近57年中國(guó)大陸高溫天氣的變化特征分析

成孝平　白曉平

摘要利用我國(guó)740個(gè)氣象站1951～2007年氣溫資料，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，分析了我國(guó)各地區(qū)平均最高氣溫和極端最高氣溫57年來(lái)的多年變化特征。結(jié)果表明，我國(guó)北方趨勢(shì)變化并不明顯，20世紀(jì)80年代后期有明顯上升， 西南地區(qū)80年代后期急劇下降， 長(zhǎng)江流域以南60年代降溫后變化不大， 青藏高原變化較小。我國(guó)年平均最高氣溫的變化80年代初為最低時(shí)期，此后呈現(xiàn)明顯的升溫；極端最高溫度的變化趨勢(shì)有明顯的地域性差異，長(zhǎng)江流域地區(qū)、黃河下游地區(qū)極端最高溫度90年代前表現(xiàn)出降溫趨勢(shì)。中國(guó)大陸氣溫南北變化平均溫度、平均最高溫度區(qū)域差異有很好的一致性，均由北至南逐漸升高，東北地區(qū)極端最高氣溫與平均最高氣溫差和極端最高氣溫與平均氣溫差均為區(qū)域間最大，西北西部次之，西南最??；平均最高氣溫與平均氣溫差青藏高原為最大，長(zhǎng)江中下游和華南地區(qū)為最小。

關(guān)鍵詞高溫天氣；變化特征；中國(guó)大陸

中圖分類(lèi)號(hào)S164文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）09-02677-04

作者簡(jiǎn)介成孝平（1986-），男，陜西咸陽(yáng)人，碩士研究生，研究方向：大氣邊界層、干旱氣候與災(zāi)害氣象。

全球變暖、生態(tài)環(huán)境退化、氣候異常等已成為全球環(huán)境研究的焦點(diǎn)問(wèn)題[1-2]。由于自然變化和人類(lèi)活動(dòng)的綜合作用，全球氣候出現(xiàn)了世界范圍的異常現(xiàn)象，氣象災(zāi)害頻發(fā)，已給人類(lèi)的生活和生存帶來(lái)種種影響，隨著經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在全球范圍內(nèi)展開(kāi)，這種影響越來(lái)越強(qiáng)烈，引起了科學(xué)家的普遍關(guān)注[3-6]。

高溫是指日最高氣溫≥35 ℃，連續(xù)5 d以上的高溫過(guò)程稱(chēng)為持續(xù)高溫或“熱浪”天氣[7]。高溫?zé)崂藢?duì)人們?nèi)粘Ｉ詈徒】涤绊憳O大，尤其氣溫超過(guò)35 ℃、日照超過(guò)12 h、濕度高于80%時(shí)，氣象因子對(duì)人體下丘腦情緒調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)的影響就明顯增強(qiáng)。高溫對(duì)動(dòng)植物的影響也非常明顯，能加劇土壤水分蒸發(fā)和作物蒸騰作用，加速旱情發(fā)展，短期的高溫異常能使作物早熟甚至燒死植物，長(zhǎng)年的高溫氣候能使物種滅絕。此外，其對(duì)能源經(jīng)濟(jì)也有重要影響，導(dǎo)致水電需求猛增，造成能源供應(yīng)緊張。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1949～1988年我國(guó)的農(nóng)作物因遭受水旱、風(fēng)雹、霜凍等氣象災(zāi)害平均每年受害面積達(dá)3 300 hm2，每年因?yàn)?zāi)損失糧食達(dá)200億kg以上。由此可見(jiàn)，認(rèn)識(shí)和掌握當(dāng)?shù)氐奶鞖鈿夂蛞?guī)律、積極采取防御措施趨利避害是非常重要的。葉殿秀等先后利用各種氣候資料進(jìn)行研究，揭示了我國(guó)氣候變化的許多有意義的事實(shí)[8-11]。但這些研究主要集中在我國(guó)東部地區(qū)，而在我國(guó)西北地區(qū)，直到20世紀(jì)90年代才有了較完整的、空間布局較合理的30年以上的大樣本氣候觀(guān)測(cè)資料。因此，進(jìn)一步分析我國(guó)高溫天氣特征隨時(shí)間的地域的變化，有利于認(rèn)識(shí)氣候變化的特征和氣候變化影響因子的探討。筆者通過(guò)全國(guó)57年來(lái)的氣溫資料重點(diǎn)分析高溫天氣特征，了解其變化趨勢(shì)，分析高溫天氣變化的原因，為做好今后的高溫天氣預(yù)報(bào)工作提供參考，以便合理利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源，趨利避害，獲得更大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，并為當(dāng)?shù)卣疀Q策提供科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

1.1 資料來(lái)源資料選自全國(guó)740個(gè)站1951～2007年年值氣溫和194個(gè)基本站1960年1月1日～2000年12月31日的日值氣溫，對(duì)個(gè)別資料不完整的氣象站點(diǎn)已剔除，資料準(zhǔn)確、可靠。為便于分析，結(jié)合區(qū)域經(jīng)緯度、海拔以及地形地貌，將全國(guó)共劃出8個(gè)自然區(qū)（表1）。區(qū)站號(hào)是氣象站編發(fā)氣象觀(guān)測(cè)報(bào)告的代號(hào)，用5位數(shù)字表示，其中前2位數(shù)字是區(qū)號(hào)，后3位數(shù)字是站號(hào)，國(guó)際氣象組織分配給我國(guó)的區(qū)號(hào)為50～59區(qū)。為了方便運(yùn)用日氣溫資料，在此按照前2位數(shù)字將我國(guó)大陸地區(qū)化分為50區(qū)～59區(qū)共10個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行研究。

