1961－2010年貴州省高溫氣候的時空分布特征

張 波，谷曉平，易俊蓮

（1.貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽550002；2.貴州省山地氣候與資源重點實驗室，貴州 貴陽550002）

近年來，在全球氣候變暖的大背景下，極端天氣氣候事件頻繁發(fā)生。IPCC第五次評估報告指出，人類活動極有可能是20世紀(jì)中期以來全球氣候變暖的主要原因，可能性在95%以上，冰川減少、海平面上升，極端天氣的增加。據(jù)報告統(tǒng)計，從20世紀(jì)50年代開始，地球上的極端天氣開始增多，包括強(qiáng)降雨、熱浪、洪水和干旱等，最高、最低氣溫，特別是高溫這種災(zāi)害性天氣已嚴(yán)重影響了人們的正常生產(chǎn)和生活（IPCC5）。

高溫氣象災(zāi)害問題已成為學(xué)術(shù)界研究的熱點，國內(nèi)外已有不少學(xué)者對高溫日數(shù)的時間和空間分布進(jìn)行了相關(guān)研究。苗愛梅等[1]利用1958－2008年山西109站的最高氣溫資料，研究了山西省高溫日數(shù)的時空分布及變化趨勢。常軍等[2]利用經(jīng)驗正交函數(shù)分析了河南省夏季≥35℃高溫日數(shù)的時空特征。龐文保等[3]提出了通過氣候資料統(tǒng)計逐日高溫及出現(xiàn)累計日數(shù)建立風(fēng)險區(qū)劃指標(biāo)體系，對陜西高溫氣象災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行了劃區(qū)。張書娟等[4]利用ArcGIS對華東地區(qū)高溫災(zāi)害危險性評估與分區(qū)進(jìn)行了研究。伍紅雨等[5]分析了近49年廣東高溫的氣候特征及其變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)49年來廣東年平均高溫日數(shù)呈明顯的增加趨勢，以2.9d／10a的速率增加，特別是2000年以后更加明顯。陳見等[6]從氣象角度綜合評估了高溫災(zāi)害影響度。胡峰等[7]利用山東省50年的高溫氣象資料分析了山東省高溫氣象災(zāi)害的變化趨勢和風(fēng)險特征。韓世剛等[8]分析了近47年來重慶市高溫日數(shù)的時空分布特征，表明重慶市高溫日數(shù)呈現(xiàn)出增加－減少－增加的變化趨勢。劉學(xué)峰等[9]分析了河北省近50年最高氣溫及高溫日數(shù)變化特征。其他有關(guān)高溫的研究還有很多[10－20]。

貴州省地處云貴高原東部斜坡過渡帶，地貌以高原山地為主，氣候類型屬中國亞熱帶高原季風(fēng)濕潤氣候，山區(qū)地勢起伏較大，山地氣候的垂直分帶明顯，氣候環(huán)境復(fù)雜。目前，貴州省高溫時空分布特征方面的研究未見報道。對此，筆者以貴州省85個氣象臺站逐日最高氣溫資料為基礎(chǔ)，研究近50年貴州省高溫日數(shù)的時空特征及變化趨勢，以期為貴州防災(zāi)減災(zāi)以及高溫氣象災(zāi)害風(fēng)險區(qū)域劃分提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

選用貴州省1961－2010年81個氣象站逐日最高氣溫資料，貴州省有85個地面氣象觀測站，由于各站建站時間不一致，為了保證資料的完整性，剔除數(shù)據(jù)缺測較多的站點。

1.2 研究方法

采用線性趨勢分析等方法進(jìn)行。定義日最高氣溫≥35℃為一個高溫日。用一元線性回歸方程Xi＝a＋bti（i＝1，2，……，n），式中，Xi為高溫日，a為回歸常數(shù)，b為回歸系數(shù)，a和b可以用最小二乘法計算，以b的10倍作為氣候要素的氣候傾向率[21]。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫天氣日數(shù)的月際與年際變化

從表可知，1961－2010年的近50年中，貴州省≥35℃高溫日共出現(xiàn)365d，約占總天數(shù)的2%，高溫日平均達(dá)7.3d／a；高溫天氣主要出現(xiàn)在5－9月，其中7－8月出現(xiàn)頻率最大，分別達(dá)35.3%和40.3%。從圖1看出，近50年來，1972年≥35℃高溫天氣日數(shù)最多，為12.8d；2006年其次，12.9d；1974年最少，僅1.3d。從長期變化看，近50年≥35℃高溫日數(shù)呈較弱的線性增加趨勢，趨勢值為0.25d／10a，但未通過顯著性檢驗。從高溫日數(shù)的時間序列看，≥35℃高溫日數(shù)呈多－少－多的年代際變化特征。

表 1961－2010年貴州省高溫天氣不同月份的出現(xiàn)日數(shù)Table Number of high temperature days in different month in Guizhou during 1961－2010

圖1 1961－2010年貴州省高溫天氣日數(shù)的年變化Fig.1 Annual variation of high temperature days in Guizhou during 1961－2010

