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    1961—2020年中國(guó)復(fù)合濕熱的變化特征

    2024-06-27 21:19:35張書惠華維陳活潑
    大氣科學(xué)學(xué)報(bào) 2024年2期
    關(guān)鍵詞:小波分析濕球溫度氣候變化

    張書惠 華維 陳活潑

    摘要 隨著全球變暖加劇,復(fù)合濕熱天氣在世界各地呈現(xiàn)顯著加劇趨勢(shì),中國(guó)東部也是極端濕熱事件的高發(fā)區(qū)。為更好了解中國(guó)復(fù)合濕熱事件的變化特征,基于1961—2020年中國(guó)日最高濕球溫度觀測(cè)數(shù)據(jù),利用趨勢(shì)分析、小波功率譜分析和廣義極值分布分析等方法,對(duì)中國(guó)日最高濕球溫度的時(shí)空變化特征進(jìn)行了深入分析。結(jié)果表明:1)1961—2020年中國(guó)日最高濕球溫度平均值和最大值主要呈“南高北低”的分布特點(diǎn),最大值高值區(qū)集中在中國(guó)南部和四川盆地。全國(guó)日最高濕球溫度平均值呈增強(qiáng)趨勢(shì),最大值無明顯的變化趨勢(shì)。全國(guó)平均值有2~6 a尺度的周期震蕩,全國(guó)最大值在多個(gè)時(shí)間段和時(shí)間尺度有短周期。2)全國(guó)極端濕熱閾值分布與日最高濕球溫度最大值比較類似,極端濕熱強(qiáng)度呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢(shì),全國(guó)極端濕熱頻次也以0.098 d/a的速率增多。西北東部地區(qū)極端濕熱強(qiáng)度增強(qiáng)幅度最大,但南方地區(qū)呈減弱趨勢(shì);西北東部、南方和東北地區(qū)極端濕熱頻次持續(xù)增多。3)多年一遇事件的閾值分布同樣與最大值分布類似,多年一遇事件頻次呈現(xiàn)顯著的區(qū)域特征,多年一遇事件主要發(fā)生在四川盆地,其中西北東部地區(qū)顯著增多,南方地區(qū)有減少趨勢(shì)。

    關(guān)鍵詞濕球溫度;長(zhǎng)期趨勢(shì);氣候變化;小波分析

    隨著全球變暖,極端天氣氣候事件顯著增加、增強(qiáng),對(duì)生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等已造成了巨大威脅(李銘宇等,2020;姜彤等,2022)。尤其是極端高溫事件,在過去幾十年發(fā)生頻次顯著增加、強(qiáng)度增強(qiáng)(周波濤和錢進(jìn),2021),已嚴(yán)重威脅人體健康,甚至引發(fā)了極端熱相關(guān)的死亡(Conti et al.,2005;Borden and Cutter,2008;Bell et al.,2018),如2022年夏季長(zhǎng)江流域的高溫?zé)崂恕?023年6—7月華北的極端高溫等。目前對(duì)極端高溫的研究通常只關(guān)注溫度的作用,但隨著全球變暖,大氣濕度在增加,高溫高濕天氣越發(fā)頻繁,人們暴露于桑拿天氣的風(fēng)險(xiǎn)急劇增加(李萬玲和郝鑫,2023)。在高溫的研究中,如果忽視濕度的影響,可能會(huì)嚴(yán)重低估高溫的強(qiáng)度及其危害(陳曦等,2020),因此,急需綜合考慮溫度和濕度共同影響的復(fù)合型事件(余榮和翟盤茂,2021)。

