廣寧縣高溫天氣的氣候特征分析

收稿日期：2023-12-10

作者簡(jiǎn)介：鄧靜華（1991—），女，廣東韶關(guān)人，助理工程師，主要從事預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)工作。

摘 要：采用廣寧縣國(guó)家基本氣象站1958—2017年共60年的逐日最高氣溫觀(guān)測(cè)資料，運(yùn)用線(xiàn)性?xún)A向估計(jì)統(tǒng)計(jì)方法和滑動(dòng)t檢驗(yàn)分析方法，分析了1958—2017年廣寧縣高溫頻數(shù)的基本氣候特征。結(jié)果顯示：（1）廣寧縣60年間高溫日數(shù)呈整體的上升趨勢(shì)，傾向率為4 d/10年；高溫日數(shù)時(shí)間上分布7—8月最多，4月和10月最少；高溫天氣最早開(kāi)始于4月下旬，最晚開(kāi)始于7月下旬；最早結(jié)束于7月下旬，最晚結(jié)束于10月上旬；出現(xiàn)高溫的時(shí)間越來(lái)越早，結(jié)束高溫的時(shí)間越來(lái)越晚。（2）廣寧縣高溫頻數(shù)具有明顯的年際和年代際變化，20世紀(jì)80年代以后，廣寧的高溫天氣有多發(fā)趨勢(shì)，其中1970和2000年附近發(fā)生突變。（3）廣寧縣的持續(xù)性高溫天氣與西太平洋副高異常偏西偏強(qiáng)、熱帶氣旋下沉氣流控制密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：廣寧縣；高溫日數(shù)；年際變化；氣候特征

中圖分類(lèi)號(hào)：P423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）04–0-03

廣寧縣屬肇慶市，位于廣東省中部偏西，是“竹子之鄉(xiāng)”“武術(shù)之鄉(xiāng)”“廚師之鄉(xiāng)”?？h境四面環(huán)山，是一個(gè)山區(qū)縣，大部分地區(qū)屬于南亞熱帶氣候[1-2]。在全球氣候變暖背景下，廣寧縣高溫天氣頻發(fā)，高溫日數(shù)顯著增多，人們?cè)絹?lái)越重視高溫異常天氣給生活和生產(chǎn)帶來(lái)的影響[3-4]。高溫給人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)影響，尤其是夏季用水用電的需求量急劇上升，造成供需矛盾，嚴(yán)重影響生活和生產(chǎn)[5-6]。持續(xù)的高溫天氣還會(huì)給人民的健康造成危害，甚至危及生命[7-8]。對(duì)廣寧縣高溫天氣氣候開(kāi)展研究，有助于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植，提高產(chǎn)量，減少高溫?zé)岷?duì)農(nóng)作物的影響[9-10]。

1 資料和方法

（1）氣候特征分析采用廣寧縣國(guó)家基本氣象站1958—2017年共60年的逐日最高氣溫觀(guān)測(cè)資料，運(yùn)用線(xiàn)性?xún)A向估計(jì)統(tǒng)計(jì)和滑動(dòng)t檢驗(yàn)分析方法[11-12]。高溫天氣類(lèi)型分析采NCEP 1°×1°再分析資料，分析時(shí)次分別為08：00和20：00。（2）將日最高氣溫≥35 ℃記為1個(gè)高溫日。把持續(xù)高溫的天數(shù)n≥1記為1個(gè)高溫過(guò)程。

2 廣寧縣高溫頻數(shù)的氣候統(tǒng)計(jì)特征

2.1 廣寧縣高溫頻數(shù)氣候概況

氣象上一般將日最高氣溫≥35 ℃稱(chēng)為高溫。統(tǒng)計(jì)廣寧縣1958年1月—2017年12月的逐日最高氣溫資料，得到60年的逐年高溫出現(xiàn)日數(shù)序列（圖1）。結(jié)果表明，60年間廣寧縣共出現(xiàn)了1 342個(gè)高溫日，年平均

22.4 d，其中年頻數(shù)最大的是2014年（53 d），次大值分別出現(xiàn)在2009年（49 d）和2007年（45 d），其中最小值出現(xiàn)在1973年，只有2 d。另外，1980年以前僅有4年的高溫頻數(shù)（1961—1963年、1967年）超過(guò)了平均值，而1980年后則有20年。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，20世紀(jì)80年代以后，廣寧的高溫天氣呈增加趨勢(shì)。從高溫日數(shù)的年際變化趨勢(shì)也可以看出（圖1），近60年廣寧的年高溫日數(shù)總體呈線(xiàn)性增加趨勢(shì)，氣候變化趨向率為4 d/10年。

