流域西北部多呈下降趨勢(shì)(圖3d、3f、3i)，主要與淮河流域所在緯度、所處氣候區(qū)及區(qū)域內(nèi)地形有關(guān)[17]。在11個(gè)極端暖指數(shù)中，除CSU25外，其余各指數(shù)在淮河流域東南部大部區(qū)域呈顯著上升趨勢(shì)，主要原因是東南部經(jīng)濟(jì)水平較發(fā)達(dá)，城市化程度相對(duì)較高，受城市熱島效應(yīng)影響明顯，因此導(dǎo)致該區(qū)域極端氣溫上升幅度顯著，這與史軍等[25]研究一致。

3.1.3 極端冷指數(shù)趨勢(shì)特征 與極端暖指數(shù)普遍上升趨勢(shì)相反，極端冷指數(shù)主要為下降趨勢(shì)(圖4)，具體表現(xiàn)為最低氣溫升高，寒冷日數(shù)減少。總體上，淮河流域北部地區(qū)比南部地區(qū)極端冷指數(shù)下降幅度大，即北部變暖幅度略高于南部，極端冷事件發(fā)生頻率降低，尤其是在CFD中表現(xiàn)最為明顯；東部地區(qū)比西部地區(qū)顯著性檢測(cè)通過(guò)率普遍偏高。再與極端暖指數(shù)對(duì)比，從變化幅度來(lái)看，淮河流域極端暖指數(shù)變化幅度小于極端冷指數(shù)；從空間分布情況看，淮河流域各極端暖指數(shù)多存在一定的區(qū)域差異性，東部地區(qū)比西部地區(qū)升溫幅度大，如前文分析，這與城市化、人類活動(dòng)的區(qū)域差異性相關(guān)。而各極端冷指數(shù)變化趨勢(shì)在整個(gè)流域較為一致，主要原因是全球氣候變暖對(duì)淮河流域產(chǎn)生較大影響，因此反映了氣候變化的整體性特點(diǎn)。

3.1.4 其它指數(shù)趨勢(shì)特征 氣溫日較差(DTR)呈顯著下降趨勢(shì)站點(diǎn)占80.4%(圖5a)，但變化幅度較小，除大別山區(qū)DTR下降趨勢(shì)不顯著外，其他區(qū)域DTR呈顯著下降趨勢(shì)。另外，洪澤湖區(qū)DTR為顯著上升趨勢(shì)，與周圍區(qū)域變化趨勢(shì)相反，通過(guò)與極值指數(shù)對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，TNx在洪澤湖區(qū)表現(xiàn)為下降趨勢(shì)(圖2c)，而TXx、TXn則呈上升趨勢(shì)(圖2a、2b)，即最高氣溫上升、最低氣溫下降，因此導(dǎo)致氣溫日較差在洪澤湖區(qū)明顯上升。生物生長(zhǎng)季(GSL)變化幅度較大，各站點(diǎn)中最高增加速率為7.6 d/10a，并有83.01%站點(diǎn)通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，呈顯著上升趨勢(shì)，集中分布于中東部，西側(cè)邊緣區(qū)域顯著上升趨勢(shì)站點(diǎn)數(shù)較少(圖5b)。生長(zhǎng)季均溫(GTavg)、生長(zhǎng)季最高氣溫均值(GTmax)和生長(zhǎng)季最低氣溫均值(GTmin)空間變化趨勢(shì)基本一致，均呈下降趨勢(shì)，但變幅較小(圖5c、5d、5e)。據(jù)此推斷，隨著生長(zhǎng)季日數(shù)的增加，生長(zhǎng)季節(jié)初日和終日分別向年初和年末擴(kuò)展，這其中就包含部分寒冷天數(shù)，因此降低了整個(gè)生長(zhǎng)季的氣溫；再加上我國(guó)東部季風(fēng)氣候在初春時(shí)節(jié)冷空氣活動(dòng)頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)“倒春寒”現(xiàn)象，導(dǎo)致氣溫驟降，對(duì)生長(zhǎng)季整體氣溫變化情況產(chǎn)生極大影響。

圖3 1961-2014年淮河流域極端暖指數(shù)趨勢(shì)特征Fig.3 Spatiotemporal patterns of trends in extreme warm indices across the Huaihe River basin during 1960-2014

圖4 1961-2014年淮河流域極端冷指數(shù)時(shí)空變化特征分析Fig.4 Spatiotemporal patterns of trends in extreme cold indices across the Huaihe River basin during 1961-2014

圖5 1961-2014年淮河流域其他指數(shù)時(shí)空變化特征分析Fig.5 Spatiotemporal patterns of trends in other extreme indices across the Huaihe River basin during 1961-2014