    現(xiàn)有的研究指出,極端濕熱復(fù)合事件主要發(fā)生于亞熱帶沿海區(qū)域(Byers et al.,2018;Raymond et al.,2020;Speizer et al.,2022),潮濕的熱帶和亞熱帶地區(qū)由于濕度的大幅度增加,濕熱事件的強(qiáng)度顯著增強(qiáng)(Willett and Sherwood,2012)。在未來,21世紀(jì)的中后期濕球溫度可能超過人類可以承受的理論極限(Dosio et al.,2018),印度東北部、中國(guó)東部、西非和美國(guó)東南部的部分地區(qū)濕熱事件增加的風(fēng)險(xiǎn)最大(Coffel et al.,2018;Parsons et al.,2022);同時(shí),人口越稠密的地區(qū)遭受著極端復(fù)合濕熱事件影響的風(fēng)險(xiǎn)也越大(Kjellstrom et al.,2009),中國(guó)東部也是世界人口最稠密的地區(qū)之一,因此,中國(guó)有相當(dāng)大的人群暴露在危險(xiǎn)濕熱環(huán)境中,對(duì)中國(guó)濕熱事件的研究十分有必要。

    研究濕熱事件的指標(biāo)有濕球黑球溫度、濕球溫度和體感溫度等。極端的濕熱環(huán)境會(huì)阻礙人體的正常散熱(Sherwood and Huber,2010),有研究明確顯示出高于35 ℃的濕球溫度值會(huì)對(duì)大多數(shù)人產(chǎn)生健康威脅(Willett and Sherwood,2012;Im et al.,2017),因此本次對(duì)中國(guó)濕熱事件的研究使用濕球溫度作為評(píng)估濕熱事件的指數(shù)。

    現(xiàn)有對(duì)中國(guó)的濕熱變化研究表明,中國(guó)的極端濕熱事件的發(fā)生頻率高于極端干熱事件(Xu et al.,2021),華北和西北的極端濕熱事件發(fā)生主要與單獨(dú)的濕度作用相聯(lián)系,東部地區(qū)的極端濕熱事件與極端溫度和濕度的雙重作用有關(guān)(Wang et al.,2019;Luo et al.,2022)。中國(guó)東部極端濕熱天氣的形成通常伴隨著比干熱范圍更廣的異常反氣旋(He et al.,2023),在可以預(yù)見的未來里,中國(guó)東部很可能會(huì)發(fā)生更嚴(yán)重的熱浪(陳曦等,2020;Chen et al.,2022;袁宇峰和翟盤茂,2022)。目前學(xué)術(shù)界對(duì)中國(guó)濕熱事件的研究在變化、機(jī)制和預(yù)估上都有一定的闡述,但對(duì)中國(guó)各區(qū)域濕球溫度的一般變化和極端變化的研究還較少。中國(guó)地域廣闊,各區(qū)域的濕球溫度的分布與變化規(guī)律各不相同,針對(duì)性地研究中國(guó)區(qū)域內(nèi)的復(fù)合濕熱事件十分有必要。本文將在前人研究的基礎(chǔ)上,深入分析過去60 a來中國(guó)區(qū)域復(fù)合濕熱事件的時(shí)空變化特征,以期為我國(guó)氣候變化應(yīng)對(duì)提供科學(xué)支撐。

    1 資料和方法

    1.1 資料來源

    本文使用的數(shù)據(jù)為日最高濕球溫度,由日最高氣溫、日平均相對(duì)濕度和日平均地面氣壓變量計(jì)算而來。其中日最高氣溫和日平均相對(duì)濕度來源于CN05.1格點(diǎn)化數(shù)據(jù)集(吳佳和高學(xué)杰,2013),數(shù)據(jù)的時(shí)間范圍為1961—2020年,水平分辨率為0.25°×0.25°,區(qū)域?yàn)橹袊?guó)陸地(無臺(tái)灣地區(qū)資料統(tǒng)計(jì))。由于CN05.1沒有地面氣壓數(shù)據(jù),該變量來自歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)提供的ERA5再分析資料。日最高濕球溫度根據(jù)Davies-Jones(Davies-Jones,2008)發(fā)展的公式計(jì)算得到。

    1.2 旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)

