合肥市高溫熱浪特征分析

鄧斌+徐倩倩+柏穎

摘 要：該文利用1953—2016年（6—8月）合肥市高溫氣象資料，采用時間序列方法研究了合肥市高溫熱浪特征。結果表明：合肥市高溫從6月中下旬開始增多，峰值出現在7月底至8月初；總高溫日數達958d，年均高溫14.9d，在20世紀60、70年代和90年代中期，總高溫日數偏多；2000年以來合肥市夏季高溫日和熱浪現象出現還是較穩定頻繁的，且從1993年開始連續23年均發現高溫熱浪現象，可能跟城市化的加速發展和全球氣候的變暖關系密切；年均氣溫存在準7～8a、準3a和準2a尺度的周期變化規律，夏季最高氣溫以10年以內的年際周期振蕩最為顯著，氣溫變化頻率高，一般3a左右就發生一次明顯的變化。

關鍵詞：合肥；高溫熱浪；特征分析

中圖分類號 S162 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）08-0167-03

隨著氣候變化和大城市城市化的發展，夏季高溫熱浪及其引發的高溫健康問題已成為全世界關注的熱點。IPCC第五次評估報告（IPCC，2013）指出：幾乎確定的是，隨著全球平均氣溫上升，日和季節尺度上，大部分陸地區域的極端暖時間將增多，極端冷事件將減少。很可能的是，熱浪發生的頻率更高，時間更長，偶爾仍會發生冷冬極端事件。合肥市近年來城市發展很快，2012和2013年均出現了歷史罕見的高溫熱浪天氣，高溫熱浪給市民的日常生活帶來了各種不利影響，甚至還引發了死亡。因此，研究合肥城市高溫熱浪的特征，為政府和民眾采用有效措施減輕熱浪對健康影響提供科學的決策依據[1]，對居民的健康和生命安全保護具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源 本文選用安徽省氣候中心整編的氣候資料，統計的樣本資料是1953—2016年的6—8月日最高氣溫≥35℃的樣本。

1.2 方法 根據中國氣象局的相關規定定義：日最高氣溫≥35℃為高溫日，≥38℃為危害高溫日，≥40℃為極端高溫日。高溫熱浪的標準主要依據高溫對人體產生影響或危害的程度制定。本文根據有關學者的研究[2]定義持續3d≥35℃為高溫熱浪，持續5d≥35℃為強高溫熱浪，持續3d≥38℃為極端高溫熱浪。

2 結果與分析

2.1 夏季高溫頻率分布 合肥市夏季高溫的頻率分布如圖1所示，從圖1可以看出，高溫從6月中下旬開始逐漸增多，高峰主要在7月中旬至8月上旬，峰值在7月底至8月初。

2.2 高溫日數年際變化 從圖2可以看出，合肥市高溫出現較多的時期分別為20世紀50年代末到60年代中期和90年代中期到21世紀以后。高溫出現較少的時期為20世紀60年代末到到80年代后期。

2.3 高溫熱浪的時間變化特征 本文選取合肥市1953—2016年6—8月的平均最高氣溫、總高溫日數和高溫日平均最高氣溫等氣象資料進行高溫熱浪過程分析研究。

2.3.1 夏季平均最高氣溫的年際變化 從圖3可以看出，合肥市夏季氣溫偏高時期分別為20世紀50到60年代前期和2000年以后，其中1967年為33.8℃。夏季高溫偏低的時期70年代初到90年代中期。說明在全球氣候變暖的大背景下，合肥市夏季平均最高氣溫呈現倒”V”狀。

2.3.2 夏季高溫熱浪的時間變化 合肥市總高溫日數達958d，年平均總高溫日數14.9d。日數偏多在20世紀60、70年代和20世紀90年代中期，變化幅度大；日數偏少在70年代初期和80—90年代初；特別是21世紀以后，總高溫日數明顯增多。危害性高溫日總計77d。極端高溫日只有4d，分別發生在1959年、1967年和2003年，其中1959年出現連續2d超過40℃。合肥市1953—2016年夏季共發生高溫熱浪91次，平均1.42次/a，強高溫熱浪出現97次，極端高溫熱浪出現18次。另據數據分析，合肥市從1993年開始連續23年均發現高溫熱浪現象，可能跟城市化的加速發展和全球氣候的變暖關系密切。