表1為60年間高溫值的分布，可見(jiàn)35～36 ℃高溫

占59.39%，而36～37 ℃高溫占30.10%，溫度上升1 ℃，

出現(xiàn)的概率越低。其中，38 ℃以上高溫出現(xiàn)29次，1990年出現(xiàn)4次，并且在1990年8月17日突破了歷史極值39.1 ℃，1990年8月13—8月23日連續(xù)出現(xiàn)了

11 d的高溫天氣，且整個(gè)8月份就出現(xiàn)了23日的高溫。60年間共出現(xiàn)562個(gè)高溫過(guò)程，其中出現(xiàn)1～2 d的過(guò)程占比較大，連續(xù)出現(xiàn)4～5 d高溫的占比較少，其中高溫持續(xù)最長(zhǎng)的時(shí)間為17日出現(xiàn)在2007年，次大值為12日，出現(xiàn)在2014年。

2.2 廣寧縣平均高溫日數(shù)的月分布特征

從廣寧縣平均高溫日數(shù)月分布圖（圖略）可以看出，廣寧高溫天氣的月際分布呈單峰形，4月份開(kāi)始有高溫天氣出現(xiàn)，歷年統(tǒng)計(jì)僅出現(xiàn)1次，為2011年4月27日；11月至翌年3月暫未出現(xiàn)過(guò)高溫天氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在炎熱的夏季，單月高溫日數(shù)最多的是1990年的8月有23 d，2003年的7月有22 d，其次有2007年7月21 d，2011年8月21 d。而6月出現(xiàn)高溫日最多的頻數(shù)是12 d，

分別出現(xiàn)在1961年、2014—2016年。9月出現(xiàn)高溫日最多的是2009年12 d，次大為1963年11 d。由此看來(lái)，廣寧高溫天氣4—10月均有出現(xiàn)，不僅出現(xiàn)在夏季，在春末和初秋都有出現(xiàn)，7—8月高溫頻發(fā)。

2.3 高溫天氣初、終日期的氣候特征

了解高溫天氣的初、終日期，有助于提升高溫天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，廣寧的高溫天氣最早開(kāi)始于4月下旬，出現(xiàn)在2011年4月27日，最晚開(kāi)始于7月下旬，出現(xiàn)在1968年7月22日。表3給出了廣寧高溫天氣初日的時(shí)間分布情況，可知高溫天氣開(kāi)始于5月上旬以前和7月中旬以后的年份較少，分別只有3年和5年，多數(shù)年份高溫天氣開(kāi)始于5月中旬和7月上旬之間，共出現(xiàn)了52年，占統(tǒng)計(jì)總年數(shù)的86.7%。

廣寧的高溫天氣最早結(jié)束于7月下旬，出現(xiàn)在1988年7月26日，最晚結(jié)束于10月上旬，出現(xiàn)在1980年10月7日。從高溫天氣終日的時(shí)間分布表（表3）可以看出，廣寧高溫天氣結(jié)束于8月下旬以前的情況較少發(fā)生，僅有7年，大多數(shù)年份高溫天氣結(jié)束于9月上旬到10月上旬之間，共出現(xiàn)53年，占統(tǒng)計(jì)總年數(shù)的88.3%。

以4月1日作為初終日的起始點(diǎn)，4月1日記為1，4月2日記為2，每向后增加1 d，計(jì)數(shù)增加1，以此類(lèi)推，可以看出1958—2017年高溫初日由晚變?cè)?，而終日逐漸由早變晚，1980年后出現(xiàn)高溫日期的時(shí)間跨度是逐漸加大的趨勢(shì)，即廣寧縣出現(xiàn)高溫的時(shí)間越來(lái)越早，結(jié)束高溫的時(shí)間越來(lái)越晚。

2.4 年高溫日數(shù)的年際變化特征分析

圖2為廣寧縣1958—2017年高溫日數(shù)的線(xiàn)性分析，60年來(lái)呈上升趨勢(shì)，且具有明顯的年代際變化，20世紀(jì)80年代高溫頻數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，11年滑動(dòng)平均曲線(xiàn)顯示，20世紀(jì)80年代初開(kāi)始上升，20世紀(jì)90年代后又開(kāi)始回升，達(dá)到60年來(lái)的最高值，20世紀(jì)70年代的高溫頻數(shù)最小，而20世紀(jì)80年代開(kāi)始增加。