    經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(EOF)長(zhǎng)期應(yīng)用于氣象變量場(chǎng)分析,它能夠反映時(shí)空分布的變率結(jié)構(gòu),提取變量場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)信號(hào)。旋轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(REOF)在EOF分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行方差極大(正交)旋轉(zhuǎn)(吳洪寶和吳蕾,2010),較為客觀地對(duì)氣候變量場(chǎng)進(jìn)行區(qū)域和類型的劃分,旋轉(zhuǎn)后的空間模態(tài)代表研究時(shí)間段內(nèi)這一區(qū)域分布隨時(shí)間的演變特征(魏鳳英,2007)。

    1.3 小波功率譜分析

    小波變換利用小波基函數(shù)將信號(hào)序列從頻率尺度和時(shí)間尺度進(jìn)行解析(Torrence and Compo,1998),利用小波變化能得到日最高濕球溫度變化的周期性規(guī)律。小波函數(shù)描述為:

    其中:fx是分析小波函數(shù);ψ(x)是小波基函數(shù);a為尺度參數(shù);b表征小波中心位置;x是日最高濕球溫度序列。小波方差vara為小波系數(shù)的積分值:

    小波功率譜結(jié)合了小波變化和功率譜分析,表示信號(hào)的小波變換的能量值,可以反映信號(hào)波動(dòng)的顯著程度(Ge,2007),能量值越大則日最高濕球溫度的周期性特征在該尺度越強(qiáng)烈。小波功率譜P(余世鵬等,2013)為:

    1.4 極端濕熱事件

    本文采用百分位閾值法定義極端濕熱事件,將極端濕熱閾值定義為日最高濕球溫度的第95%分位值,極端濕熱的強(qiáng)度定義為超過極端濕熱值的日最高濕球溫度,極端濕熱的頻次定義為超過極端濕熱閾值的天數(shù)。

    統(tǒng)計(jì)多年一遇事件通常假設(shè)極端事件的分布遵循廣義極值分布(GEV)(Fisher and Tippett,1928),日最高濕球溫度也是獨(dú)立且同分布的,因此用于廣義極值分布擬合。首先用GEV分布擬合了1961—2020年在每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上的年最大日最高濕球溫度,得到累計(jì)密度函數(shù)(CDF),再將概率P對(duì)應(yīng)的CDF反算為GEV分位數(shù)函數(shù)。表達(dá)式如下:

    其中:位置參數(shù)μ、尺度參數(shù)σ和形狀參數(shù)k都是用極大似然估計(jì)法估算得到的。推導(dǎo)得到的GEV分位數(shù)函數(shù)即為極端事件的重現(xiàn)閾值和頻次。P=0.9時(shí),代入公式可計(jì)算出10 a一遇事件的重現(xiàn)閾值;P=0.95時(shí),計(jì)算結(jié)果為20 a一遇事件的重現(xiàn)閾值。

    2 結(jié)果分析

    2.1 日最高濕球溫度的時(shí)空變化

    為了觀察日最高濕球溫度的氣候態(tài),本研究首先分析了中國(guó)的日最高濕球溫度平均值和最大值的空間分布特征(圖1a、b)。在新疆和青藏高原以外的區(qū)域,日最高濕球溫度值平均值呈現(xiàn)“南高北低”的分布特點(diǎn),在青藏高原地區(qū)有大范圍的低值區(qū),塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地則有比較明顯的相對(duì)高值。日最高濕球溫度最大值也呈現(xiàn)出類似的南北分布特點(diǎn),但高值區(qū)集中在南方地區(qū)和四川盆地,最大值可達(dá)到38.44 ℃。

    圖1c、d描繪了1961—2020年日最高濕球溫度平均值和最高值的空間趨勢(shì)變化特征,平均值主要呈增加趨勢(shì),最大值變化趨勢(shì)的區(qū)域差異較大,增強(qiáng)的區(qū)域與減弱的區(qū)域分散分布。平均值和最大值都在新疆東部有顯著的減弱趨勢(shì),西北東部地區(qū)有增強(qiáng)趨勢(shì),內(nèi)蒙古地區(qū)有減弱趨勢(shì);西北東部地區(qū)的平均值和最大值的氣候傾向率都最高,分別為0.45 ℃/(10 a)和0.64 ℃/(10 a)。變化差異在于平均值在東北地區(qū)增強(qiáng),最大值在南方地區(qū)減弱。

