1991—2023年臨沂市極端氣溫變化的特征分析

摘 要：利用1991—2023年臨沂市國家氣象站逐月極端最高氣溫、極端最低氣溫、高溫日數及霜日數等資料，分析了臨沂市極端氣溫變化趨勢。結果表明：近30年內，臨沂市極端氣溫呈暖化趨勢，其中，臨沂市年極端最低氣溫主要出現在11月—翌年2月，出現在1月的頻率較高，出現在2月和11月的頻率較低；極端最高氣溫主要出現在每年的5—8月，出現在6月的頻率較高，出現在5月和8月的頻率較低。同時，臨沂市呈現出高溫升高、低溫降低的特征，年極端最低氣溫整體呈現出下降趨勢，氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年，極端最低氣溫下降趨勢并不顯著；極端最高氣溫整體呈現出上升趨勢，氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年，極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。此外，臨沂市年平均高溫日數整體增加，呈西南高東北低分布；而霜日數整體減少，呈南北高、中間低分布。

關鍵詞：極端氣溫；變化趨勢；特征；臨沂市

中圖分類號： P423.36 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–0-03

在全球氣候變暖的背景下，極端氣候事件頻發。極端氣候事件不僅直接影響了公共衛生和生態系統，而且對社會基礎設施和其他服務設施造成了損害。臨沂市是山東省轄地級市，位于山東省東南部，地勢西北高東南低，屬于溫帶季風氣候，氣溫適宜，四季分明，光照充足，雨量充沛，雨熱同季，無霜期長，但氣象災害頻繁出現。基于此，分析了臨沂市極端氣溫變化情況，為防災減災的制定提供參考。

1 研究資料和方法

以1991—2023年臨沂市國家氣象站逐月極端最高氣溫、極端最低氣溫的數據資料以及1991—2019年逐月平均高溫日數和霜日數的數據資料為依據，采用線性傾向估計法，對臨沂市極端氣溫變化趨勢進行分析。

2 極端氣溫的變化特征

2.1 極端最高氣溫

1991—2023年，臨沂市極端最高氣溫主要出現在每年的5—8月，5—8月的極端最高氣溫分別出現了2、18、12、1年，極端最高溫出現在6月的頻率最高，占總年數的54.5%，其次是7月，共出現12年，占總年數的36.4%；極端最高溫出現在5月和8月的頻率較低，分別占總年數的6.1%、3.0%。年極端最高氣溫為34.3～40.3 ℃，其中，超過37.0 ℃的共有14年，占總年數的42.4%。

2.1.1 年際變化

1991—2023年，臨沂市年極端最高氣溫平均值為36.7 ℃，整體呈現上升趨勢，氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年，極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。1991—1998年臨沂市極端最高氣溫呈現波動下降的趨勢；1998—2002年波動上升，且2002年極端最高氣溫達到最高值；2002—2008年呈現波動下降的趨勢，且下降幅度較大；自2008年以后，臨沂市極端最高氣溫呈現波動上升的趨勢（圖1a）。

2.1.2 月際變化

對逐年代同月間的極端最低氣溫、極端最高氣溫對比分析，用后一個年代的月極端氣溫值減去前一個年代對應的月極端氣溫值的結果作為年較差。對應的差值為正，說明極端氣溫呈現上升趨勢，反之，則呈現下降趨勢。

如表1所示，21世紀00年代月極端最高氣溫數據年較差顯示，21世紀00年代臨沂市極端最高氣溫主要表現為上升趨勢。21世紀10年代的年較差結果顯示，有10個月的差值為正值，占總月份的83.3%，極端最高氣溫共升高0.7 ℃，有2個月的差值為-0.3 ℃。21世紀10年代后極端最高氣溫以上升趨勢為主。

2.2 極端最低氣溫

臨沂市極端最低氣溫主要出現在每年的11月—翌年2月，11—12月、翌年1—2月的極端最低氣溫分別出現了1、9、20、3年，極端最低溫出現在1月的頻率較高，占總年數的60.6%，其次是12月份，占總年數的27.3%；極端最低溫出現在2、11月份的頻率較低，分別占總年數的9.1%、3.0%。年極端最低氣溫為-16.8～-8.0 ℃，其中年極端最低氣溫在-13.0 ℃以下有6年，占總年數的18.2%。

2.2.1 年際變化

1991—2023年，臨沂市年極端最低氣溫平均值為-11.4 ℃，整體呈現下降趨勢，氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年，極端最低氣溫下降趨勢不顯著。1991—1998年、2007—2011年、2017年往后的年極端最低氣溫均呈現波動下降趨勢，其中2017年往后年極端最低氣溫波動下降幅度較大；而1998—2007年、2011—2017年的極端最低氣溫以波動上升趨勢為主。如圖1b所示。

2.2.2 月際變化

如表1所示，21世紀00年代月極端最低氣溫數據年較差顯示，月際最低氣溫變化幅度不大，下降幅度較小； 21世紀10年代的年較差結果顯示，年較差為正值的有8個月，年較差為負值的有4個月，臨沂市極端最低氣溫整體呈現升高趨勢。