3.2 淮河流域極端氣溫指數(shù)突變分析

運(yùn)用M-K法對(duì)淮河流域極端氣溫指數(shù)進(jìn)行突變分析(圖6)，20世紀(jì)90年代是突變點(diǎn)發(fā)生的高峰之一，如暖夜日數(shù)(TN90p)、夏日日數(shù)(SU25)、熱夜日數(shù)(TR20)、冷夜日數(shù)(TN10p)、冷日持續(xù)日數(shù)(CWDI)和生物生長(zhǎng)季相關(guān)指數(shù)(GSL、GTavg、GTmax、GTmin)的突變點(diǎn)分布在90年代不同年份且僅發(fā)生一次突變。另一突變點(diǎn)發(fā)生的高峰在80年代，包括最低氣溫的極低值(TNn)、霜凍日數(shù)(FD0)、結(jié)冰日數(shù)(ID0)、冷晝持續(xù)日數(shù)(CSDI)、霜凍持續(xù)日數(shù)(CFD)和氣溫日較差(DTR)，基本為極端冷指數(shù)，發(fā)生時(shí)間相對(duì)早于極端暖指數(shù)。這兩個(gè)突變高峰可能受ENSO事件影響，相關(guān)研究表明，El Nio/La Nina事件在1980年以后波動(dòng)趨勢(shì)更加劇烈，尤其是90年代后，氣候變化強(qiáng)度在ENSO 事件與其他全球氣候變暖因子的共同作用下進(jìn)一步增加[26-27]。此外，最低氣溫的極高值(TNx)和最高氣溫的極高值(TXx)突變點(diǎn)分別發(fā)生于2000年和2010年，是單一突變點(diǎn)發(fā)生時(shí)間較晚的指數(shù)。

圖6 1961-2014年淮河流域極端氣溫指數(shù)M-K突變檢驗(yàn)Fig.6 Abrupt behaviors of extreme temperature indices across the Huaihe River basin during 1961-2014

突變情況較為復(fù)雜的指數(shù)有熱浪日數(shù)(HWDI)、夏日持續(xù)日數(shù)(CSU25)、冷晝?nèi)諗?shù)(TX10p)和結(jié)冰持續(xù)日數(shù)(CID)。這4個(gè)指數(shù)均有3個(gè)以上突變點(diǎn)，并且在20世紀(jì)90年代以后均發(fā)生多次突變；1961-2014年期間，發(fā)生El Nio事件14次，其中發(fā)生在90年代之后的有7次，占ENSO事件的50%，導(dǎo)致我國(guó)東部地區(qū)氣溫偏高，江淮地區(qū)少雨[28]；發(fā)生La Nina事件12次，其中發(fā)生在90年代之后的有5次，占ENSO事件的42%，且中度以上La Nina事件發(fā)生4次，占總發(fā)生中度以上ENSO事件的一半，導(dǎo)致我國(guó)冬季風(fēng)比較強(qiáng)烈，利于寒潮爆發(fā)[28]。同時(shí)，夏季和冬季氣溫對(duì)ENSO的響應(yīng)分別在70年代末，90年代初和21世紀(jì)初經(jīng)歷了次較為明顯的突變，20世紀(jì)90年代之后，頻繁的ENSO事件是導(dǎo)致極端氣溫指數(shù)HWDI、CSU25、TX10P和CID持續(xù)突變的主要原因。在1963、1965、1969年分別發(fā)生了強(qiáng)度、中度和弱度的El Nio事件，持續(xù)的El Nio事件導(dǎo)致HWDI和CSU25呈增加趨勢(shì)，最終導(dǎo)致HWDI 和CSU25在20世紀(jì)60年代至少發(fā)生一次突變。