1.2 研究方法首先將1951～2007年逐年的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分別算出各區(qū)域平均最高氣溫和極端最高氣溫的逐年、每5年、10年和57年平均值，并分別做出氣溫隨時(shí)空變化折線(xiàn)圖進(jìn)行分析；然后選取蘭州2000年7月的一次典型的高溫“熱浪”天氣過(guò)程進(jìn)行環(huán)流形勢(shì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1我國(guó)年最高氣溫的變化

2.1.1 年平均最高氣溫變化。由圖1可知，除西南地區(qū)外，

2.1.2 年極端最高氣溫變化。由圖2可見(jiàn)，1951～2007年我國(guó)極端最高溫度的變化趨勢(shì)有明顯的地域性差異，長(zhǎng)江流域地區(qū)、黃河下游地區(qū)極端最高溫度20世紀(jì)90年代前表現(xiàn)出降溫趨勢(shì)；各區(qū)域均表現(xiàn)出50年代初期明顯偏暖，從50年代后期60年代初開(kāi)始急劇下降1.3～2.0 ℃之后雖有波動(dòng)性并呈微弱上升，但1990年之前仍均在平均值以下，其中50年代后期降溫以西北地區(qū)最為明顯。東北在60年代初和70年代后期出現(xiàn)過(guò)上升至平均值以上的存在，但此后又下降至平均值以下；西北東部在70年代出現(xiàn)過(guò)一次明顯升溫后又急劇下降至平均值以下波動(dòng)；西北西部變化趨勢(shì)類(lèi)似于西北東部，只是過(guò)程比較平穩(wěn)、周期較大而幅度較小；華北地區(qū)70年代后急劇下降，至80年代末期間的20年明顯低于平均值；西南地區(qū)50年代后70年代前呈明顯下降趨勢(shì)，而后緩慢上升，80年代前期明顯升溫后又急劇下降，其中以90年代后期為最低值，而后一直急劇上升。除西南地區(qū)外，各區(qū)域90年代后升溫均極為明顯，2006～2007年平均達(dá)到歷史極大值。除西南、青藏高原和西北西部地區(qū)外，各區(qū)域均于21世紀(jì)初出現(xiàn)又一次最高溫后呈緩慢下降趨勢(shì)。青藏高原地區(qū)自50年代最高值開(kāi)始急劇下降至60年代后期的最低值，而后呈緩慢上升趨勢(shì)，2000～2005年平均有些許回落。

2.2.1 35 ℃以上高溫日數(shù)變化。由圖3可見(jiàn)，50區(qū)域（東北地區(qū)）1968、1980、1982、1997和2000年為高溫出現(xiàn)日數(shù)典型極大值，其中以1997年為最；51、52區(qū)域，除了1997年高溫日數(shù)較多外，其余變化不很明顯；53區(qū)域，1993年之前呈平穩(wěn)波動(dòng)性，而其后至2000年一直呈波動(dòng)性上升；53、54、56區(qū)域（華北、長(zhǎng)江中下游和西南地區(qū)）均于1997年出現(xiàn)41年來(lái)高溫日數(shù)最大值，而58和59區(qū)域則同年出現(xiàn)日數(shù)最小值；50、51、53、54、56區(qū)域于90年代后期呈明顯上升趨勢(shì)，而57、58區(qū)域則略有波動(dòng)性下降；59區(qū)域無(wú)明顯年際規(guī)律性變化；55區(qū)域（青藏高原西部）41年無(wú)35 ℃以上高溫天氣過(guò)程。

3結(jié)論

（1）我國(guó)年平均最高氣溫的變化20世紀(jì)80年代初為平均最高氣溫最低的時(shí)期，除西南地區(qū)外各區(qū)域均于80年代后呈現(xiàn)明顯的升溫；西南地區(qū)在70年代中期以前呈微弱的下降趨勢(shì)。我國(guó)北方地區(qū)在50年代初平均最高氣溫較高， 50年代中期較冷， 華北、西北東部、西北西部60年代～80年代初均較低， 而在80年代中后期開(kāi)始明顯上升。

（2）極端最高溫度的變化趨勢(shì)有明顯的地域性差異，長(zhǎng)江流域地區(qū)、黃河下游地區(qū)極端最高溫度90年代前表現(xiàn)出降溫趨勢(shì)。各區(qū)域均表現(xiàn)出50年代初期明顯偏暖而從50年代后期60年代初開(kāi)始急劇下降1.3～2.0 ℃之后雖有波動(dòng)性并呈微弱上升。青藏高原地區(qū)自50年代最高值開(kāi)始急劇下降至60年代后期的最低值，而后呈緩慢上升趨勢(shì)，2000～2005年間有些許回落。

（3）我國(guó)各區(qū)域年高溫日數(shù)大部分區(qū)域均于1997年出現(xiàn)41年來(lái)高溫日數(shù)最大值，而58和59區(qū)域則同年出現(xiàn)日數(shù)最小值；50、51、53、54、56區(qū)域于90年代后期呈明顯上升趨勢(shì)，而57、58區(qū)域則略有波動(dòng)性下降；59區(qū)無(wú)明顯年際規(guī)律性變化。55區(qū)域（青藏高原西部）41年無(wú)35 ℃以上高溫天氣過(guò)程。

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