2.5 夏季高溫頻數(shù)突變分析

對(duì)廣寧高溫頻數(shù)進(jìn)行突變檢驗(yàn)，序列長(zhǎng)度為60，子序列長(zhǎng)度n1=n2=5，顯著性水平為0.05時(shí)，n=8，查表得tα=2.306，1967年都超過(guò)了5%的顯著性水平。當(dāng)顯著水平為0.01時(shí)，查表得tα=1.860，其中1968、1988、1997、2006年均超過(guò)了1%的顯著性水平。為了避免人為選擇子序列的長(zhǎng)度而帶來(lái)的誤差，對(duì)此數(shù)據(jù)又作為子序列分別為7、9、11長(zhǎng)度的滑動(dòng)t檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)均在1970年和2000年附近發(fā)生突變?？赡芨?dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)展的年代因素有關(guān)[13-14]。

2.6 廣寧縣持續(xù)高溫天氣形勢(shì)分析

根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析1958—2017年間廣寧縣出現(xiàn)高溫天氣連續(xù)出現(xiàn)10 d以上的過(guò)程有7次，其中最長(zhǎng)的一次是出現(xiàn)在2007年7月19—8月5日，這次的過(guò)程持續(xù)了17 d，是廣寧有氣象觀(guān)測(cè)以來(lái)歷史之最。眾多研究表明，夏季西太平洋副高的異常強(qiáng)大和穩(wěn)定持續(xù)偏西，高溫天氣大部分出現(xiàn)在副熱帶高壓環(huán)流或臺(tái)風(fēng)外圍下沉氣流等不利降水的形勢(shì)，一旦500 hPa受到有利降水的系統(tǒng)影響，高溫天氣就會(huì)結(jié)束[15-17]。

表4為廣寧縣高溫持續(xù)超過(guò)10 d的過(guò)程，出現(xiàn)了7次，其中1次出現(xiàn)在1966年，其余均出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后。通過(guò)NCEP 1°×1°再分析資料對(duì)2007、2010、2014和2016年長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高溫過(guò)程的高溫樣本進(jìn)行分析，主要分析500 hPa和850 hPa、地面的高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)等。這4次的長(zhǎng)持續(xù)高溫過(guò)程，均受副高控制，且副高位置持續(xù)偏西偏強(qiáng)，控制廣寧縣處于副高穩(wěn)定的下沉氣流控制下，高溫天氣頻發(fā)。其中2016年7月22日—8月1日的高溫過(guò)程后期受臺(tái)風(fēng)“妮妲”的下沉氣流控制，7月30日達(dá)38.6 ℃，

在副高和熱帶氣旋下沉氣流共同影響下更有利于高溫天氣產(chǎn)生，特別是37～38 ℃以上的高溫天氣。8月2日受“妮妲”外圍環(huán)流影響，高溫天氣過(guò)程結(jié)束。

4 結(jié)論

（1）60年來(lái)，廣寧縣共出現(xiàn)1 342個(gè)高溫日，年平均

22.4 d，最大值出現(xiàn)在2014年（53 d），最小值出現(xiàn)在1973年（2 d），20世紀(jì)80年代后高溫天氣有多發(fā)趨勢(shì)，

總體呈線(xiàn)性增加趨勢(shì)，氣候變化趨向率為4 d/10年。

（2）廣寧高溫日出現(xiàn)在4—10月，其中7—8月高溫?cái)?shù)最多，4、10月高溫?cái)?shù)最少。

（3）廣寧的高溫天氣最早開(kāi)始于4月下旬，最晚開(kāi)始于7月下旬；最早結(jié)束于7月下旬，最晚結(jié)束于10月上旬；廣寧縣出現(xiàn)高溫的時(shí)間越來(lái)越早，結(jié)束高溫的時(shí)間越來(lái)越晚。

（4）60年來(lái)，廣寧縣的高溫頻數(shù)呈上升趨勢(shì)，且具有明顯的年代際變化，20世紀(jì)70年代是頻數(shù)最小的年代，而20世紀(jì)80年代以來(lái)頻數(shù)持續(xù)增加。

廣寧縣高溫頻數(shù)異常分析表明，發(fā)現(xiàn)在1970年和2000年附近發(fā)生突變，20世紀(jì)70年代顯著減少，21世紀(jì)10年代顯著增加。

廣寧縣的高溫天氣均出現(xiàn)在副高環(huán)流、臺(tái)風(fēng)外圍下沉氣流、反氣旋、槽后脊前等天氣形勢(shì)下，持續(xù)性高溫天氣與副高的異常強(qiáng)大和穩(wěn)定持續(xù)偏西有關(guān)。

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