2.2 平均最高氣溫與極端最高氣溫的年際變化

從圖2看出，近50年平均最高氣溫的變化趨勢呈遞增趨勢，趨勢值為0.12℃／10a。最高氣溫平均值1963年最高，達(dá)21.3℃；1984年最低，為18.9℃；1986年以后，平均最高氣溫開始緩慢回升，達(dá)21.1℃。分析發(fā)現(xiàn)，以1985年作為分界，1961－1985年平均最高氣溫呈遞減趨勢，1986－2010年則呈顯著的遞增趨勢，趨勢系數(shù)為0.34℃／10a。從圖2還可知，近50年貴州省極端最高氣溫呈顯著的遞增趨勢，遞增速率為0.41℃／10a。分析發(fā)現(xiàn)，以1985年作為分界，1961－1985年極端最高氣溫呈遞減趨勢，1986－2010年則呈顯著的遞增趨勢，遞增速率為0.26℃／10a；2001年以后極端高溫天氣的遞增速率達(dá)0.98℃／10a。

圖2 1961－2010年貴州省平均最高氣溫與極端最高氣溫的年際變化Fig.2 Interannual variation of high temperature days in Guizhou during 1961－2010

2.3 極端最高氣溫和高溫日數(shù)的空間分布

從圖3看出，1961－2010年貴州省極端最高氣溫有2個極值中心，一個位于黔南的都勻站點，極端最高氣溫達(dá)47.3℃；一個位于貴州北部赤水站點，極端最高氣溫達(dá)42.3℃。西部高海拔地區(qū)及貴陽地區(qū)的極端最高氣溫為33.6～35℃；其余站點的極端最高氣溫均高于35℃。其中，黔南的南部及黔東南地區(qū)極端最高溫接近40℃。

圖4 1961－2010年貴州省高溫天氣日數(shù)的空間變化趨勢Fig.4 Spatial and temporal variation trend of high temperature days in Guizhou during 1961－2010

受地形地貌的影響，貴州≥35℃高溫日數(shù)多年平均高溫日數(shù)以銅仁市、黔東南州、黔南州及遵義市北部分布較多，最高值達(dá)29.9d。貴州西部高海拔地區(qū)及貴陽等站點未出現(xiàn)≥35℃高溫天氣。多年平均高溫日數(shù)的高值中心位于沿河、赤水、羅甸、銅仁和都勻，最高值位于沿河站點，而銅仁、赤水和羅甸的多年平均≥35℃高溫日數(shù)均在20d以上。

從圖4可知，≥35℃高溫日數(shù)呈增加趨勢的臺站主要分布在黔西南、黔南、黔東南和黔西北的大部分地區(qū)。其中，冊享增加的趨勢最為顯著，為2.7d／10a，但未通過顯著性檢驗；呈減少趨勢的站點較少，主要有鎮(zhèn)遠(yuǎn)、銅仁、劍河、興義、天柱和赤水等站點，但僅有銅仁和赤水站的減少趨勢較明顯，其趨勢值為0.8d／10a，其他站點減少趨勢不顯著。

3 結(jié)論與討論

1）1961－2010年，貴州省≥35℃高溫日數(shù)呈極小的線性增加趨勢，趨勢值為0.25d／10a；平均最高氣溫變化趨勢呈遞增趨勢，趨勢值為0.12℃／10a，1972年≥35℃高溫天氣日數(shù)最多（12.8d），2006年其次（12.9d），1974年最少（1.3d）。

2）近50年平均最高氣溫變化趨勢呈遞增趨勢，趨勢值為0.12℃／10a。1963年最高（21.3℃），1984年最低（18.9℃），1986年后，平均最高氣溫開始緩慢回升，達(dá)21.1℃左右。以1985年作為分界，1961－1985年平均最高氣溫呈遞減趨勢，1986－2010年則呈顯著的遞增趨勢，趨勢系數(shù)為0.34℃／10a。

3）近50年貴州省極端最高溫度的呈顯著遞增趨勢，遞增速率為0.41℃／10a，極端高溫天氣日數(shù)顯著。以1985年作為分界，1961－1985年極端最高氣溫呈遞增趨勢，1986－2010年則呈顯著的遞增趨勢，趨勢系數(shù)為0.26℃／10a；2001年以后極端高溫天氣的遞增速率達(dá)0.98℃／10a。

4）貴州省≥35℃高溫天氣主要出現(xiàn)在5－9月，其中7－8月出現(xiàn)頻率最大，分別達(dá)35.3%和40.3%；從空間分布看，≥35℃高溫日數(shù)多年平均高溫日數(shù)以銅仁市、黔東南州、黔南州及遵義市北部分布較多，最高值達(dá)29.9d?！?5℃高溫日數(shù)呈增加趨勢的臺站主要分布在黔西南、黔南、黔東南和黔西北的大部分地區(qū)。其中，冊享增加的趨勢最為顯著，為2.7d／10a，但未通過顯著性檢驗；呈減少趨勢的站點較少，主要有鎮(zhèn)遠(yuǎn)、銅仁、劍河、興義、天柱和赤水等站點，但僅有銅仁和赤水站的減少趨勢較明顯，其趨勢值為0.8d／10a，其余站點減少趨勢不顯著。

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