极端温度事件区域性的分析方法及其结果

根据1961-2002年42年中国站点的日最高、最低温度资料,运用累积频率的阈值统计方法,分析了我国东部地区极端高温、极端低温以及全国的温度日较差极端事件的区域性特征.本研究中的极端温度事件的区域性指的是,当某单站发生极端温度事件的同时,全国其余各站也发生同一种极端温度事件的概率分布,即成片发生极端温度事件的区域尺度.对每个研究站点均可寻找出一个与基准站同时发生极端温度事件的高概率站群,近似地用面积指数来表征站点群的区域大小,以此衡量成片发生极端温度事件的区域大小.结果指出:我国东部地区的极端高温、低温事件的面积指数的大值区分布较为一致,我国华南地区、江淮地区、华北地区和东北地区的面积指数的大值区分别集中在江西省和湖南省的南部,江西省北部和长三角地区,陕西省和山东半岛以及内蒙古东北部和黑龙江南部.即说明,无论是极端高温事件还是低温事件,上述地区的区域敏感性均较高,同时发生极端高温(低温)事件的区域尺度较大.四个区域的区域平均的差异表现为:在极端高温事件中,江淮地区的面积指数最大,华北地区的最小.在极端低温事件中,华南地区的面积指数最大,而江淮和东北地区的最小.同时,对温度日较差的极值事件分析可知,极端高值事件...     

祁连山北麓山区气温变化特征及其对全球气候变暖的响应

采用线性回归、气候趋势系数、Mann-Kendall突变检验等分析方法对1962~2014年肃南国家一般气象站气温观测资料进行了分析。结果表明:肃南近53a来月、季和年平均温度均呈增加趋势,4季中冬季增温最明显,冬季中2月份增温最明显;各季和年平均最高、最低气温也呈增加趋势,平均最高、最低气温同为冬季增加最明显,且发现肃南气候变暖主要发生在白天;极端最高、最低气温升温显著,"倒春寒"现象突出,21世纪初极端气候事件频发。M-K分析表明,肃南各季和年均气温都存在突变现象,且突变点主要集中在1980年代中后期。     

中国中世纪暖期温度的时空变化特征

采用全球海气耦合模式ECHO-G的1000个模式年的长积分气候模拟方法分析了中国中世纪暖期温度的存在性与时空变化特征.结果表明：中国的中世纪暖期出现在公元1000—1250年间,但它不是一个持续稳定的暖期,而是存在峰谷起伏变化,其中最暖的30年（中世纪暖期鼎盛期）出现在1131—1160年.中世纪暖期中国的年平均和冬、夏季平均温度距平变幅西部最大,东部最小.其鼎盛期中国的温度距平相对于千年温度都是正值,中国东部的增温幅度由南向北逐渐加大,变幅为0.4℃—0.8℃,而中国西部的增温呈Ω型分布,且随着海拔高度的增加,增温幅度逐渐加大,最大增温达2.0℃—2.2℃.     

海口市气温非对称变化的气候特征

利用海口市近52年四季及年平均气温、平均最高和最低气温及极端最高最低气温资料，研究其变化趋势，结果表明，各个季节（春季除外）和年平均气温都存在显著的增加趋势，其中冬季和年平均气温增温趋势非常显著；最高、最低气温的非对称变化显著，增温主要发生在夜间，无论平均最低气温还是极端最低气温都存在显著的增加趋势，白天气温变化趋势都不显著；DTR都呈显著的下降趋势；各个季节（冬季除外）及年气温突变性增温主要发生在夜间，且在前期夏季白天气温发生跃变性降温。     