2.3 高溫日數與霜日數

2020年開始，山東省氣象臺站實行自動化觀測，霜日數不再觀測，為保持數據一致性水平，在此主要對1991—2019年臨沂市高溫日數和霜日數的資料進行分析，其中35.0 ℃以上的天氣為高溫天氣。

2.3.1 變化趨勢

1991—2019年臨沂市年平均高溫日數為6.7 d，整體呈現增加的趨勢，氣候傾向率1.991 d/10年，并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，臨沂市高溫日數上升趨勢較為顯著；1991—2008年臨沂市年平均高溫日數呈現波動下降的趨勢；從2008年往后，高溫日數快速增加，且增幅較為明顯（圖2a）。

臨沂市年平均霜日數為74.1 d，整體呈現出下降的趨勢（圖2b），氣候傾向率為-7.561 d/10年，并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，霜日數減少趨勢較為顯著。1991—1999年臨沂市年平均霜日數呈現下降趨勢；1999—2008年的年平均霜日數呈現波動上升趨勢；自2008年以后，臨沂市年平均霜日數呈下降趨勢。

2.3.2 空間分布

1991—2019年臨沂市高溫平均日數分布呈西南高東北低的特征（圖3a），高溫平均日數最大值出現在費縣，為7.5 d；最小值出現在沂水，為4.2 d。臨沂市高溫平均日數分布特征與臨沂地形分布特征具有一致性（臨沂市東部地區離海洋較近，北部為沂蒙山區，高溫出現次數較少，對應高溫日數偏小）。

霜平均日數分布呈南北高、中間低的特征（圖3b），霜平均日數最大值同樣出現在費縣，為87.7 d；最小值出現在臨沭，為57.0 d。臨沂市北部為沂蒙山區，海拔高，霜出現次數較多；南部的郯城受臺站地形影響，溫度普遍較低，霜出現次數也較多；中部臨沂、臨沭地區，人口密集，城市發展程度較高，溫度相對偏高，霜日數偏少。

3 結論

第一，1991—2023年臨沂市年極端最低氣溫主要出現在每年的11月—翌年2月，其中出現在1月的頻率最高，其次是12月，出現在2、11月的頻率最低；極端最高氣溫主要出現在每年的5—8月，其中出現在6月的頻率最高，其次是7月，出現在5和8月的頻率較低。

第二，1991—2023年臨沂市年極端最低氣溫整體呈現下降趨勢，氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年，但未通過顯著性水平檢驗，年極端最低氣溫下降趨勢并不顯著；年極端最高氣溫整體呈現上升趨勢，氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年，并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，年極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。

第三，1991—2019年臨沂市年平均高溫日數整體呈現增加趨勢，整體分布呈西南高、東北低的特征；霜日數呈現減少趨勢，分布呈南北高、中間低的特征。高溫日數及霜日數均通過了顯著性水平檢驗，變化趨勢顯著。

參考文獻

[1] 蔣慧亮，鄭紅，孫桂玉，等.黑龍江省極端氣溫變化特征分析[J].黑龍江氣象，2022，39（2）：13-14，44.

[2] 戴聲佩，李茂芬，羅紅霞，等.華南地區極端氣溫事件時空變化及其因子分析[J].江蘇農業科學，2021，49（14）：194-203.

[3] 李謝輝，劉子堂.四川盆地極端氣溫事件時空變化特征及未來趨勢[J].水土保持研究，2023，30（1）：264-273.

[4] 溫康民，吳濱.城市化對氣溫變化影響研究進展[J].氣象科技進展，2023，13（5）：14-21.

[5] 吳光偉，常允新，王慶兵，等.近55年來山東省極端氣溫事件時空分布特征[J].水利水電技術（中英文），2023，54（2）：19 -32.

[6] 安彬，張淑蘭，肖薇薇，等.1955—2017年陜西省極端氣溫事件時空變化特征[J].水土保持研究，2020，27（6）：317-323， 331.

[7] 趙俊杰，高艷平，李智才.運城市極端氣溫變化特征及不同重現期氣溫估計[J].氣象科技進展，2023，13（6）：49-53.

[8] 余清波，曹麗娟，李珍，等.1909—2021年長春市極端氣溫多尺度變化特征及其與大尺度氣候指數的關系[J].氣候與環境研究，2023，28（4）：437-449.

[9] 彭聽聽.中國復合極端事件的近百年變化特征及其結合健康數據的新定義[D].南京：南京信息工程大學，2023.

[10] 曹衍雯.山東省極端氣溫-死亡關聯的短期差異及綠地的修飾作用分析[D].濟南：山東大學，2023.

[11] 李振中，許民，宋軒宇.基于氣象臺站的瀾滄江上游極端氣溫與極端降水變化特征研究[J].中低緯山地氣象， 2023，47（1）：38-47.

作者簡介：劉新磊（1996—），男，內蒙古林西人，助理工程師，主要從事天氣預報預警工作。#通信作者：毛國榮（1992—），女，山東臨沂人，工程師，主要從事預報預警工作，E-mail：724316643@qq.com。