    總體而言,平均值與最大值的高值區(qū)域與氣候傾向率的高值區(qū)域有空間差異,華東、華南地區(qū)是全國(guó)濕球溫度值最高的區(qū)域,但是濕球溫度變化主要呈下降趨勢(shì),西北東部地區(qū)的濕球溫度平均值和最大值都相對(duì)較低,但升溫趨勢(shì)最大。

    進(jìn)一步研究日最高濕球溫度的變化可知,全國(guó)的日最高濕球溫度的年內(nèi)變化與氣溫比較類似,夏季最高、冬季最低。觀察日最高濕球溫度的長(zhǎng)期變化可見,平均值的上升趨勢(shì)強(qiáng)于最大值(圖2),平均值的上升趨勢(shì)為0.011 ℃/a,1961—1980年趨勢(shì)變化比較微弱,在1980—2000年間有顯著的上升趨勢(shì),在2000年后開始減少,但整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。全國(guó)日最高濕球溫度最大值沒有明顯的變化趨勢(shì),氣候傾向率為-0.001 ℃/a。

    為了解日最高濕球溫度的周期性波動(dòng)特征,利用Morlet小波基函數(shù)對(duì)平均日最高濕球溫度序列進(jìn)行小波變換、方差實(shí)部求解,進(jìn)而積分得到小波功率譜。能量越強(qiáng)表明該時(shí)間尺度振幅越大,對(duì)于周期的影響越顯著,小波方差圖中的實(shí)線峰值超過虛線代表周期性顯著。

    圖3為全國(guó)的日最高濕球溫度平均值和最大值的小波功率譜,可見全國(guó)日最高濕球溫度的變化以短周期為主,平均值在1990—2007年2~6 a時(shí)間尺度上有較高能量的周期振蕩,并通過0.05信度的顯著性檢驗(yàn)。最大值存在多重時(shí)間周期,在1961—1972年、1988—2002年和2008—2012年有1~3 a的短周期,能量較弱,1978—1992年1~8 a時(shí)間尺度上有短周期,1961—1971年、2005—2017年存在5~8 a的小波功率譜信號(hào),能量密度的峰值主要集中在此時(shí)段。

    上述分析表明,由于中國(guó)大陸范圍遼闊、地形復(fù)雜,日最高濕球溫度的變化在各區(qū)域存在較大的差別,僅對(duì)整個(gè)中國(guó)進(jìn)行區(qū)域平均將掩蓋部分地區(qū)的變化特征,因此利用REOF方法對(duì)中國(guó)日最高濕球溫度變化進(jìn)行空間分型。對(duì)分解得到的REOF進(jìn)行North顯著性檢驗(yàn)(North et al.,1982)來確定得到的信號(hào)是否具有物理意義。

    圖4展示了1961—2020年中國(guó)日最高濕球溫度年最大值REOF主要空間模態(tài),通過North檢驗(yàn)的主要載荷區(qū)有4個(gè)模態(tài),累積方差貢獻(xiàn)率為54.6%,4個(gè)模態(tài)相互獨(dú)立,因此對(duì)這4個(gè)模態(tài)進(jìn)行討論。第一模態(tài)的日最高濕球溫度異常區(qū)主要位于新疆東部,其貢獻(xiàn)率為22.7%,第二模態(tài)主要集中在西北東部地區(qū),方差貢獻(xiàn)率為13.3%,第三模態(tài)主要集中在南方地區(qū),方差貢獻(xiàn)率為10.5%,第四模態(tài)主要集中在東北地區(qū),方差貢獻(xiàn)率為8.1%。根據(jù)REOF分析結(jié)果,得到了中國(guó)日最高濕球溫度變化的主要區(qū)域:新疆東部(88°~94°E,≥39°N)、西北東部地區(qū)(94°~104°E,33°~41°N)、南方地區(qū)(≥106°E,21°~35°N)和東北地區(qū)(≥115°E,40°~50°N)。

