1960—2020年京津冀高温热浪时空分布特征

利用1960—2020年京津冀83个气象观测站常规观测资料,统计分析了京津冀高温热浪日数、频次、有效积温分布特征及变化规律。结果表明：1） 气候态上,京津冀高温热浪日数、频次和有效积温在空间上均呈现南多（强）北少（弱）的分布特征,大值区均位于39°N以南。2） 京津冀地区高温热浪具有2—5 a显著的短振荡周期,同时也具有“多—少—多—少”的年代际变化特征;高温热浪日数、频次和有效积温均出现了3次突变点,并且第一次和第二次突变较第三次突变明显。3） 对比两次高温热浪日数集中偏多期发现,最近一个偏多集中期（1996—2005年）相对于上一个（1960—1972年）表现为北增南减的特征;对比两次偏少集中期发现,最近一个偏少集中期（2006—2020年）相对于上一个（1973—1995年）表现为中南部整体增加的特征,且高温热浪日数大于4 d的影响区域均呈扩大的态势。     

1961—2014年中国高温热浪变化特征分析

基于全国1961—2014年716个站点的日最高气温资料和高温阈值与热浪HWMI （Heat-Wave Magnitude Index）指数的新定义,分析了全国高温热浪的高温日、热浪频次、HWMI指数的时空变化特征。结果表明：高温日开始早（晚）的地区结束相对较晚（早）。高温日数突变集中于1990s末至本世纪初期。研究时段内,全国性的严重高温热浪事件从7月上旬持续至9月上旬,各旬热浪频次差异较大;云南地区热浪频发于5月,其他月份热浪少见。除淮河流域热浪年频次呈减小趋势,全国其余地区呈现增加趋势,其中两广、云南和海南地区增加趋势最大。热浪指数从1960s—1980s递减,1990s后递增,且1998年后全国高强度热浪频发,特别是长江以南地区。     

中国高温热浪危害特征的研究综述

全面综述了高温热浪气象灾害在危害特点、标准与类型、气候特征、形成原因、对全球气候变暖的响应、监测和预测与预警技术、减灾技术及应对策略等8个方面的研究成果.高温热浪是一种较短时间尺度的天气灾害,基本天气特征是高温低湿,除高寒地带外,每年6～8月在全国各地均有发生.大气环流异常是高温热浪形成的直接原因,气候变暖变干是导致高温热浪频繁发生的重要原因.深刻了解高温热浪的危害特征,对应对高温热浪发生发展、监测预测、安全生产、趋利弊害具有重要的指导作用.     

中国生态脆弱区高温热浪和干旱历史变化特征分析北大核心CSCD

高温热浪和干旱是影响陆地生态系统最主要的极端天气气候事件。已有关于中国高温热浪和干旱历史变化的定量研究主要针对全国范围、地理分区或单一区域,对于我国生态脆弱区相关极端事件的历史变化特征尚不清楚。本文利用中国CN05.1格点化观测数据集中的日最高气温观测资料和全球逐月标准化降水蒸发指数格点数据,分析了中国典型生态脆弱区1980~2014年发生的高温热浪和干旱的时空变化特征。结果表明:1980~2014年中国生态脆弱区的年高温日数和热浪次数整体呈增加趋势,两者变化趋势的空间分布类似。在空间分布上,高温热浪显著增加的区域主要位于北方生态脆弱区的中部和西部以及南方生态脆弱区的东部。其中,高温热浪增长显著的面积比率在西南岩溶山地石漠化脆弱区最高,在南方农牧脆弱区最低。区域平均来看,除南方农牧脆弱区较少发生高温热浪外,各脆弱区高温日数和热浪次数均呈现增加趋势,且除北方农牧林草区外,其余脆弱区增加趋势显著。北方生态脆弱区高温和热浪的发生频率和年际变化在20世纪90年代中期起均迅速增加。此外,中国生态脆弱区东部多呈现变干趋势且中等和极端干旱发生月数增多,其余地区则多变湿且极端干旱发生月数减少;区域平均来看,除西南岩溶山地石漠化脆弱区区域平均的干旱发生月数呈现显著增加趋势以外,其他区域的干湿和干旱发生月数的变化趋势小且不显著。     

干旱与高温热浪的区别与联系

该文较系统地评述了干旱与高温热浪在定义、标准与类型、地理分布、时间和强度变化特征、危害性质和程度及其影响、形成机制和产生原因、对全球气候变暖响应的表现形式和程度、监测和预测与预警方法与技术、减灾技术及应对策略和防御措施等8个方面,既对比了两者间在以上8方面的明显的差异,也指出两者间还有密不可分的内在联系,当高温天气频繁发生,大气降水量就会明显减少.高温加快了土壤的蒸散速度,加大了土壤水分和植株水分的散失,这种关系在夏季尤其显著.从而造成干旱的发生或加重严重程度.     

