戴聲佩 李茂芬 羅紅霞 李海亮 胡盈盈 鄭倩

摘要：選用1959—2016年華南地區(qū)72個(gè)地面氣象站點(diǎn)逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算了研究區(qū)16種極端氣溫指數(shù)，分析了1959—2016年研究區(qū)極端氣溫事件的時(shí)空變化特征和影響研究區(qū)極端氣溫指數(shù)的因子，及其與年平均氣溫、地理位置和大尺度大氣環(huán)流的關(guān)系，并預(yù)測(cè)了未來研究區(qū)域極端氣溫事件變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：1959年以來，研究區(qū)氣溫日較差（DTR）和極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）呈下降趨勢(shì);生物生長(zhǎng)季（GSL）、極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）和氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）呈明顯增加趨勢(shì)。從年代際尺度來看，1960s（19世紀(jì)60年代，以下以此類推）以來，研究區(qū)極端氣溫事件與其年際變化趨勢(shì)基本一致。從空間尺度來看，氣溫日較差（DTR）和極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）氣候傾向率小于0的站點(diǎn)比例分別為85%、99%、100%、99%、90%、93%，僅有個(gè)別站點(diǎn)存在下降趨勢(shì)，零星分布在沿海地區(qū)。生物生長(zhǎng)季（GSL）增加的站點(diǎn)共有55個(gè)，但其顯著性水平較低;極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）氣候傾向率大于0且通過顯著性檢驗(yàn)站點(diǎn)分別為20、58、68、48、29個(gè)，增加趨勢(shì)明顯。氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）也呈增加趨勢(shì)，僅沿海地區(qū)個(gè)別站點(diǎn)呈下降趨勢(shì)。利用因子分析法提取了5個(gè)公共因子，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為82.49%，其中公共因子1方差貢獻(xiàn)率為44.72%，反映了極端氣溫事件與極端熱事件的相關(guān)性很強(qiáng)。相關(guān)分析表明，極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）能很好地指示年平均氣溫的變化情況，并且其他極端氣溫指數(shù)之間也存在很好的相關(guān)關(guān)系;極端氣溫指數(shù)變化趨勢(shì)表現(xiàn)出明顯的地理位置依賴性。此外，大尺度環(huán)流分析表明，ENSO異常變化與華南地區(qū)極端氣溫關(guān)系密切，南海副高強(qiáng)度指數(shù)（SCSSHII）和西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)（WPSHII）對(duì)研究區(qū)極端氣溫事件具有明顯貢獻(xiàn)。R/S分析法表明，研究區(qū)極端氣溫事件表現(xiàn)為強(qiáng)持續(xù)性，未來變化趨勢(shì)與過去的變化趨勢(shì)相同。

關(guān)鍵詞：氣候變化;極端氣溫;時(shí)空變化;因子分析;華南地區(qū)

中圖分類號(hào)： S161.2;S127 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2021）14-0194-10

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第5次評(píng)估報(bào)告指出，全球氣候變暖毋庸置疑[1]。在此背景下，極端高溫與寒冷、極端洪澇與干旱等極端氣候事件頻繁發(fā)生，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)帶來極大損害[2]，且其發(fā)生的時(shí)空分布特征及影響越來越受到公眾的矚目[3]，成為當(dāng)前全球氣候變化研究的熱點(diǎn)[4]，特別是極端氣溫事件對(duì)人類的影響更是引起了眾多學(xué)者的關(guān)注[5]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度對(duì)全球、區(qū)域和中國(guó)，以及中國(guó)不同區(qū)域的極端氣溫做了大量研究，且成果顯著。從全球尺度來看，20世紀(jì)50年代以來全球大部分地區(qū)極端氣溫變化特征表現(xiàn)為冷夜減少、暖夜增多[6-7];從區(qū)域尺度來看，中亞和南亞地區(qū)[8]、亞洲-太平洋地區(qū)[9]、阿拉伯地區(qū)[10]、歐洲地區(qū)[11]、南美洲阿根廷地區(qū)[12]、北美洲[13]、美國(guó)[14]、俄羅斯[15]等區(qū)域極端氣溫變化特征與全球變化特征基本一致，總體均表現(xiàn)為極端高溫時(shí)間（d）顯著延長(zhǎng)、極端低溫時(shí)間明顯縮短;從中國(guó)區(qū)域來看，極端高溫和極端低溫整體呈上升趨勢(shì)[16]，暖夜時(shí)間和暖晝時(shí)間趨于延長(zhǎng)，而冷夜時(shí)間和霜凍時(shí)間則變少[17]，其中北方地區(qū)極端氣溫變化趨勢(shì)更為明顯[18]。此外，針對(duì)中國(guó)不同區(qū)域[4，19-27]、不同流域[5，28-32]、不同地形[33-38]和不同城市[39-41]極端氣溫變化的眾多研究表明，其存在一定空間差異，因此，有必要開展針對(duì)不同區(qū)域的極端氣溫變化研究，豐富和完善全球變化區(qū)域差異研究。

