新疆福海縣近30年極端溫度變化特征分析

黃阿麗 羅孝茹 宋志國

摘要 為掌握氣候變暖背景下新疆福海縣的氣候變化規律及發展趨勢，利用福海縣1990—2019年的氣溫觀測資料，采用線性趨勢分析、累積距平法從年分布與季節分布等角度針對該地區近30年極端溫度變化特征進行分析。結果表明，福海縣極端最高氣溫以0.755℃/10年的速率呈現出一定增加趨勢，其中1990—2013年極端最高氣溫相對較低，2003—2017年極端最高氣溫較高。秋季極端最高氣溫的變化趨勢最為顯著，夏季次之，而春季極端最高氣溫的變化趨勢最為平緩。極端最低氣溫以-0.739℃/10年的速率呈一定下降趨勢，1991—1997年及2012—2017年極端最低氣溫較高，1997—2012年極端最低氣溫較低。冬季極端最低氣溫的變化趨勢最明顯，其次為秋季，而夏季極端最低氣溫變化趨勢最為緩慢。

關鍵詞 極端最高氣溫;極端最低氣溫;變化特征;福海縣

中圖分類號：P423.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2020）04-0-02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.050

IPCC第五次評估報告指出，近百年來（1882—2012年）全球溫度升高0.85℃。全球加速變暖已成重要事實，這一變化趨勢不僅與人類活動密切相關，同時城市大規模擴建也使氣候變化進一步加劇，嚴重影響人類社會的可持續健康發展[1]。中國作為全球變暖趨勢最為明顯的國家之一，在全球變暖的大背景下，各種各樣極端天氣事件的發生頻率及其強度明顯增加，不僅使民眾遭受巨大經濟財產損失，嚴重時還會威脅到民眾生命健康安全[2]。因此，加強對極端溫度變化特征的研究非常必要。以新疆福海縣為例，著重針對該地區1990—2019年極端高溫及低溫變化特征進行分析，以期能夠為掌握該地區溫度變化規律，并及時做好極端溫度天氣的處理應對工作提供借鑒與參考。

1 資料與方法

1.1 研究區概況

福海縣位于新疆北部及阿勒泰地區的中部，地處87°00′～89°04′E及45°00′～48°10′N之間，東部靠近富蘊縣，南部毗鄰昌吉州，西部連接塔城、吉木乃縣及布克賽爾蒙古自治縣，北部與北屯市、阿勒泰市等相互接壤。全縣總面積為3.24萬km2，主要包括丘陵、山地、沙漠、平原等多種地貌類型，并整體呈現出由北向南，由東向西逐漸傾斜的變化趨勢。福海縣地處亞歐大陸中心，隸屬于中溫帶大陸性干旱氣候區，表現出春季冷暖變化幅度較大，冬季持續時間長且嚴寒，夏季短暫，冬春季節大風天氣多，降水較少等特點[3]。據多年氣候觀測資料統計得出，福海縣年平均氣溫為4.7℃，年平均降水量少為131 mm，年平均日照時數為2 908 h，無霜期穩定在156 d左右。

1.2 資料來源與方法

數據主要來源于新疆福海縣氣象局，選用該地區1990—2019年的極端最高與最低氣溫觀測資料，著重采用線性趨勢分析、累積距平等方法針對福海縣極端溫度的年變化與季節變化特征進行分析[4]。其季節劃分標準為3—5月份為春季，6—8月份為夏季，9—11月份為秋季，12月至次年2月為冬季。

2 福海縣近30年極端溫度變化特征分析

2.1 極端最高氣溫的變化特征分析

2.1.1 年際變化特征 據統計，1990—2019年福海縣極端最高氣溫的平均值為37.5℃。1990—2019年有14年極端最高氣溫距平值表現為正值，分別是1992年、1995年、2000年、2002年、2004年、2006—2008年、2010—2012年、2014年、2015年、2017年，其他16年極端最高氣溫的距平值均表現為負值。但整體而言，近30年（1990—2019年）福海縣極端最高氣溫仍然以0.755℃/10年的速率呈現一定的增加趨勢，其中2015年距平值最大，表明該年份極端最高氣溫最高，為42.6℃;而1993年距平值最小，表明該年份極端最高氣溫最低，為32.8℃。

由累積距平曲線能夠看出，近30年（1990—2018年）極端最高氣溫的累積距平曲線呈現出“U”型變化趨勢，其中1990—2013年累積距平曲線呈現出下降趨勢，表明這一時間段福海縣極端最高氣溫相對較低;2003—2017年累積距平曲線呈上升趨勢，表明這一時間段福海縣極端最高氣溫較高（圖1）。