基于多模式集合的中国未来热浪趋势研究北大核心CSCD

全球变化导致极端天气事件频发,尤其是高温热浪严重影响我国农业生态系统及人类健康。关于热浪事件的定义一直存在着许多争议,对热浪变化趋势空间分布特征的认识有待进一步提高。本文使用气温日较差、绝对温度与相对温度相结合的热浪指标,基于9个CMIP6气候模式的多模式集合结果,评估了可持续发展情景(SSP1-2.6)、中度发展情景(SSP2-4.5)及常规排放情境(SSP5-8.5)下未来中国高温热浪事件的时空分布及变化特征。结果表明:(1)SSP1-2.6情景下未来热浪事件在2050年前后达到顶峰,之后趋于稳定,而在SSP2-4.5情景下,热浪频次、日数及最长持续时间均呈现上升态势,SSP5-8.5情景下热浪的增长趋势及严重程度均为最高;(2)华南、华中地区未来面临更大的热浪风险,SSP5-8.5情景下的热浪频次及强度约是SSP1-2.6的2倍及以上,SSP2-4.5约是SSP1-2.6的1.5倍;(3)西部干旱/半干旱地区、内蒙古东部干旱地区出现较大范围的热浪,结合本文中热浪定义,预示着夜间变暖是全球变暖的一个重要特征。研究结果有助于理解可持续发展、中等强迫情景下我国未来的热浪频次和强度的变化特征,为区域发展节能减排方案的制定提供有效参考。     

1961—2010年我国夏季高温热浪的时空变化特征

利用全国753个站1961—2010年夏季逐日最高气温资料和基于死亡率明显增加而制定的高温热浪指标的已有研究成果,统计分析了我国高温热浪频次、日数和强度的时空分布特征。结果表明:我国的高温热浪频次、日数、强度高值区基本相同,均在江淮、江南大部和四川盆地东部等地,其中江西北部、浙江北部高温热浪频次最高,高温日数最多;浙江北部高温强度尤为突出。近50年来我国夏季高温热浪的频次、日数和强度总体呈增多、增强趋势,但也呈现明显的阶段性变化特征,20世纪60—80年代前期高温热浪频次和强度呈减少(弱)趋势,80年代后期以来,高温热浪频次和强度呈增多(强)趋势。区域变化特征明显,华北北部和西部、西北中北部、华南中部、长江三角洲及四川盆地南部呈显著增多(强)趋势;而黄淮西部、江汉地区呈显著减少趋势。自20世纪90年代以来,我国高温热浪的范围明显增大。     

青藏高原低频振荡对2013年夏季长江流域高温热浪的影响

利用1971～2013年台站逐日最高气温、平均气温站点资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,通过小波分析、Butterworth带通滤波、相关分析、合成分析等方法,分析了青藏高原的低频振荡特征及其对长江流域高温热浪的影响。结果表明:2013年夏季,长江中下游地区最高气温、平均气温均存在40～70d和10～20d的两个振荡周期,并且,高原季风变化存在显著的40～70d振荡周期,200hPa上空南亚高压也以40～70d周期变化为主;在40～70d的低频振荡尺度上,高原季风偏强对应600hPa从伊朗高原到青藏高原再到长江中下游地区均为低频气旋环流系统,南亚高压偏强对应200hPa高原主体为低频反气旋系统;长江中下游地区受到高原和东海地区低频系统的影响,近地面气压升高,可能导致温度上升;高原季风的低频分量增大(减小)可能导致滞后其20d的长江中下游地区温度升高(降低),而南亚高压的低频分量增加(减少)可能导致滞后其13d的长江中下游地区温度升高(降低)。     

青藏高原低频振荡对2013年夏季长江流域高温热浪的影响

利用1971～2013年台站逐日最高气温、平均气温站点资料和NCEP/NCAR逐日再分析资料,通过小波分析、Butter-worth带通滤波、相关分析、合成分析等方法,分析了青藏高原的低频振荡特征及其对长江流域高温热浪的影响.结果表明:2013年夏季,长江中下游地区最高气温、平均气温均存在40～70d和10～20d的两...     

