近51年海南岛极端气温事件分析

利用1970—2020年海南岛18个气象站点逐日气温资料和数字高程数据,选取12个适用于研究区的极端气温指数,结合气候倾向率、相关分析等方法,分析了海南岛近51 a极端气温事件时空分布特征,并探讨极端气温事件与海拔、区域的关系。结果表明：近51 a海南岛极端气温冷事件(霜日日数、冷夜日数、冷昼日数、冷持续日数)呈减少趋势,极端气温暖事件(夏日日数、暖夜日数、暖昼日数、热持续日数)呈增加趋势,且增加幅度明显大于冷事件减少的幅度,极端低温阈值和高温阈值、日最高温极小值和极大值以及日最低温极小值和极大值均存在升温倾向,升温幅度在0.25～0.47℃/(10 a)之间;极端气温冷事件的变化趋势与海拔存在显著负相关关系,极端气温暖事件的变化趋势与海拔相关性较小;各极端气温指数在海南岛不同地区变化趋势的方向一致,但变化幅度的空间差异性较大,大部分极端气温指数在中部山区变化最明显,极端低温、高温阈值、霜日日数和夏日日数在南部地区变化幅度小于其他地区。     

高要市1961～2010年气候变化特征

根据高要国家基本气象站观测资料,采用线性倾向估计、多项式拟合等方法,分析了高要市1961～2010年基本气候要素和高影响天气气候事件的变化特征。结果表明,高要市年平均气温以0.02℃/年的速率显著上升,以冬季升温最为明显。年降水量变化趋势不明显,但降水日数减少,强度增强。相对湿度、日照、蒸发均呈减少趋势,减少速率分别为0.14%/年、7.2 h/年和6.1 mm/年,风速则呈弱的增加趋势。高温日数以0.3 d/年的速率显著增加,低温日数以0.2 d/年的速率明显减少,年极端最低气温和年极端最高气温呈非对称性变化,年极端最低气温的升温速率远大于年极端最高气温,暴雨日数呈弱的增加趋势,雾日以0.24 d/年的速率增加,灰霾日显著增加,2006以来增加尤为明显。     

1961~2010年西北地区极端气候事件变化特征

利用1961~2010年西北地区131个气象站的逐日平均气温、最高和最低气温及逐日降水资料,分析了西北地区极端气候事件的变化趋势及空间分布特征。结果表明:气候变暖背景下,西北地区近50 a来气温整体呈增加趋势,极端高温事件增多,极端低温事件减少;降水量呈微弱的增加趋势,极端降水事件增多;极端高温日数分别在1982年和1996年发生转折,95%、99%极端低温日数均在1980年前后发生突变,95%、99%极端降水日数分别在2000年和1980年出现转折,这与气温和降水的变化趋势一致。极端低温日数减少的幅度大于极端高温日数增加的幅度,表明气温日较差呈减小趋势,存在非对称性增温特征。空间上,增温率大的区域其极端高温日数增加,极端低温日数显著减少;95%、99%极端降水日数增率大的区域多位于降水量倾向率较高的地区。     

浙江省极端气温事件年代际变化特征及城乡差异分析

采用百分位法确定了极端温度事件,通过t检验法、气候倾向率分析了极端温度事件的年代际及年际变化特征,基于核密度估计方法揭示了四季极端温度事件年代际变化特征及城乡差异。结果表明:极端高温和低温日数分别呈现以增加为主和以减少为主的变化特征,这种趋势随时间增强,东部沿海地区最显著。四季极端高温日数增多、强度增大,夏季增多最多、冬季最少,强度增大在春冬季最强。四季极端低温日数减少、强度减小,冬季减少最多,强度减小在春季最强。浙西地区极端温度事件的年际变率小于浙东地区,浙江城市地区四季极端高温强度更强、极端低温强度更弱。     