“一带一路”区域极端高温事件与人口暴露度特征

 基于1979-2018年“一带一路”区域再分析数据集（ERA-Interim）夏季逐日最高气温和格网化的人口数据,选取日最高气温序列的95%分位数作为极端高温阈值,采用改进的强度-面积-持续时间（IAD）方法,辨识极端高温事件特征,并定量评估极端高温事件的人口暴露度。结果表明,1979-2018年“一带一路”区域夏季极端高温事件频次、强度和持续时间均呈上升趋势,年均值分别为11次、32.3℃和5.8 d,显著增加区域分布在中国东部、俄罗斯西部、中东欧地区;夏季极端高温事件多发于研究区偏北地区的哈萨克斯坦、中国新疆、俄罗斯中部等,但事件的强度高值区主要分布在西南部的埃及、沙特阿拉伯、巴基斯坦、印度等地,事件持续时间高值区集中分布在印度地区;1979-2018年夏季极端高温事件的年累计影响面积和人口暴露度均呈现上升趋势,近10年达到峰值。人口暴露度高值区主要分布在中国东部、印度大陆和黑海周边国家,且高暴露度范围不断扩大;人口暴露度变化的影响因素中,气候、人口、气候和人口综合因素的贡献率相当,但近10年气候因素的贡献率明显增加。建议加强高温等极端事件的监测、预警预报与区域合作研究,建立区域合作共同体,并培养和加强公众科学防灾减灾意识。     

1961-2008年山东省极端温度事件时空特征分析

利用山东省1961--2008年18个气象站点的日平均温度资料,分析了山东省近48年极端温度事件的时空特征.结果表明,山东省极端温度事件年发生频率的空间差异比较突出,频发区域主要集中于胶东半岛,但高、低值区域发生频率的差值相对较小,大部分区域在15～16d/a之间;无论年还是季节,极端高温和低温事件的发生频率分别呈增加和减少趋势.两者的变化趋势分别在春季和冬季最显著;变化幅度也存在空间差异.相对于西部,胶东半岛极端温度事件年发生频率的变化趋势更为显著:极端高温和低温事件的年发生频率在所有站点(极端高温事件除海阳站)均发生了突变现象.变化趋势均在20世纪90年代以来更加显著;极端温度事件呈波动变化,普遍存在准5年周期.     

我国极端温度事件的定义和趋势分析

 利用1961-2005年45 a中国日平均温度的站点资料和累积频率的统计方法,确定了以90%（10%）累积频率为标准的日、旬、月和季四种不同时间尺度的极端高（低）温事件的阈值。分析表明,日尺度阈值（简称“日阈值”）用于检测极端高（低）温事件最为合理。但在日阈值的季节变化中包含系统性的天气扰动,因此需对其进行低通滤波,滤去8日以下的波动,最终可得到较为合理的检测极端温度事件的日阈值。对用日阈值检测出的全国极端温度事件,定义频数（日平均温度等于或超过高阈值的次数）和平均强度（极端温度事件的日平均温度总和与频数的比值）两个参数进行分析,发现频数的线性趋势表现为：高温事件（大于等于高阈值）中,内蒙古和新疆北部均为大趋势区,而西南地区为小趋势区,低温事件（小于等于低阈值）则相反,趋势显著的地区为高温事件中的东北、华北和青藏高原一带。平均强度的线性趋势表现为：高温事件中,我国东北地区为负趋势的大值区,云南西北部和海南省大部分地区为正趋势的大值区。低温事件则相反,趋势显著区则为高、低温事件中25°N的以南地区。     

近极值广义态密度及其在极端温度天气中的应用

为研究近极端温度天气对产生极端温度天气的指示意义,本文基于平均广义态密度的近似形式,构建了近极值广义态密度的参数,并定义了最概然近极值强度和最大平均广义态密度,运用广义态密度研究了1961-2013年间中国近极端温度天气的聚集现象.结果表明,当南京夏季日最高温度达到33.15℃时,下一时刻产生极端高温天气的概率最大,为33.43%.而冬季出现-2.78℃的近极端低温时,出现极端低温的概率最大,为29.83%.从全国范围来看,夏季在西北地区西部、西南及华南地区,当日最高温度达到距离高温阈值1.0~2.6℃的近极端高温时,最有可能出现极端高温天气.冬季,对于西南地区北部和东部以及华南地区西部,当日最低温度高于低温阈值1.2~3.2℃时,应及时给出极端低温天气的预警.     