海南省不同人群对高温热浪及其影响与适应的感知分析

为了分析海南省不同人群对高温热浪及其影响与适应的感知程度,抽取海南省18周岁以上居民1 448名作为调查对象进行问卷调查。结果显示,调查对象对高温天气相关知识熟悉程度较低,仅有4.2%的居民非常熟悉,但对高温产生原因和未来变化趋势都有较为正确的认识。高温天气对海南省居民健康有较大的不利影响,九成以上的调查对象都曾在高温天气中出现不适,部分人群因此前往医院就诊。高温预警后,约77%的调查对象都能采取有效措施进行防御,但60岁以上的人群采取有效防护措施的比重相对较低,因此在高温天气中该类人群应加强高温防护。     

我国近10a热源点统计分析研究

火情监测是我国利用气象卫星最早开展的环境监测业务。通过对我国2000年3月-2009年5月的热源点的统计分析,发现了不同时期热源点的分布情况及其规律性:每年的1-4月以及11-12月,热源点主要分布在西南和东北地区;5-6月和9-10月,热源点主要集中在东北三省和中原地区的安徽、江苏、河南等农业大省;7、8月份全国热源点相对比较少。此外,通过计算不同时间长度热源点之间的相关系数,确定热源点之间的最佳相关长度为5天,作为热源点预警预报时的参考时间长度(天数)。     

1960-2014年湖南省极端气温事件变化特征分析

利用1960-2014年湖南省88个地面气象站日最高和最低气温的均一化资料,运用百分位阈值法统计暖日、暖夜、冷日和冷夜数,采用线性回归、M-K突变检验、Morlet小波分析等方法,研究湖南省55a以来极端气温事件的时空变化特征。结果表明：(1)湖南省暖日和暖夜数呈上升趋势,其年际变化倾向率分别为0.68d.(10a)-1、2.73 d.(10a)-1,冷日和冷夜数呈下降趋势,其年际变化倾向率分别为-0.45d.(10a)-1、-2.46d.(10a)-1,夜间增暖幅度大于白天增暖幅度;(2)湖南省大部分地区的暖日、暖夜数呈上升趋势,冷日数、冷夜数呈下降趋势,其中湘北、湘南部分地区变化趋势明显;(3)暖日、暖夜、冷夜数有明显的阶段性变化,其突变检验特征较明显,暖日、暖夜分别在2008、2003年突变增加,冷夜在1986年突变减少;(4)湖南省极端气温日数在不同的时间段存在着长短不同的振荡周期。     

1960—2008年京津冀地区夏季高温日数的变化趋势分析

基于整理的京津冀地区83个台站1960—2008年夏季逐日日最高气温资料,采用趋势分析和滑动t检验方法分析了近50年京津冀夏季高温日数的时空特征及变化趋势。结果表明：1960—2008年京津冀夏季高温日数在空间上呈现出＂南多北少＂的分布特征,高值中心位于南部的南宫附近,在时间上呈现出＂多—少—多＂的年代际变化特征,无显著的线性变化趋势,但其南部夏季高温日数主要呈减少趋势,北部主要呈增加趋势。京津冀夏季高温日数有两个突变点,即从1972年由多变少,从1996年由少变多,但其北部只有一个突变点。与1960—1972年京津冀夏季高温日数偏多期相比,近12年（1997—2008年）京津冀夏季高温日数偏多且出现的年份更为集中,在此期间京津冀及其南北部夏季高温日数呈现明显的减弱趋势。     

我国主要城市高温热浪时空分布特征

采用1951-2005年全国主要省会城市逐日最高气温资料,探讨了主要大城市近50年的年高温日数、热浪过程的时空变化特征.分析结果表明:长江流域地区是我国连续5天以上长时间高温热浪过程频发区.全国主要省会城市历年高温日数变化,自东南向西北呈现出的这种“增—减—增”的趋势,但是近年来绝大多数城市呈现增温趋势.不同地域的高温呈现不同的季节内分布特征,高温出现的早晚和强度有明显差别.     