3.3 極端氣溫指數(shù)與經(jīng)緯度、海拔相關(guān)性分析

通過(guò)分析各極端氣溫指數(shù)與地理位置參數(shù)的相關(guān)性可知(表2)，多數(shù)極端氣溫指數(shù)變化趨勢(shì)與經(jīng)緯度、海拔顯著相關(guān)。FD0和CFD與緯度的相關(guān)性高達(dá)0.92和0.91，且均通過(guò)0.01水平的顯著性檢驗(yàn)，二者變化趨勢(shì)隨著緯度的上升而顯著上升，即淮河流域高緯度地區(qū)比低緯度地區(qū)發(fā)生霜凍的天數(shù)多。與緯度呈負(fù)相關(guān)的主要集中于極端暖指數(shù)，如TR20和WSDI,其相關(guān)性分別為-0.74和-0.72。GSL與緯度呈高度負(fù)相關(guān)，隨緯度升高，生長(zhǎng)季日數(shù)逐漸減小。經(jīng)度與淮河流域極端氣溫指數(shù)的相關(guān)性相對(duì)較弱，極端冷指數(shù)普遍與經(jīng)度呈弱的負(fù)相關(guān)，即淮河流域東部地區(qū)寒冷日數(shù)少于西部地區(qū)，極端暖指數(shù)與經(jīng)度的相關(guān)性強(qiáng)于極端冷指數(shù)。海拔對(duì)淮河流域極端氣溫指數(shù)存在一定影響，具體表現(xiàn)在結(jié)冰日數(shù)ID0和CID上，海拔越高，發(fā)生日最高氣溫低于0 ℃的可能性就越大，這將會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類生活造成不利影響。綜上，淮河流域極端氣溫指數(shù)最主要受緯度因素的影響，其次是海拔，受經(jīng)度因素影響最小。

4 淮河流域極端氣溫指數(shù)的區(qū)域響應(yīng)

淮河流域地處東亞季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)與半濕潤(rùn)區(qū)的氣候過(guò)渡區(qū)域，是南北氣候、中低緯度和海陸相3種過(guò)渡帶的重疊地區(qū)，天氣系統(tǒng)復(fù)雜多變，是我國(guó)氣候變化的“敏感區(qū)”。對(duì)國(guó)內(nèi)外不同區(qū)域的極端氣溫指數(shù)研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析(表3)，總體上淮河流域各指數(shù)的變化趨勢(shì)與其他區(qū)域變化基本一致，均反映為最高氣溫、最低氣溫增加，極端暖事件發(fā)生頻率上升，極端冷事件發(fā)生頻率下降。具體來(lái)看，中國(guó)大陸極端氣溫變化為極值指數(shù)全面上升，極端暖指數(shù)呈上升趨勢(shì)，極端冷指數(shù)呈下降趨勢(shì)[29]，與之變化最為接近的是長(zhǎng)江流域和秦嶺地區(qū)?；春恿饔騎Xx和WSDI趨勢(shì)變化不明顯，這與中國(guó)其他區(qū)域的變化趨勢(shì)不一致，且TXx在流域內(nèi)東西部差異較大。翟盤茂等[30]的研究表明，35°N 是一個(gè)溫度變化分界線，分界線以北的最高溫度呈增加的趨勢(shì)，分界線以南的最高溫度卻呈降低趨勢(shì)，淮河流域恰好處于分界線南北兩側(cè)，因此35°N分界線南北兩側(cè)最高溫度趨勢(shì)變化相反導(dǎo)致了TXx和WSDI趨勢(shì)變化不明顯。Alexander等[31]對(duì)全球極端氣溫的研究結(jié)果與中國(guó)大陸的極端氣溫變化趨勢(shì)高度吻合，國(guó)外各區(qū)域中，與全球極端氣溫變化趨勢(shì)差異較大的是肯尼亞，其TX10p和TN10p呈上升趨勢(shì)。

隨著極端氣溫事件的頻繁發(fā)生，關(guān)于其成因的討論越發(fā)深入，最主要的觀點(diǎn)認(rèn)為全球氣候變暖是極端事件頻發(fā)的主導(dǎo)因素，全球變暖對(duì)地表、大氣的升溫作用，加劇了氣候系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。本文對(duì)比國(guó)內(nèi)外不同區(qū)域極端氣溫變化趨勢(shì)可知，大范圍、全球性的極值氣溫升高、極端暖指數(shù)上升以及極端冷指數(shù)下降，均體現(xiàn)全球氣候變暖趨勢(shì)是真實(shí)的。最新的一些研究發(fā)現(xiàn)近十幾年全球變暖趨勢(shì)趨緩，但極端事件發(fā)生的概率并沒有因此減少，反而愈演愈烈。這可能是因?yàn)樵谌蜃兣幕A(chǔ)之上，同時(shí)迭加了長(zhǎng)周期(40-60 a)和短周期(數(shù)年)的脈動(dòng)，即年代際尺度和年際尺度波動(dòng)[32]，從而在氣候的冷暖波動(dòng)過(guò)程中極易發(fā)生極端氣溫事件。研究表明，導(dǎo)致近百年全球變暖的主要原因主要兩方面，一是自然因素下氣候的周期性升溫，二是人為排放溫室氣體[33]。人為原因在本流域極端氣溫指數(shù)的空間變化趨勢(shì)中反映較為顯著，受城市化影響，淮河流域東南部增溫趨勢(shì)明顯大于其他區(qū)域。根據(jù)IPCC第五次評(píng)估報(bào)告中CMIP5模式評(píng)估結(jié)果，人類貢獻(xiàn)很可能造成全球大部分陸地區(qū)域更頻繁的熱日與熱夜、更少的冷日和冷夜，并且可能造成全球大部分陸地區(qū)域熱浪的頻率增加和時(shí)段的增長(zhǎng)[34]。因此，在全球變暖的背景下，研究淮河流域極端氣溫時(shí)空演變規(guī)律有助于應(yīng)對(duì)極端氣溫災(zāi)害、預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化趨勢(shì)，有助于合理開發(fā)、利用本區(qū)氣候資源，促進(jìn)淮河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