    基于REOF分解得到的各個(gè)區(qū)域日最高濕球溫度平均值主要呈增強(qiáng)趨勢(shì)(圖5)。新疆東部區(qū)域?yàn)闇p弱趨勢(shì)(-0.007 ℃/a),且在2007—2014年間出現(xiàn)了一次驟降,平均值由8.06 ℃降至4.81 ℃,這可能與相對(duì)濕度的測(cè)量在21世紀(jì)初轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)測(cè)量后產(chǎn)生的誤差有關(guān),因此,后期需要對(duì)相對(duì)濕度做進(jìn)一步的均一化處理。西北東部地區(qū)的增強(qiáng)趨勢(shì)最為顯著,增強(qiáng)趨勢(shì)為0.027 ℃/a,南方地區(qū)、東北地區(qū)也呈增加趨勢(shì),但相對(duì)西北東部地區(qū)增幅較小。

    對(duì)各區(qū)域同樣進(jìn)行了小波功率譜分析,圖6給出了各區(qū)域日最高濕球溫度平均值的小波功率譜。分析各個(gè)區(qū)域的小波功率譜可見,新疆東部地區(qū)平均值沒有明顯的周期性;西北東部地區(qū)的平均值在1963—1969年有1~2 a尺度的短周期,1976—2015年間有連續(xù)的1~6 a時(shí)間尺度的短周期,且有明顯的小波功率譜正負(fù)相位變化,有較強(qiáng)能量產(chǎn)生;東部地區(qū)的平均值在1995—2015年存在2~5 a時(shí)間尺度的震蕩周期,但未通過顯著性檢驗(yàn);東北地區(qū)平均值在1964—1987年1~5 a時(shí)間尺度上有短周期,1991—2015年2~6 a時(shí)間尺度上有明顯的閉合小波功率譜信號(hào),具有較強(qiáng)的能量。

    以上內(nèi)容探究了平均值的變化周期,那么日最高濕球溫度最大值的變化趨勢(shì)如何?圖7給出了我國(guó)四個(gè)區(qū)域日最高濕球溫度最大值在過去60 a的變化。可以看到,新疆東部、南方地區(qū)呈減少趨勢(shì),但西北東部地區(qū)呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。新疆東部的最大值與平均值變化一致,同樣出現(xiàn)了一次驟降,從2010年到2014年最大值從24.36 ℃減少到19.04 ℃。西北東部地區(qū)在最大值上表現(xiàn)出最強(qiáng)的增加趨勢(shì),為0.026 ℃/a;東部地區(qū)的減少趨勢(shì)相對(duì)較小,為0.003 ℃/a;東北區(qū)域沒有明顯的變化趨勢(shì)。

    圖8給出了各區(qū)域的日最高濕球溫度最大值小波功率譜。新疆東部最大值在2005—2020年有1~8 a的周期,但未通過顯著性檢驗(yàn);西北東部地區(qū)最大值在1961—1972年、1978—1988年、1997—2002年、2005—2015年這四個(gè)階段存在1~4 a的短周期,基本上橫跨了整個(gè)研究時(shí)段,中心尺度為2、3 a,正負(fù)相位變化明顯,有較強(qiáng)的能量產(chǎn)生;南方地區(qū)最大值尺度變化明顯,在1961—1975年、1975—1996年和2008—2017年存在1~4 a的短周期,在1961—1974年存在4~10 a時(shí)間尺度的短周期,但未通過顯著性檢驗(yàn);東北地區(qū)最大值在1966—1972年、2013—2020年有0~2 a時(shí)間尺度的短周期,1975—2011年0~6 a時(shí)間尺度上有短周期,中心尺度為2、3 a,在1990—2006年能量較強(qiáng),在1977—1995年存在5~9 a時(shí)間尺度且閉合的功率譜信號(hào)。