我國(guó)華南地區(qū)屬于熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫暖濕潤(rùn)，雨熱同季，對(duì)全球變化的敏感性較高。該區(qū)域適宜發(fā)展多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及熱帶經(jīng)濟(jì)作物，是我國(guó)農(nóng)作物晚三熟和熱三熟區(qū)域[42]，其既是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，又是我國(guó)主要熱帶作物的生產(chǎn)基地。在全球變化背景下，該地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源發(fā)生了顯著的變化，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展帶來了諸多影響[43]。目前已有關(guān)于本研究區(qū)域極端氣溫變化的研究主要集中在極端高溫日數(shù)[44]、持續(xù)高溫過程[45-46]、低溫冷害事件[47]、冰凍災(zāi)害特征與成因[48]以及極端氣溫事件非對(duì)稱變化[49]等方面，綜合考慮多種極端氣溫指數(shù)分析研究區(qū)極端氣溫的研究有待進(jìn)一步進(jìn)行。因此，本研究利用氣象站點(diǎn)逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算了16種極端氣溫指數(shù)，分析了我國(guó)華南地區(qū)極端氣溫事件的時(shí)空變化特征，探討了影響極端氣溫指數(shù)的因子，及其與年平均氣溫、地理位置和大尺度大氣環(huán)流的關(guān)系，并預(yù)測(cè)了未來研究區(qū)域極端氣溫事件變化趨勢(shì)，以期為區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

選取1959年1月1日至2016年12月31日研究區(qū)域內(nèi)72個(gè)地面氣象站點(diǎn)逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，來源于國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)（http：//data.cma.cn/）。大尺度大氣環(huán)流指數(shù)數(shù)據(jù)來源于美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）地球系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室（Earth System Research Laboratory，ESRL）（https：//www.esrl.noaa.gov/psd/data/climateindices/list/）和中國(guó)國(guó)家氣候中心氣候系統(tǒng)數(shù)據(jù)集（http：//cmdp.ncc-cma.net/Monitoring/cn_index_130.php）。數(shù)字高程（digital elevation models，DEM）數(shù)據(jù)采用美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（U.S. Geological Survey，USGS）發(fā)布的全球90 m空間分辨率DEM數(shù)據(jù);研究區(qū)邊界數(shù)據(jù)采用國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心發(fā)布的1 ∶ 4 000 000中國(guó)行政區(qū)劃數(shù)據(jù)。

1.2 極端氣溫指標(biāo)定義與計(jì)算

本研究采用16種極端氣溫指數(shù)，其具體名稱及定義見表1，其定義標(biāo)準(zhǔn)是基于CCl/CLIVAR/JCOMM ETCCDI確定的“氣候變化檢測(cè)和指標(biāo)”（http：//etccdi.pacificclimate.org/），這些指數(shù)反映了極端氣溫的各方面，廣泛應(yīng)用于極端氣溫的評(píng)估和應(yīng)用。這16種極端氣溫指數(shù)大致分為5個(gè)類型：第1類為氣溫日較差（DTR）;第2類為生物生長(zhǎng)季（GSL）;第3類為極端冷事件，包括霜凍日數(shù)（FD）、冰凍日數(shù)（ID）、冷夜日數(shù)（TN10p）、冷晝?nèi)諗?shù)（TX10p）、冷持續(xù)日數(shù)（CSDI）;第4類為極端熱事件，包括夏季日數(shù)（SU）、熱夜日數(shù)（TR）、暖夜日數(shù)（TN90p）、暖晝?nèi)諗?shù)（TX90p）、暖持續(xù)日數(shù)（WSDI）;第5類為極值指數(shù)日最高氣溫的極高值（TXx）、日最低氣溫的極高值（TNx）、日最高氣溫的極低值（TXn）、日最低氣溫的極低值（TNn）。