2.3.3 合肥市高溫熱浪的相對變率 從表1可以看出，合肥市1953—2016年，高溫日總數從20世紀60年代開始每10a平均相對變率總體呈減小趨勢，但2010年后，有個躍升，說明合肥市夏季高溫日總數穩定少變。熱浪總數的平均相對變率與高溫日總數的平均相對變率變化總趨勢一致，總體來看都呈減少趨勢，但變化趨勢較高溫日總數偏晚，從20世紀70年代開始逐漸減少，2011年后，熱浪躍增趨勢更加明顯。說明合肥市還是容易出現高溫熱浪天氣過程。綜上表明，2000年以來合肥市夏季高溫日和熱浪現象出現還是較穩定頻繁的。

2.3.4 合肥市夏季最高氣溫變化的周期分析 Morlet小波系數實部等值線圖上，正的小波系數對應偏高（多）期，負的小波系數對應偏低（少）期；Morlet小波功率譜圖上，比值>1.0的部分表示通過95%置信水平檢驗的顯著周期振蕩 （陰影），比值<1.0表示未通過95%置信水平的紅噪聲檢驗，等值線的值越大，表明該時間尺度的能量越強，周期振蕩越顯著。圖4（a）給出了合肥市夏季最高氣溫的Morlet小波系數實部等值線圖，正值區表示氣溫偏暖，負值區表示氣溫偏冷。可以看出年均氣溫存在準7～8a、準3a和準2a尺度的周期變化規律。準7～8a尺度的周期在整個分析時段表現為冷-暖-冷-暖-冷-暖-冷-暖-冷-暖的5次冷暖交替；準3a尺度的周期在整個時域上都表現得較為明顯；準2a尺度的周期僅在1985—1995年表現得較為明顯。由小波功率譜圖4（b）知，準7～8a尺度的周期在1953—1985年能量最強，周期最顯著；準3a尺度的周期在整個時域上基本都表現得較為顯著；準2a尺度的周期在1985—1995年表現得較為顯著。分析結果表明，夏季最高氣溫以10年以內的年際周期振蕩最為顯著，氣溫變化頻率高，一般3a左右就發生一次明顯的變化。

3 結論與討論

（1）合肥市高溫天氣的出現從6月中下旬開始逐漸增多，高溫天氣峰值在7月底至8月初；20世紀50—60年代以及2000年以后，合肥市基本上處于一個偏熱期；20世紀70年代初到90年代中期，合肥市基本上處于一個偏涼的時期。

（2）合肥市1953—2016年夏季期間年平均總高溫日數14.9d，進入21世紀后，總高溫日數明顯增多，危害性高溫日總計77d。此外，合肥市1953—2016年夏季共發生高溫熱浪91次，合肥市從1993年開始連續23a均發現高溫熱浪現象，可能跟城市化的加速發展和全球氣候的變暖關系密切。

（3）高溫日總數每10a平均相對變率總體呈減小趨勢，2000年以來合肥市夏季高溫日和熱浪現象出現還是較穩定頻繁的。

（4）合肥市夏季年均高溫氣溫存在準7～8a、準3a和準2a尺度的周期變化規律，以10a以內的年際周期振蕩最為顯著，氣溫變化頻率高，一般3a左右就發生一次明顯的變化。

參考文獻

[1]劉建軍，鄭有飛，吳榮軍.熱浪災害對人體健康的影響及其方法研究[J].自然災害學報，2008，17（1）：151-156.

[3]張尚印，張海東，徐祥德，等.我國東部三市夏季高溫氣候特征及原因分析[J].高原氣象，2005，24（5）：829-835. （責編：張宏民）