新津極端氣候事件變化趨勢分析

張靜

(中國民航飛行學院新津分院氣象臺,四川新津 611431)

新津極端氣候事件變化趨勢分析

張靜

(中國民航飛行學院新津分院氣象臺,四川新津 611431)

本文利用新津1971—2000年近30年的逐日平均氣溫資料,分析該地區年極端氣溫(高、低溫)的變化趨勢以及夏季極端高溫和冬季極端低溫的變化特點,得出以下結論：新津30年的年平均溫度為上升趨勢,但不明顯,且沒有突變發生。年極端低溫日數為減少趨勢,沒有明顯的突變現象,高溫日數為增多趨勢,自1973年開始有一次突變現象。冬季極端低溫為升溫趨勢,而極端低溫日數為減少趨勢,兩者都沒有突變。夏季極端高溫為升溫趨勢發展,但不明顯,高溫日數為增多趨勢,夏季極端高溫沒有明顯的突變,而夏季極端高溫日數在80年代的日數減少趨勢很明顯,為一突變現象,具體開始時間為1971年。

極端高溫 極端低溫 趨勢

1 引言

極端氣候事件作為一種小概率事件，突發性強、損害性大，其頻率和強度的變化對自然和社會造成嚴重的后果，全球氣候變暖引起的極端氣候事件增加的可能性受到了各國政府和社會各界的普遍關注。極端氣溫作為一種極端事件，近年來各國氣象學者已從不同角度進行了研究。任福民[1]等的工作比較系統的分析了中國區域極端溫度的時空變化特征。翟盤茂等[2]對中國北方近50年溫度極端事件變化進行了研究。參考相關學者的研究，本文利用新津地區1971—2000近30年的逐日平均氣溫資料，對該地區的極端溫度(高、低溫)事件進行分析研究，尤其是夏季(冬季)極端高溫(低溫)事件，得出該地區該類極端氣候事件的變化趨勢，作為預報和服務的參考，以提高減災防災的能力。

圖1 新津年平均氣溫變化曲線

圖2 年平均氣溫突變檢驗

圖3 年極端高溫日數突變檢驗

圖4 新津1971-2000年冬季極端低溫變化

圖5 夏季極端高溫突變檢驗

圖6 夏季極端高溫日數突變檢驗

2 極端事件的定義及處理方法

[3]對極端溫度事件的定義：將30年中同日的日平均氣溫資料升序排列，得到該日平均氣溫的第95個和第5個百分位值，分別定義為極端高溫和極端低溫閾值。如果某日的平均氣溫大于該日平均氣溫的極端高溫閾值，則認為該日出現了極端高溫事件。同理，低于極端低溫閾值則定義為極端低溫事件。本文主要用線性傾向估計法[4]來分析相應的變化趨勢，并判斷變化趨勢是否顯著，依據Mann-Kendall(MK)非常數檢驗方法[5]進行突變檢驗。

3 年平均溫度變化

圖1為新津1971—2000年的年平均氣溫變化趨勢：30年的平均氣溫為16.3℃，呈上升趨勢，但變化不明顯。突變檢驗結果表明(圖2)：UF 統計量在 70、80年代及90年代前期小于0，表明氣溫有降低趨勢;90年代后期，UF大于0，對應氣溫為升高趨勢，但都沒有超過臨界值，所以變化趨勢不明顯，沒發生明顯的突變現象。

4 極端溫度事件的日數變化

新津年極端低溫日數表現為減少趨勢，極端高溫日數為增多趨勢，都沒有通過顯著性檢驗，變化趨勢不明顯。

突變檢驗結果表明：極端低溫日數變化沒有明顯的突變現象，極端高溫日數(圖3)，在80年代的UF統計量超過臨界值，表明此減少趨勢很明顯，為一突變現象，具體開始時間為1973年。

5 極端溫度事件的季節變化

只分析年平均變化可能平滑掉年內季節性變化的信息，因此有必要再對年內典型季節的變化進行分析。極端高溫在夏季的變化和人們關系最為密切，冬季低溫變化也是人們最為關注的，所以在此分析夏季極端高溫和冬季極端低溫的變化。

分析結果表明：冬季極端低溫為升溫趨勢(圖4)，而極端低溫日數為減少趨勢，這和近年的暖冬趨勢、全球變暖的大背景一致。

突變檢驗結果表明：冬季極端低溫沒有明顯的突變發生;極端低溫日數的UF 值在70、80年代大于0，對應極端低溫日數為增多趨勢，80年代后期開始減少，小于0 ，表明日數為減少趨勢，但沒有突變。

夏季極端高溫為升溫趨勢發展，但不明顯;夏季極端高溫日數為增多趨勢。突變檢驗結果表明：夏季(圖5)極端高溫的UF值在70、80年代幾乎為負值，為降低趨勢，90年代開始為升溫趨勢，但UF值都沒超過臨界值，對應增溫趨勢不明顯，沒有突變;夏季極端高溫日數(圖6)的UF統計量在70、80年代幾乎為負值，90年代開始大于0，表明極端高溫日數開始增多;在80年代里，UF統計量超過臨界值，表明在80年代的日數減少趨勢很明顯，為一突變現象，具體開始時間為1971年。

6 結語

本文利用新津1971—2000年近30年的逐日平均氣溫資料，通過分析，得出以下結論：新津30年的年平均溫度為上升趨勢，但不明顯，且沒有突變發生。年極端低溫日數為減少趨勢，沒有明顯的突變現象，高溫日數為增多趨勢，自1973年開始有一次突變現象。冬季極端低溫為升溫趨勢，而極端低溫日數為減少趨勢，兩者都沒有突變。夏季極端高溫為升溫趨勢發展，但不明顯，高溫日數為增多趨勢，夏季極端高溫沒有明顯的突變，而夏季極端高溫日數在80年代的日數減少趨勢很明顯，為一突變現象，具體開始時間為1971年。

本文僅對極端溫度事件的變化趨勢進行了分析，因此以后仍很有必要繼續對極端氣候事件深入研究，如：在給定歷史重現期的前提下，進行極端氣候值的推斷，為一些重大的工程提供設計依據，為防災減災工作提供理論依據，進而減少氣象災害造成的損失。

參考文獻:

[1]任富民,翟盤茂.1951-1990年中國極端溫度變化分析[J].大氣科學,1998,22(2)：217-227.

[2]翟盤茂,潘曉華.中國北方近50年溫度和降水極端時間變化[J].地理學報,2003,58(增)：1-10.

[3]潘曉華,翟盤茂.2001.氣溫極端極值的選取與分析[J].氣象,28(10)：28—31.

[4]魏鳳英.現代氣候統計診斷與預測技術[M].北京：氣象出版社,1999.43-45 .

[5]魏鳳英.現代氣候統計診斷與預測技術[M].北京：氣象出版社,1999.69-70.

Based on the daily average temperature dates from 1971 to 2000 of Xinjin, spatial distribution feature and long-term change tendency of annul extreme temperature(high, low) frequency and summer(winter) extreme high temperature frequency are analyzed. The result shows that： the annul temperature is increasing unremarkably, having no sharp change. The days of annul extreme low temperature is decreasing unremarkably, while high temperature is increasing and has a mutation since 1973. Winter extreme low temperature and the summer extreme high temperature have the same tendency, both are all increasing, but are not remarkably, and there is still a mutation about the days of summer extreme high temperature ,from1971.

extreme high temperature extreme low temperature trend

張靜,助理工程師,碩士,主要從事機場天氣預報與研究工作。