采用加拿大氣象研究中心基于R語言開發(fā)的RclimDex 1.0軟件計(jì)算極端氣溫指數(shù)，RclimDex可用于計(jì)算多種極端氣溫和極端降水指數(shù)。首先，利用MATLAB編程對(duì)原始下載數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，形成符合RclimDex運(yùn)行的文件存儲(chǔ)格式的預(yù)處理數(shù)據(jù)，并對(duì)缺測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置;然后，利用RclimDex軟件對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)和質(zhì)量控制，并人工檢查數(shù)據(jù)錯(cuò)誤記錄;最后，在R語言編輯器下運(yùn)行RclimDex軟件，計(jì)算得到極端氣溫指數(shù)結(jié)果。

1.3 研究方法

利用氣候傾向率法計(jì)算各站點(diǎn)不同極端氣溫指數(shù)的氣候傾向率，以此對(duì)極端氣溫事件的時(shí)間變化進(jìn)行趨勢(shì)分析。氣候傾向率大于0時(shí)表示極端氣溫事件呈上升趨勢(shì)，反之呈下降趨勢(shì)。通過ArcGIS繪制華南地區(qū)極端氣溫指數(shù)變化傾向率空間分布圖，進(jìn)而分析極端氣溫事件的空間特征。采用基于SPSS的因子分析方法分析影響極端氣溫指數(shù)的因子，并利用相關(guān)分析方法分析極端氣溫指數(shù)與年平均氣溫、地理位置、大尺度大氣環(huán)流的關(guān)系。利用R/S分析方法計(jì)算Hurst指數(shù)來預(yù)測(cè)未來研究區(qū)域極端氣溫事件變化趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 時(shí)間變化

從年際尺度來看，1959年以來，研究區(qū)氣溫日較差（DTR）和極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）呈不同程度的降低趨勢(shì)（圖2-a，圖2-c至圖2-g），其中氣溫日較差（DTR）、霜凍日數(shù)（FD）和冷夜日數(shù)（TN10p）降低趨勢(shì)明顯，通過了α=0.01顯著性水平檢驗(yàn)，其氣候傾向率分別為 -0.1 ℃/10年、-0.4 d/10年和-1.3 d/10年。生物生長(zhǎng)季（GSL）和極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）呈明顯的增加趨勢(shì)（圖2-b，圖2-h至圖2-l），其氣候傾向率分別為0.2、1.8、3.6、2.6、1.5、1.8 d/10年，除GSL以外，均通過了α=0.01顯著性水平檢驗(yàn)。此外，氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）也呈不同程度的增加趨勢(shì)（圖2-m至圖2-p）。

從年代際尺度來看，1960s（19世紀(jì)60年代，其他以此類推），研究區(qū)極端氣溫事件與其年際變化趨勢(shì)基本一致（圖2、表2）。氣溫日較差（DTR）呈波動(dòng)降低趨勢(shì)（圖2-a、表2），其值從1960s的 7.90 ℃ 降低到2000—2016年的7.20 ℃。生物生長(zhǎng)季（GSL）從1960s開始增加，并于1990s達(dá)到高值，之后又有下降（圖2-b、表2）。極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）從1960s開始呈波動(dòng)降低趨勢(shì)（圖2-c至圖2-g、表2）。極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）和氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）則呈波動(dòng)增加趨勢(shì)（圖2-h至圖2-p、表2）。

