《極端氣候事件》 教學內容概述

閆軍輝+++嚴育通++景世聰+逯志遠+周紅升

摘 要： 全球氣候變化，特別是極端天氣氣候事件頻發，對自然生態系統和社會經濟產生嚴重影響。本文綜述了極端天氣氣候事件的定義和判定指標，歸納總結了全球變暖背景下極端天氣氣候事件的變化特征，并提出了應對極端天氣和氣候變化的建議和對策。

關鍵詞： 極端事件 全球變暖 判定指標 適應對策

IPCC最新評估報告指出，1880年～2012年期間全球平均陸地和海洋表面溫度升高了0.85℃[0.65℃～1.06℃][1]。近百年（1909—2011年）中國陸地區域平均增溫0.9℃～1.5℃，增溫幅度高于全球水平[2]。在全球變暖的背景下，極端氣候事件的頻率和強度也發生顯著變化，對自然生態系統和經濟社會可持續發展產生嚴重影響[3]。如2008年初，中國南方地區遭受嚴重的低溫雨雪冰凍天氣，此次極端寒冷事件對工農業生產、人民生活和社會秩序造成嚴重的影響，直接經濟損失1500余億元[4-5]。極端氣候事件突發性強，一旦發生所造成的損失大，因而受到國際學術界和各國政府的高度重視。本文擬系統闡述極端天氣和氣候事件的定義和判定指標，總結全球變暖背景下我國極端事件的變化特征，并提出相關建議，從而為人類應對和適應極端事件變化提供科學基礎。

1.極端天氣氣候事件的定義

極端天氣氣候事件是指在特定地區、特定時間段內（一般為一年以內）氣候系統出現的異常事件，其核心是天氣氣候記錄或變量超過某一閾值。目前有關“閾值”的確定方法可歸納為兩種類型：“絕對閾值”和“相對閾值”[6]。

1.1絕對閾值

絕對閾值是以一個特定值為閾值，該閾值在特定的時間和空間內是固定的。如我國氣象業務規范中通常把35℃作為判斷高溫事件的絕對閾值。絕對閾值物理意義明確，但由于不同地區的氣候存在區域差異，一個地區的極端氣候事件在另外一個地區可能是正常的。如2003年夏季歐洲出現的超級熱浪（日最高氣溫持續超過30℃），同樣的氣溫記錄在赤道地區國家則較為常見，故絕對閾值在實際運用中存在一定的局限性。

1.2相對閾值

基于統計概率分析計算得到的極端事件判定閾值，稱為相對閾值。國際上常用事件發生概率密度函數大于（小于）某一百分位數定義，如IPCC用事件發生概率密度函數小于10%來定義極端寒冷事件。相對閾值的概念更具普遍性和可比性，可確切地反映不同地區、不同時段內氣候的極端特征。

2.極端天氣氣候事件的氣候指數

極端天氣氣候事件常用事件出現頻率、強度、持續時間和覆蓋范圍等指標描述其特征。世界氣象組織氣候委員會等組織聯合成立氣候變化監測和指標專家組（ETCCDI），定義27個典型的氣候指數（包括16個氣溫指數和11個降水指數）。我國學者在實際運用中，常用12個氣溫指數和10個降水指數[7]。這22氣候指數的代碼、名稱和意義見表1和表2。

3.中國極端天氣氣候事件的變化

1951年以來中國大陸地區極端天氣氣候事件頻率和強度發生了一定變化，但不同類型和不同區域極端氣候變化存在明顯差異[2]，[7-9]，主要表現在：

（1）自50年代開始，全國范圍看，中國平均極端最低氣溫呈明顯上升趨勢，與低溫相關的極端氣候事件如寒潮、冷晝、冷夜日數、霜凍日數等，發生頻率和強度呈顯著減少減弱趨勢，寒潮平均頻次呈明顯減少趨勢，霜凍日數顯著減少，區域性極端低溫事件的發生頻次有明顯的逐年下降趨勢，偏冷的氣候極值降低。

（2）區域持續性高溫事件發生頻次、強度和影響面積在20世紀90年代后由之前的略顯減少趨勢變為顯著增加趨勢；與異常偏暖相關的暖夜、暖晝日數明顯增多，暖夜日數增多尤其明顯，但高溫事件頻數和偏熱的氣候極值未見顯著長期趨勢。

（3）中國極端強降水日數、極端降水平均強度和極端降水量都有增強趨勢，極端降水事件趨多，尤其是20世紀90年代，極端降水量比例趨于增大。區域上，年極端強降水日數表現為東北、華北及四川盆地為減小的趨勢，西部地區和長江中下游一直到華南則表現為增加趨勢。

（4）全國遭受氣象干旱的范圍呈較明顯增加趨勢，其中華北和東北地區增加更顯著。

4.對策和建議

近年來，在全球變暖的背景下，我國各種極端天氣氣候事件頻繁發生，給國家可持續發展和構建和諧社會帶來很大威脅。因此，加強對極端天氣氣候事件的應對工作是當前面臨的一個急需解決的問題[8]。面對日益嚴重的極端天氣氣候事件，我們在以后的工作中應加強如下方面的研究：（1）加強對極端事件的綜合監測能力；（2）提高極端事件及其災害的預警和服務能力；（3）完善突發事件應急管理機制，推動氣象災害應急協調聯動工作；（4）加強宣傳，提高全社會防災避災能力。

參考文獻：

[1]IPCC.Climate change 2013：The Physical Science Basis.Contribution of working group I to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [M].Cambridge，UK and New York，NY：Cambridge University Press，2013.

[2]《第三次氣候變化國家評估報告》編寫委員會.第三次氣候變化國家評估報告[M].北京：科學出版社，2015.

[3]吳紹洪，黃季焜，劉燕華，等.氣候變化對中國的影響利弊[J].中國人口·資源與環境，2014，24（1）：7-13.

[4]王遵婭，張強，陳峪，等.2008年初我國低溫雨雪冰凍災害的氣候特征[J].氣候變化研究進展，2008，4（2）：63-67.

[5]陳洪濱，范學花.2008年極端天氣和氣候事件及其他相關事件的概要回顧[J].氣候與環境研究，2009，14（3）：329-340.

[6]秦大河，張建云，閃淳昌，等.中國極端天氣氣候事件和災害風險管理與適應國家評估報告[M].北京：科學出版社，2015.

[7]管兆勇，任國玉，龔道溢，等.中國區域天氣氣候事件變化研究[M].北京：氣象出版社，2012.

[8]翟盤茂，李茂松，高學杰，等.氣候變化與災害[M].北京：氣象出版社，2009.

[9]Zhai P.-M.，A.-J.Sun，F.-M.Ren，et al.，1999：Changes of climate extremes in China.Climatic Change，42（1）：203-218.

基金項目：國家自然科學基金項目（41501051）；信陽師范學院博士科研啟動基金（0201403）。

通訊作者：周紅升