2.1.2 季節變化特征 福海縣夏季極端最高氣溫最高，達42.6℃，秋季次之為36.9℃，而冬季極端最高氣溫最低，僅4.6℃。由極端最高氣溫的平均值可見，夏季極端最高氣溫的平均值最高，為37.5℃，春季次之，冬季極端最高氣溫的平均值最低。對比各季節極端最高氣溫的變化趨勢能夠得出，隨年份遞增，福海縣各季節極端最高氣溫的變化趨勢各不相同，其中春季、夏季與秋季極端最高氣溫呈不同程度的增加趨勢，而冬季極端最高氣溫則有所減少。對比各季節極端最高氣溫的氣候傾向率能夠得出，秋季極端最高氣溫的變化趨勢最為顯著，夏季次之，而春季極端最高氣溫的變化趨勢最為平緩（表1）。

2.2 極端最低氣溫的變化特征分析

2.2.1 年際變化特征 據統計，1990—2019年福海縣極端最低氣溫的平均值為-33.9℃。近30年（1990—2019年）福海縣一共有15年極端最低氣溫的距平值表現為負值，分別是1990年、1991年、1998年、2000年、2001年、2004—2006年、2008年、2010—2013年、2015年與2018年，其余15年極端最低氣溫的距平值均表現為正值。但整體而言，1990—2019年福海縣極端最低氣溫以-0.739℃/10年的速率呈一定下降趨勢。其中2007年距平值最大，表明該年份極端最低氣溫最大為-27.9℃;而2005年距平值最小，表明該年份極端最低氣溫最低，為-41.0℃。

由累積距平變化曲線可見，近30年（1990—2019年）福海縣極端最低氣溫累積距平曲線呈現出先增后減又增的變化趨勢。其中1991—1997年及2012—2017年累積距平曲線呈上升趨勢，且1991—1997年大多數年份均表現為正值，表明這一時間段極端最低氣溫較高;1997—2012年極端最低氣溫的累積距平曲線呈下降趨勢，表明這一階段極端最低氣溫較低（圖2）。

2.2.2 季節變化特征 福建縣極端最低氣溫的峰值也出現在夏季，其谷值出現在冬季，與極端最高氣溫保持一致。由極端最低氣溫的平均值可見，其最高值也出現在夏季，秋季次之，而冬季最低。對福海縣各季節極端最低氣溫的變化趨勢進行分析能夠發現，隨著年份的遞增，福海縣春季與秋季極端最低氣溫呈上升趨勢，而夏季與冬季極端最低氣溫呈下降趨勢。對比各季節極端最低氣溫變化的氣候傾向率可見，冬季極端最低氣溫的變化趨勢最明顯，其次為秋季，而夏季極端最低氣溫的變化趨勢最為緩慢（表2）。

3 結語

通過分析新疆福海縣1990—2019年極端最高與最低氣溫的變化趨勢，得出以下結論：

（1）1990—2019年福海縣極端最高氣溫以0.755℃/10年的速率呈現出一定增加趨勢，其中1990—2013年極端最高氣溫相對較低，2003—2017年極端最高氣溫較高。夏季極端最高氣溫最高，秋季次之，而冬季極端最高氣溫最低。其中秋季極端最高氣溫的變化趨勢最為顯著，夏季次之，而春季極端最高氣溫的變化趨勢最為平緩。

（2）1990—2019年福海縣極端最低氣溫以-0.739℃/10年的速率呈一定下降趨勢。1991—1997年及2012—2017年極端最低氣溫較高;1997—2012年極端最低氣溫較低。夏季極端最低氣溫最高，冬季最低。冬季極端最低氣溫的變化趨勢最明顯，其次為秋季，而夏季極端最低氣溫的變化趨勢最為緩慢。

參考文獻

[1] 辛洪德.阿拉善盟極端溫度變化特征分析[J].農家參謀，2019（14）：183.

[2] 楊英.新絳縣極端氣溫變化特征及其對農業生產的影響[J].現代農業科技，2019（10）：162.

[3] 姚延鋒，朱恩超，安晶，等.天水市近63年極端溫度變化特征分析[J].農學學報，2015，5（1）：130-133.

[4] 何正梅.大同市近40年極端氣溫的變化特征[J].中國農業氣象，2011，32（S1）：15-18，27.

責任編輯：黃艷飛