    2.2 極端復(fù)合濕熱事件的時(shí)空變化

    中國(guó)的極端事件多發(fā),為研究極端復(fù)合濕熱事件的變化,本文選取了1961—2020年每個(gè)格點(diǎn)的日最高濕球溫度的95%分位值作為極端濕熱事件的閾值。圖9a給出了1961—2020年的極端濕熱事件閾值的空間分布,可以看出,極端濕熱閾值的高值區(qū)主要集中在塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、四川盆地和南方地區(qū),低值區(qū)出現(xiàn)在天山和青藏高原區(qū)域。

    圖9b、c給出了1961—2020年的極端濕熱強(qiáng)度和極端濕熱頻次的空間變化趨勢(shì)。各區(qū)域的極端濕熱強(qiáng)度趨勢(shì)區(qū)域間差異較大,南方地區(qū)的減弱趨勢(shì)為-0.02 ℃/(10 a),西北東部地區(qū)增強(qiáng)趨勢(shì)為0.08 ℃/(10 a),其他區(qū)域的極端濕熱強(qiáng)度變化不顯著。全國(guó)的極端濕熱頻次主要呈現(xiàn)增多趨勢(shì),西北東部地區(qū)的增多趨勢(shì)最為顯著,為0.345 d/a,南方地區(qū)和東北也較為穩(wěn)定地增多,新疆東部減少趨勢(shì)為-0.049 d/a。

    全國(guó)的極端濕熱強(qiáng)度與頻次的長(zhǎng)期變化如圖10所示,全國(guó)的極端濕熱強(qiáng)度呈增強(qiáng)趨勢(shì),趨勢(shì)為0.009 ℃/a,其中1961—2010年強(qiáng)度沒有明顯變化趨勢(shì),但在2010年后出現(xiàn)了較大幅度的增強(qiáng)。全國(guó)平均的極端濕熱事件發(fā)生次數(shù)在過去60 a明顯增多,增多幅度為0.098 d/a。

    接下來,本文將利用多年一遇事件評(píng)估中國(guó)的極端復(fù)合濕熱事件變化。圖11a、b為10 a一遇事件閾值和20 a一遇事件閾值,多年一遇事件的閾值分布與日最高濕球溫度最大值的分布基本一致。在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)了1961—2020年超過10 a一遇閾值和20 a一遇閾值的頻次(圖11c、d),10 a一遇事件在西北東部地區(qū)和四川盆地多次發(fā)生,發(fā)生的頻次最高為是56次,20 a一遇事件在四川盆地多次發(fā)生,發(fā)生的頻次最高為27次。在前述對(duì)日最高濕球溫度的趨勢(shì)研究可見,四川盆地與西北地區(qū)都有較強(qiáng)的增強(qiáng)趨勢(shì)。南方地區(qū)在過去60 a也發(fā)生了多次極端復(fù)合濕熱事件;在日最高濕球溫度減弱趨勢(shì)顯著的新疆東部,10 a一遇事件和20 a一遇事件的發(fā)生次數(shù)都非常少。

    圖12給出了我國(guó)各區(qū)域平均的10 a一遇和20 a一遇事件的變化趨勢(shì)??梢钥吹?,西北東部地區(qū)的10 a一遇事件頻次有顯著的增多;而南方地區(qū)的頻次以-0.008次/a的趨勢(shì)減少,南方地區(qū)的10 a一遇事件高頻發(fā)生時(shí)段為1961—1970年,1970年后沒有明顯的變化趨勢(shì)。新疆東部的10 a一遇事件高頻發(fā)生在2000年。東北地區(qū)的10 a一遇事件較為穩(wěn)定地增多。20 a一遇事件在各個(gè)區(qū)域的長(zhǎng)期變化特征(圖12e—h)與10 a一遇事件基本類同。