2.2 空間變化

從空間尺度上來看，研究區(qū)內(nèi)61個(gè)站點(diǎn)氣溫日較差（DTR）氣候傾向率小于0（圖3-a、表3），其中37個(gè)站點(diǎn)通過了α=0.01顯著性水平檢驗(yàn)，表明其呈較明顯的降低趨勢(shì);而沿海零星分布有11個(gè)站點(diǎn)呈增加趨勢(shì)。由圖3-b和表3可知，生物生長(zhǎng)季（GSL）增加的站點(diǎn)共有55個(gè)，但其顯著性水平較低，主要分布在東南沿海地區(qū);廣西中部和廣東北部等地區(qū)17個(gè)站點(diǎn)呈下降趨勢(shì)。極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）總體上呈現(xiàn)降低趨勢(shì)（圖3-c 至圖3-g、表3），其氣候傾向率小于0的站點(diǎn)比例分別為99%、100%、99%、90%、93%，其中TN10p通過顯著性檢驗(yàn)站點(diǎn)較多，表明其降低趨勢(shì)明顯。極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）氣候傾向率大于0的站點(diǎn)比例分別為94%、100%、100%、93%、93%，并且其通過顯著性檢驗(yàn)站點(diǎn)分別為20、58、68、48、29個(gè)（圖3-h至圖3-l、表3），僅有個(gè)別站點(diǎn)呈降低趨勢(shì)，表明其增加趨勢(shì)明顯。此外，研究區(qū)氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)（圖3-m至圖3-p），僅沿海地區(qū)個(gè)別站點(diǎn)呈降低趨勢(shì)。

2.3 因子分析

利用SPSS因子分析方法分析影響極端氣溫指數(shù)的因子，并計(jì)算各因子的特征值及方差貢獻(xiàn)率（表4），根據(jù)特征值大于0.9，提取了5個(gè)公共因子，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為82.49%，進(jìn)一步提取5個(gè)公共因子的載荷矩陣（表4），公共因子1方差貢獻(xiàn)率最大，為44.72%，是最重要的影響因子，該因子在TX90p、TN90p、WSDI、TR和SU這5項(xiàng)指標(biāo)上的載荷值較高，分別為0.89、0.89、0.87、0.84、0.81，反映了極端氣溫事件與極端熱事件的相關(guān)性很強(qiáng);公共因子2方差貢獻(xiàn)率次之，為14.21%，該因子在

TN10p、TNx、CSDI和DTR等指標(biāo)上的載荷值較高，分別為0.61、-0.47、0.84、0.74，表明極端冷事件、氣溫極值指數(shù)和氣溫日較差對(duì)極端氣溫事件影響較大;公共因子3、4、5方差貢獻(xiàn)率分別為10.64%、7.06%、5.86%，主要反映了極端氣溫事件中極端冷事件和極值指數(shù)的變化。

2.4 未來變化趨勢(shì)

基于R/S分析方法計(jì)算Hurst指數(shù)和分形維數(shù)D來預(yù)測(cè)未來研究區(qū)域極端氣溫事件變化趨勢(shì)結(jié)果見表5，由表5可見，氣溫日較差（DTR）、生物生長(zhǎng)季（GSL）、極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）、極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）和氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）等指數(shù)的Hurst指數(shù)均大于0.5，分形維數(shù)D均小于1.5，表示其時(shí)間序列的持續(xù)性，未來變化趨勢(shì)與過去的變化趨勢(shì)相同，即氣溫日較差（DTR）和極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）過去呈下降趨勢(shì)，未來仍將呈下降趨勢(shì)，并且其持續(xù)性較強(qiáng);而生物生長(zhǎng)季（GSL）、極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）和氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）等指數(shù)過去為增加趨勢(shì)，未來仍將呈增加趨勢(shì)。