华北区年高温日数区域平均方法及趋势分析

利用华北地区33个代表站1961—2002年间的年高温日数序列,采用均生函数和最优子集回归法,设计出具有较强拟合能力和未来趋势预测的数理统计模型。该模型能较好地拟合历史实况,其信度达到了99%;也使用该模型做出华北地区2003—2005年3年的高温日数趋势预测,对2003年和2004年做出的趋势预测效果较好。     

我国东部三市夏季高温气候特征及原因分析

利用1961-2000年夏季（6～8月）月高温资料,探讨了石家庄、南京、福州的高温气候特征,给出了高温天气过程原因分析及东亚副热带高压（下称东亚副高）的活动特点。结果表明,石家庄测站强高温过程期间干热和闷热天气持续时间不长,极端气温高,日平均风速小,日平均相对湿度小;南京和福州测站强高温过程期间闷热天气持续时间长,极端气温不高,日平均风速小,日平均相对湿度大。我国东部地区近40年来夏季月平均日照时数在减少。东亚副高和大陆变性高压是造成我国东部地区城市夏季危害性高温的主要影响系统,强盛并持续副高和大陆变性高压控制是我国东部地区高温日数和强高温过程偏多的主要原因。     

Trends of Temperature Extremes in Summer and Winter during 1971–2013 in China

The diurnal temperature range(DTR) has decreased dramatically in recent decades, but it is not yet obvious whether the extreme values of DTR have also reduced. Based on the daily maximum and minimum temperature data of 653 stations in China, a set of monthly indices of warm extremes, cold extremes, and DTR extremes in summer(June, July, August) and winter(December, January, February) were studied for spatial and temporal features during the period 1971–2013. Results show that the incidence of warm extremes has been increasing in most parts of China, while the opposite trend was found in the cold extremes for summer and winter months. Both increasing and decreasing trends of monthly DTR extremes were identified in China for both seasons. For high DTR extremes, decreasing trends were identified in northern China for both seasons, but increasing trends were found only in southern China in summer, while in winter, they were found in central China. Monthly low DTR extreme indices demonstrated consistent positive trends in summer and winter, while significant increases(P 0.05) were identified for only a few stations.     

用Kriging方法对中国历史气温数据插值可行性讨论

使用 Kriging 插值方法对已经过质量控制和均一化的1951年1月-2004年12月中国全部基本、基准站气温资料逐月进行空间插值.通过站点的实际序列与插值后格点序列进行比较,针对相关系数和线性趋势等多个量来检验 Kriging 方法对气候资料插值的效果.结果表明:插值前、后的气温空间分布、气温变化趋势都非常一致,从年际变化来看,插值序列与实际站点序列的相关性也非常高.对比分析还发现用距平序列的插值效果要明显优于原始气温序列插值,但不同的球面模型半径插值在站点稀疏地区的插值结果差别较大,需要先对气候要素进行空间代表性进行分析,以合适的球面半径进行插值.对于气候变化比较特殊的地区,如中国西南部分地区,插值序列很难反映更小尺度的气候变化规律.     

山西高温天气的环流特征及流型配置研究

利用1958年-2008年高低空气象观测资料以及山西省气象信息中心归档的109站1958年-2008年的原始气象记录月报表及其信息化产品资料,分别以最高气温≥35℃、≥37℃、≥40℃为指标,研究山西高温日的时空分布、变化趋势及环流特征。结果表明：a）山西高温日最早出现在4月中旬,最晚出现在9月中旬,≥35℃、≥37℃和≥40℃的高温日6月下旬最多;b）高温日数有随纬度、随海拔的升高而减少,有西部多于东部、南部多于北部、盆地多于山区的空间分布特征。≥40℃的高温区域主要集中在运城和临汾地区;C）1984年-2008年,35℃以上的高温日数整体呈上升趋势;1979年-2008年,30年间高温站次以153站次,10a的趋势增多。20世纪90年代以后,不仅高温日数增多,而且高温持续时间、强度、范围都有增强趋势;d）影响山西高温的500hPa环流形势主要有副高纬向性、副高经向型以及大陆高压（脊）控制型3类。在特定的流型配置下,T850≥25℃、T700≥13℃,T850≥26℃、T700≥14℃,T850≥28℃、T700≥15℃,T850≥32℃、T700≥16℃是山西省不同区域、不同风向影响时,≥35℃、≥37℃、≥40℃高温天气预报的临界值。     

1960-2005年我国南方地区1月地面最低气温的时空特征及成因分析

采用REOF、合成分析等方法,研究了1960~2005（共46年）我国南方地区冬季（1月）地面最低气温的时空特征,并探讨了经过REOF分区后各区域影响最低气温的主要因子。结果表明：根据最低气温REOF分区可把我国南方地区最低气温划分为A,B,C三个区域：A区主要包括广西、湖南、贵州;B区主要包括海南、广东、福建和浙江;C区主要包括湖北、河南和安徽。影响这三个分区最低气温的因子各有不同,A区主要是受来自青藏高原东部及其周边的热源影响,B区主要是受西太副高和西南气流的影响,影响C区的则主要是来自北方的冷空气。