    3 結(jié)論和討論

    通過對(duì)1961—2020年中國(guó)復(fù)合濕熱事件的趨勢(shì)分析、小波功率譜分析和廣義極值分布分析,主要得到以下結(jié)論:

    1)1961—2020年中國(guó)日最高濕球溫度平均值和最大值主要有“南高北低”的分布特點(diǎn),最大值高值區(qū)集中在南方地區(qū)和四川盆地。全國(guó)平均值有2~6 a尺度的周期震蕩,全國(guó)最大值在多個(gè)時(shí)間段和時(shí)間尺度有短周期,有較強(qiáng)的能量產(chǎn)生。

    2)全國(guó)日最高濕球溫度平均值呈增強(qiáng)趨勢(shì),新疆東部平均值呈減弱趨勢(shì),西北東部地區(qū)增強(qiáng)趨勢(shì)顯著,南方地區(qū)、東北地區(qū)微弱增強(qiáng)。新疆東部地區(qū)平均值沒有明顯的周期性,西北東部地區(qū)存在2~5 a時(shí)間尺度的短周期,南方地區(qū)有連續(xù)的1~6 a時(shí)間尺度的短周期,東北地區(qū)有多個(gè)時(shí)間尺度的短周期。

    3)全國(guó)日最高濕球溫度最大值沒有明顯的變化趨勢(shì),但存在顯著的區(qū)域差異,其中新疆東部呈減弱趨勢(shì),西北東部地區(qū)增強(qiáng)趨勢(shì)顯著,南方地區(qū)減弱趨勢(shì)較小,而東北地區(qū)增強(qiáng)趨勢(shì)較弱。新疆東部的最大值1~8 a時(shí)間尺度的周期未通過顯著性檢驗(yàn),西北東部地區(qū)有多個(gè)時(shí)間段的1~4 a時(shí)間尺度的短周期,南方地區(qū)和東北地區(qū)的短周期有明顯的尺度變化。

    4)全國(guó)的極端濕熱強(qiáng)度呈較弱的增強(qiáng)趨勢(shì),極端濕熱頻次有較強(qiáng)的增多趨勢(shì)。西北東部地區(qū)極端濕熱強(qiáng)度增強(qiáng),東部地區(qū)減弱,其他地區(qū)無明顯趨勢(shì)。西北東部地區(qū)極端濕熱頻次增多趨勢(shì)最為劇烈,為0.345 d/a,南方地區(qū)、東北極端濕熱頻次呈較為穩(wěn)定的增多。

    5)10 a一遇事件在西北東部地區(qū)和四川盆地多次發(fā)生,20 a一遇事件在四川盆地多次發(fā)生。10 a一遇事件頻次與20 a一遇事件頻次在各個(gè)區(qū)域有一致的變化特征,新疆東部的多年一遇事件頻次沒有明顯趨勢(shì),西北東部顯著增多,南方地區(qū)減少,東北地區(qū)增多。

    中國(guó)東部是全球極端濕熱事件的多發(fā)區(qū)域之一(Freychet et al.,2020;Wang and Sun,2021)。當(dāng)極端濕熱事件發(fā)生時(shí),往往伴隨著南亞高壓東伸、西北太平洋副熱帶高壓西伸和局地低層的反氣旋異常(Luo et al.,2022);同時(shí),夏季西太平洋的海表溫度異常和5月北極海冰異常分別通過調(diào)制類太平洋-日本遙相關(guān)型波列與歐亞中高緯Rossby波傳播,影響中國(guó)東部局地大氣環(huán)流異常,進(jìn)而影響極端濕熱頻次的變化(He et al.,2023)。目前對(duì)其變化機(jī)制雖有部分研究,但極端濕熱天氣形成及變化極為復(fù)雜,往往受到多個(gè)驅(qū)動(dòng)因子或多個(gè)氣候系統(tǒng)的共同影響,對(duì)這方面的認(rèn)識(shí)和理解仍是當(dāng)前的薄弱環(huán)節(jié),未來急需加強(qiáng)研究。

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