表2 淮河流域極端氣溫指數(shù)與經(jīng)緯度和海拔的相關(guān)系數(shù)1)Table 2 The correlation factors between extreme temperature indices and geographical locations (including longitude,latitude and altitude) across the Huaihe River basin

1)*和**分別表示通過(guò)0.05和0.01水平的顯著性檢驗(yàn)。

表3 淮河流域主要極端氣溫指數(shù)與其他區(qū)域趨勢(shì)對(duì)比1)Table 3 Comparisons of extreme temperature indices at regional and global scales

1) ↗表示該指數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，↘表示該指數(shù)整體呈下降趨勢(shì)，○表示該指數(shù)無(wú)明顯趨勢(shì)，—表示無(wú)數(shù)據(jù)。

5 結(jié) 論

本文采用26個(gè)極端氣溫指標(biāo)來(lái)研究淮河流域1961-2014年極端氣溫事件的時(shí)空演變特征，主要得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)極值指數(shù)(TXx、TNx、TXn、TNn)基本呈上升趨勢(shì)，其中最低氣溫的極高值(TNx)和最低氣溫的極低值(TNn)呈大范圍顯著上升趨勢(shì)，最大增幅為0.4、1.3 ℃/10a。極端暖指數(shù)中暖夜日數(shù)(TN90p)、夏日日數(shù)(SU25)、熱夜日數(shù)(TR20)和熱浪日數(shù)(HWDI)在整個(gè)流域表現(xiàn)為大范圍上升趨勢(shì)，其中TN90p和TR20呈大范圍顯著上升趨勢(shì)，分別以6.3、7.1 d/10a的趨勢(shì)增加。極端冷指數(shù)中，冷晝?nèi)諗?shù)(TX10p)、冷夜日數(shù)(TN10p)、霜凍日數(shù)(FD0)、結(jié)冰日數(shù)(ID0)、冷晝持續(xù)日數(shù)(CSDI)、冷日持續(xù)日數(shù)(CWDI)和霜凍持續(xù)日數(shù)(CFD)分別以-2.3、-6.8、-10.0、-2.5、-9.2、-7.3、-4.3 d/10a的趨勢(shì)大幅下降。TN90p、FD0、 TN10p、CSDI、CWDI、CFD和TR20均有超過(guò)80%的站點(diǎn)通過(guò)95%的顯著性檢驗(yàn)，TXn、TX10p、ID0通過(guò)95%顯著性檢驗(yàn)的站點(diǎn)多集中于淮河流域東部。氣溫日較差(DTR)在淮河流域大致呈下降趨勢(shì)；生物生長(zhǎng)季(GSL)以7.6 d/10a的速率大幅上升，呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)；生長(zhǎng)季氣溫指數(shù)(GTavg、GTmax、GTmin)呈現(xiàn)較為一致的小幅下降趨勢(shì)。

2)淮河流域極端氣溫指數(shù)在變化幅度、空間分布、突變發(fā)生時(shí)間和相關(guān)性等方面均有較為明顯的差異。變化幅度上，極端冷指數(shù)大于極端暖指數(shù)，夜指數(shù)大于晝指數(shù)；空間分布上，東部地區(qū)極端氣溫指數(shù)變化幅度和顯著性檢驗(yàn)通過(guò)率均大于西部地區(qū)，且東南部的極端暖指數(shù)增幅遠(yuǎn)大于淮河流域其他區(qū)域；突變發(fā)生時(shí)間上，極端冷指數(shù)早于極端暖指數(shù)約10 a；相關(guān)性上，極端冷指數(shù)之間的相關(guān)性略高于極端暖指數(shù)之間，多數(shù)極端氣溫指數(shù)變化趨勢(shì)與經(jīng)緯度、海拔顯著相關(guān)。

3)淮河流域極值氣溫升高、極端暖指數(shù)上升以及極端冷指數(shù)下降，這與國(guó)內(nèi)其他區(qū)域和世界極端氣溫變化趨勢(shì)基本一致。