3 討論

3.1 與區(qū)域氣候變化的關(guān)系

由表6可見，氣溫日較差（DTR）、極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）和年平均氣溫（TMEAN）之間呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，其中冷夜日數(shù)（TN10p）和冷晝?nèi)諗?shù)（TX10p）與年平均氣溫的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到-0.77（P<0.01）和-0.66（P<0.01）。生物生長(zhǎng)季（GSL）、極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）和氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）與年平均氣溫均表現(xiàn)出良好的正相關(guān)性，除GSL以外，均通過了α=0.01顯著性水平檢驗(yàn)，其中極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）5個(gè)極端氣溫指數(shù)與年平均氣溫的相關(guān)系數(shù)達(dá)到或超過0.76，表明這些指標(biāo)能很好地指示年平均氣溫的變化情況。此外，其他極端氣溫指數(shù)之間也存在很好的相關(guān)關(guān)系。

通過與其他區(qū)域極端氣溫變化趨勢(shì)相比較（表7），華南地區(qū)極端氣溫指數(shù)與全球、中國(guó)區(qū)域的整體變化趨勢(shì)相一致，與中國(guó)不同區(qū)域極端氣溫變化趨勢(shì)存在變化幅度的差別。華南地區(qū)氣溫日較差（DTR）變化趨勢(shì)低于東北地區(qū)、西北地區(qū)和西南地區(qū);生物生長(zhǎng)季（GSL）變化趨勢(shì)明顯低于其他區(qū)域;極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）變化趨勢(shì)高于西南地區(qū)，低于東北地區(qū)和西北地區(qū);極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）變化趨勢(shì)也低于東北地區(qū)，氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）與其他區(qū)域相似。與不同流域（長(zhǎng)江流域、黃河流域、松花江流域、珠江流域）極端氣溫指數(shù)相比較，其變化趨勢(shì)較復(fù)雜，這是由于不同流域內(nèi)氣候條件和地形地貌復(fù)雜，從而造成對(duì)比性較差。

3.2 與海拔、地理位置的關(guān)系

研究區(qū)海拔自西向東、自北向南逐漸降低，其地理位置變化與經(jīng)緯度和海拔具有明顯相關(guān)性。通過分析極端氣溫指數(shù)變化趨勢(shì)與海拔、地理位置（經(jīng)度、緯度）的相關(guān)系數(shù)，由圖4可知，生物生長(zhǎng)季（GSL）變化趨勢(shì)表現(xiàn)出明顯的地理位置依賴性，其與海拔、經(jīng)度、緯度的相關(guān)系數(shù)分別為0.78、0.40、0.40，均通過α=0.01顯著性水平檢驗(yàn)。除個(gè)別指數(shù)（SU、TN10p）外，極端冷事件（FD、ID、TX10p、CSDI）和極端熱事件（TR、TN90p、TX90p、WSDI）與地理位置和海拔均呈負(fù)相關(guān)，表明在研究范圍內(nèi)，海拔、緯度越低，越靠近東南沿海地區(qū)，極端冷事件和極端熱事件的變化趨勢(shì)越大。極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）與經(jīng)緯度以及海拔高度變化的相關(guān)性也驗(yàn)證了地形因素對(duì)研究區(qū)極端氣溫空間變化的影響。

3.3 與大尺度大氣環(huán)流的關(guān)系

選取北極濤動(dòng)（AO）、多元ENSO指數(shù)（MEI）、北大西洋濤動(dòng)（NAO）、南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）、太平洋年代際振蕩（PDO）、北方濤動(dòng)指數(shù)（NOI）、印度副高面積強(qiáng)度指數(shù)（ISHII）、南海副高強(qiáng)度指數(shù)（SCSSHII）和西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)（WPSHII）等9

個(gè)大尺度大氣環(huán)流指數(shù)，分別計(jì)算其與極端氣溫指數(shù)的相關(guān)系數(shù)（表8），分析大尺度大氣環(huán)流對(duì)極端氣溫事件的影響。由表8、圖5可知，MEI與極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）呈負(fù)相關(guān)，與極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）和氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）呈明顯正相關(guān)，表明ENSO異常變化與華南地區(qū)極端氣溫關(guān)系密切。WPSHII（110°～180°E）代表了夏季北半球表面的1/4，SCSSHII（100°～120°E）代表了南海區(qū)域的環(huán)流強(qiáng)度，兩者是東亞夏季風(fēng)氣候系統(tǒng)的重要組成部分。本研究中，SCSSHII和WPSHII（圖5）與極端氣溫指數(shù)同樣具有很強(qiáng)的相關(guān)性（表8），部分通過了α=0.01顯著性水平檢驗(yàn)，表明SCSSHII和WPSHII對(duì)研究區(qū)極端氣溫事件具有明顯貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