1961~2005年南宁灾害性天气气候事件的变化

利用1961～2005年南宁市最高、最低和平均温度资料,分析近50a来南宁市的气温变化特征,通过气候变暖前后灾害性天气气候事件的对比,分析南宁市灾害性天气气候事件的变化规律。结果表明,1961～2005年南宁市年平均气温增温趋势明显,温度变率为0．3C／10a,各季节平均气温均呈上升趋势,秋季增温最明显,冬季次之,夏季位居第三,春季增温最小。年平均最高气温呈较弱的增暖,变率为0．13C／10a,而年平均最低气温的增暖趋势比年平均最高气温明显,为0．36C／10a。年平均日校差的变化则呈递减的趋势,变率为-0．23C／10a。在全球气候增暖和城市化快速发展的过程中,南宁市的灾害性天气气候事件发生了明显的变化：极端强降水有增加趋势,高温天气明显增多,持续高温天气加剧,雷暴和大风日数明显减少,春季低温阴雨天气减少。南宁市灾害性天气气候事件变化的原因可能与全球气候变暖有关,城市化可能是造成南宁市灾害性天气气候事件变化的主要原因。     

溪洛渡水电站坝区气温时空分布特征分析

根据溪洛渡水电站坝区3个自动气象站和永善县气象站2004～2009年间的逐日气温资料,分析了平均、最高、最低气温和气温日较差、极端气温等指标随时间和海拔的变化规律,揭示出:①平均、最高、最低气温、极端最高气温、极端最低气温等指标随高度增加而递减;37℃以上高温出现的年份随海拔的降低而增加,而0℃以下低温出现的年份则随海拔的上升而增加;②夏、秋、冬季和年均日较差随海拔增加呈"+""-""+"的变化趋势,而春季则随海拔的增加呈"+""+""-"趋势变化;③平均最低气温的年均垂直递减率最大,最高气温的垂直递减率最小.平均气温和平均最高气温递减率1月最大,7月最小;平均最低气温递减率则2月最大,5,7,8月最小;④水体对坝区周围气温有白天降温、夜间增温的效应,降温幅度比增温幅度大;增温幅度和降温幅度都是夏季最大,冬季最小.     

开封市近半个世纪极端气温变化趋势的小波分析

统计整理了河南省开封市近50年极端最高温度、极端最低温度等气候要素变化情况.运用滑动平均算法和小波算法结合分析,揭示了开封地区极端温度多时间尺度的复杂结构,并分析了极端温度变化的周期.得到以下结论: 开封市极端最高温度变化具有5年、13年左右的显著周期,而极端最低气温则以7年左右的周期最显著.研究还发现:年极端温度气候的变化特征具有地域特殊性,与全球变暖的趋势不一致.极端高温在年际尺度上均表现出以降温为主要特征的变化趋势,年极端最低气温则表现出升温为主要特征的变化趋势,气温在比以前更小的范围变动.     

亚热带湿润区农业用地热环境效应及其生物物理因子分析

为分析亚热带湿润区农业用地对区域气候的影响,以江西省为例,基于2003—2019年的MODIS地表温度数据,将天然林地作为参照,分析了亚热带湿润地区农业用地热环境效应的时空变化特征及其与主要生物物理因子的关系。结果表明：(1)与天然林地相比,农业用地在白天具有明显的增温效应,年均增温幅度达1.9℃;夜间降温效应明显。(2)农业用地热环境效应随季节变化明显,特别是在夜晚,主要表现为农业用地在夏季的夜晚具有微弱的增温效应。(3)2003—2019年,农业用地白天增温和夜晚降温效应均呈增加态势。(4)农业用地热环境效应在白天主要受蒸散的控制,在夜晚主要受蒸散和反照率的共同控制。     