本研究選用1959—2016年華南地區(qū)72個(gè)地面氣象站點(diǎn)逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)，利用MATLAB和基于R語言開發(fā)的RClimDex（1.0）軟件計(jì)算研究區(qū)16種極端氣溫指數(shù)，分析1959—2016年研究區(qū)極端氣溫事件的時(shí)空變化特征;采用相關(guān)分析和基于SPSS的因子分析方法探討影響研究區(qū)極端氣溫指數(shù)的因子，及其與年平均氣溫、地理位置和大尺度大氣環(huán)流的關(guān)系;并利用R/S分析方法計(jì)算Hurst指數(shù)，預(yù)測(cè)未來研究區(qū)域極端氣溫事件變化趨勢(shì)，并得出主要結(jié)論如下。

從年際尺度來看，1959年以來，研究區(qū)氣溫日較差（DTR）和極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）呈減少趨勢(shì);生物生長(zhǎng)季（GSL）和極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）呈明顯增加趨勢(shì)，其氣候傾向率分別為0.2、1.8、3.6、2.6、1.5、1.8 d/10年;氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）也呈增加趨勢(shì)。從年代際尺度來看，1960s以來，研究區(qū)極端氣溫事件與其年際變化趨勢(shì)基本一致。

從空間尺度來看，研究區(qū)內(nèi)61個(gè)站點(diǎn)氣溫日較差（DTR）氣候傾向率小于0，呈較明顯的下降趨勢(shì)，而沿海零星分布有11個(gè)站點(diǎn)呈增加趨勢(shì)。生物生長(zhǎng)季（GSL）增加的站點(diǎn)共有55個(gè)，但顯著性水平較低，主要分布在東南沿海地區(qū)。極端冷事件（FD、ID、TN10p、TX10p、CSDI）氣候傾向率小于0的站點(diǎn)比例分別為99%、100%、99%、90%、93%，僅有個(gè)別站點(diǎn)存在減少趨勢(shì)。極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）氣候傾向率大于0且通過顯著性檢驗(yàn)站點(diǎn)分別為20、58、68、48、29個(gè)，增加趨勢(shì)明顯。氣溫極值指數(shù)（TXx、TNx、TXn、TNn）也呈增加趨勢(shì)，僅沿海地區(qū)個(gè)別站點(diǎn)呈減少趨勢(shì)。

利用因子分析方法提取5個(gè)公共因子，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為82.49%，其中公共因子1方差貢獻(xiàn)率為44.72%，反映了極端氣溫事件與極端熱事件的相關(guān)性很強(qiáng)。相關(guān)分析表明，極端熱事件（SU、TR、TN90p、TX90p、WSDI）與年平均氣溫的相關(guān)系數(shù)達(dá)到或超過0.76，表明這些指標(biāo)能很好地指示年平均氣溫的變化情況，并且其他極端氣溫指數(shù)之間也存在很好的相關(guān)關(guān)系。極端氣溫指數(shù)變化趨勢(shì)表現(xiàn)出明顯的地理位置依賴性，在研究范圍內(nèi)，海拔、緯度越低，越靠近東南沿海地區(qū)，極端冷事件和極端熱事件的變化趨勢(shì)越大。此外，大尺度環(huán)流分析表明ENSO異常變化與華南地區(qū)極端氣溫關(guān)系密切，南海副高強(qiáng)度指數(shù)（SCSSHII）和西太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)（WPSHII）對(duì)研究區(qū)極端氣溫事件具有明顯貢獻(xiàn)。

基于R/S分析方法的結(jié)果表明，研究區(qū)極端氣溫事件Hurst指數(shù)均大于0.5，分形維數(shù)D均小于1.5，說明其時(shí)間序列的強(qiáng)持續(xù)性，即未來變化趨勢(shì)與過去的變化趨勢(shì)相同。

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