中国城市循环经济效率的时空变化及改善潜力

基于研究的时效性、非期望产出的影响以及循环经济的再循环特性,重构了城市循环经济的评价指标,以2011—2017年中国31个省、自治区及直辖市的数据作为研究对象,运用数据包络分析模型,对中国各省市的循环经济效率进行深入分析。研究结果表明:1)2011—2017年中国城市循环经济效率总体均值不高,分布极不均衡。2)2017年中国东部地区的循环经济技术效率最高,中部地区和西部地区的循环经济技术效率相等。3)2017年纯技术效率呈现东部最高,中部居中,西部最低的格局;西部地区的规模效率高于中部地区,而东部地区的规模效率最低。因此,降低固定资产投入,减少二氧化硫排放量以及增加一般工业固体废物综合利用率是中国城市循环经济效率改善的重要途径。     

极端天气气候有何新变化

全球平均温度持续上升、山地冰川明显减少、海平面上升、极端天气气候事件增多……全球变暖与我们息息相关. 台风、厄尔尼诺—南方涛动作为地球气候系统中最强烈的天气与气候现象,对包括我国在内的全球大部分地区的天气及气候有举足轻重的影响,因而一直是海洋与大气科学研究的焦点.台风和厄尔尼诺对气候系统有哪些影响?人类预测极端天气的水...     

近34年湖南省极端最高气温的时空变化特征研究

利用1979-2012年湖南省的ECMWF逐日地面最高气温再分析资料,采用阈值法确定极端最高温度,并通过气候倾向率、气候趋势系数分析法、温度距平以及概率分布等方法分析讨论了极端最高气温的时空变化特征.结果表明：湖南省在1979-2012年的极端最高温度呈上升趋势,增温幅度0.32℃/10a,达到0.1显著性水平检验;从空间分布来看,极端最高温度值由南向北逐渐减少,在区域上,湘东出现高值中心;从各个季节来说,冬季升温趋势显著,升温幅度达0.77℃/10a,其次为秋季、夏季和春季;从年代际来看,90年代中后期到21世纪初变暖程度最大,近34年较高温度发生的概率大于其它温度,2001-2012年出现极端高温天气概率大于其它时段.     

1958—2015年长白山气候变化特征分析

利用长白山的气象数据,分析长白山1958—2015年平均温度和降雨量的变化特征.结果表明:长白山年平均温度呈现上升趋势,线性增温率为0.392℃/10 a,四季和各月份的平均温度均呈现上升的趋势.其中,冬季的增温率最高,为0.569℃/10 a,其次是秋季和春季,夏季的增温率最低,为0.222℃/10 a;长白山年降雨量变化不明显,整体呈现微弱增加趋势,降雨量倾向率为2.28 mm/10 a.其中,四季的降水量呈现不同的趋势,春季、夏季和冬季的降雨量呈现增加的趋势,而秋季的降雨量呈现下降的趋势,降雨量倾向率为-3.9 mm/10 a.在过去的58 a,长白山总体气候呈现暖干化趋势.     

内蒙古地区近四十年极端天气气候事件变化研究

内蒙古地区作为对全球气候变化敏感的典型区域,在全球暖化背景下,了解和掌握该区域极端气候频发的原因及特定的周期性规律,对于制定草原区资源可持续利用战略具有极其重要的现实意义.利用1970-2012年的49个气象站点数据对内蒙古地区近四十年极端气候事件进行了研究,结果表明:极端高温在2000年之前波动性较小,之后呈大幅增温趋势,在呼伦贝尔草原区和森林区增加幅度较大;极端低温则在2000年前增幅较大,之后波动性较大,极端低温的增幅要大于极端高温;霜冻日数(Fd0)呈显著减少趋势;结冰日数(Ido)在2000年前显著降低,之后显著增加,炎热夜数(Tr20)和夏季日数(Su25)则是显著增加,Fd0、Id0、Tr20和Su25在空间格局上的变化是一致的;有效积温显著增加.年总降水量、降水强度、大雨日数都在20世纪90年代有略微增加,近十几年的值均低于平均水平,单日最大降水量在20世纪80、90年代大于其平均水平,说明极端降水事件有增大趋势,与极端温度相比,极端降水指数的空间分布一致性较差,在草原区和东北部森林区普遍减少,而在荒漠区普遍增加.     

近40年大尺度气候因子对中国洪涝灾害的可能影响

基于中国1980—2018年0.5°×0.5°逐日降水数据、紧急灾害数据库数据（EM-DAT）,分析了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和北大西洋涛动（NAO）对中国极端降水频次及强度、洪水发生率及损失的可能影响．结论如下:1)当冬季厄尔尼诺发生后,次年我国东部沿海及黄河、长江下游地区秋季极端降水强度增加26%;当冬季拉尼娜发生后,次年我国东部地区春、夏季极端降水强度分别增加8.8%、5.1%．2)当NAO为正位相时,我国大部分地区春、夏、秋季极端降水频次较高,华东地区夏季极端降水强度增加8.5%．3)与正常年份相比,冬季厄尔尼诺或拉尼娜发生后,次年我国春季洪水损失偏多14.5%,秋季洪水发生率偏低30%;NAO为正位相时,我国春季洪水损失偏少20%,秋季洪水发生率偏高14%．4)当拉尼娜发生后及NAO正位相、负位相时,我国长江、黄河和珠江流域极端降水与洪涝灾害的变化具有一致性．      

柴达木盆地与青海省东北部地区43年气温变化的对比分析

利用柴达木盆地6个站和青海省东北部9个站43年的器测气温序列资料,应用线性回归分析方法,揭示两个亚区43年来气候变化的基本事实和规律,分析结果表明：①两个亚区年与四季温度序列,都具有各自不同的冷暖阶段、变化周期和极端冷暖年份;②两个亚区年与四李平均温度序列,具有明显的增温趋势,其中冬季增温率大,年与四季增温率小,10年增温趋势各不相同;柴达木盆地平均增温率为0．367℃／10a,青海东北部地区平均增温率为0．293℃／10a,进入20世纪90年代以后两个地区更加明显;③青海省东北部,80年代以前,升温速率慢而降温速率快;80年代以后,升温速率快而降温速率慢,其特征在冬季和夏季尤为明显。     

新疆南疆地区近50年来极端气候事件分析

为探讨新疆南疆地区近50年来极端气候事件,采用1961-2008年新疆南疆地区22个气象站点的逐日降水量、最高气温和最低气温数据,计算了20个极端气候指标,采用线性拟合方法分析了该地区近50年来极端气候事件的时空变化特征。结果表明:南疆地区极端降水和极端气温事件整体上都呈显著增加趋势。其中简单降水强度指数、年湿期降水总量、月最大1日降水量、月最大5日降水量及强降水量分别以0.79、59.9、4.52、7.56和23.32mm/10a的趋势增加,连续干日以-2.39 d/10a减小;南疆地区北部(天山山脉以南的带状区域)极端降水指数增长最快,南部和东部次之,塔里木盆地也显示出了微弱的上升趋势,西部部分站点则呈现较微弱的下降趋势;日最高温度的月极小值、日最低温度的月极小值、日最高温度的月极大值、日最低温度的月极大值、暖夜指数、暖日指数、夏日数、逐日温度差等都显示出上升趋势,而霜冻日数、结冰日数、冷夜指数、冷日指数和冷期长度指数都呈下降趋势,其中,逐日温度差和冷夜指数都呈波动减小的趋势,冷日指数呈先增大后减小的趋势,暖夜和暖日指数则呈先减小后增大的趋势,冷期长度指数呈先下降再上升达到峰值而后下降的趋势。