福建低温阴雨时空分布及异常偏多成因分析

选取1960～2010年福建春播期平均气温资料、日照资料、NCAR/NCEP逐日高度场、风场及逐月海温资料,使用统计方法分析近51a来福建省北部和南部低温阴雨日数的时空分布及异常偏多成因。结果表明:福建省低温阴雨日数的空间分布与福建省的地形及纬度密切相关。近51a来福建低温阴雨日数呈弱减少趋势,福建北部和南部地区年际变化特征相似。未来一段时间福建北部地区低温阴雨日数偏多可能性较大,南部地区低温阴雨日数可能继续偏少。福建低温阴雨日数与乌拉尔山脊强弱、亚洲高纬地区经向环流强弱关系密切。亚洲高纬地区的环流经向度偏强,冷空气不断南下和较强的西南风配合,湿度条件较好,是造成福建低温阴雨日数明显偏多的直接原因。福建北部地区低温阴雨异常偏多年前冬北太平洋(55°N～60°N,155°W～180°W)区域海温明显偏暖;福建南部地区低温阴雨异常偏多年前冬太平洋中东部海域海温明显偏暖。     

近45年来河北省极端降水事件的变化研究

利用河北省1961-2005年逐日降水资料,采用通用的极端气候指数,分析了近45年河北省极端降水事件频率变化的时空特征.结果表明,全省平均年最大日降水量呈下降趋势,1980年为由多向少的转折点;强降水日数和暴雨日数变化不大,但南部平原地区一般减少,北部山地区域多有增加,暴雨日数和强度在1990年代中后期显著增加;降水日数有较明显减少,南部和东南部平原减少更显著;降水日数的减少主要是中、小雨(雪)日数减少造成的.这些结果说明,河北省强降水日数和暴雨日数在降水日数中的比重有增大趋势,强降水量和暴雨降水量在总降水量中的比重可能增加了.这种相对增加趋势主要发生在1990年代中期以后.     

综合极端气候指数的定义和趋势分析

综合极端气候指数对于极端气候变化监测、整体认识区域极端气候变化趋势及其原因和影响,具有实际意义。根据中国常年极端气候特点和不同种类极端气候事件的经济社会影响,选取全国平均高温日数、低温日数、强降水日数、沙尘天气日数、大风日数、干旱面积百分率和登陆热带气旋频数等7种极端气候指标,定义两个综合极端气候指数,分别为7种极端气候指标简单(等值权重)合成的综合指数I和加权(差异权重)合成的综合指数II。综合指数II主要依据各种极端气候事件引发的灾害严重程度及其社会影响大小,分别确定其对应指标的相对重要性和权重系数。分析结果表明:1956～2008年,综合指数I序列表现出明显的下降趋势,说明中国地区常见的极端气候事件总体有不断减少、减弱的趋势;同期综合指数II序列没有表现出明显的升降趋势变化,说明对中国地区具有重大经济和社会影响的极端气候事件频率总体上没有发生明显变化。就各个单项极端气候指数变化来看,全国平均年高温日数、强降水日数和干旱面积百分率呈上升趋势,但除高温日数外,其他指数趋势变化均不显著;全国平均年低温日数、沙尘天气日数和大风日数呈下降趋势,且趋势性均很显著;登陆中国大陆的热带气旋频数有所减少,但趋势不很明显。因此,在全球气候显著变暖的半个多世纪内,中国地区多数常见的极端气候事件发生频率,或者显著减少,或者变化不明显;而对全国经济和社会具有重大影响的主要极端气候事件,其频率总体上未见明显趋势变化。     

北半球冬季极端低温事件变化及其与秋季海冰的联系

利用欧洲中期天气预报中心逐日的地面气温数据以及美国国家冰雪数据中心逐月的海冰密集度数据,并通过气候百分位法统计了逐月的极端低温事件日数,分析了1979-2016年冬季(12月至次年2月)北半球的极端低温事件与秋季(9-11月)北极海冰变化之间的关系,并挑选了典型年份探讨了秋季北极海冰对极端低温事件可能存在的影响机理。结果表明,北半球冬季极端低温事件与秋季关键海区(波弗特海、楚科奇海、巴伦支海和喀拉海)的海冰面积变化密切相关,其中亚洲北部区域冬季的极端低温事件与秋季关键海区的海冰面积有显著负相关关系,而青藏高原区域、非洲北部区域和北美东北部区域冬季的极端低温事件与秋季关键海区的海冰面积有显著正相关关系。通过对典型年份冬季北半球极端低温事件极度异常时的大气环流进行分析后发现,当秋季关键海区海冰异常偏少时,冬季西伯利亚高压偏强,其东部偏北风加强,使得欧亚大陆北部的气温偏低,极端低温事件偏多;冬季冰岛低压偏强,其南部的西南风加强,将低纬度温暖的空气带到了非洲北部区域,使其冬季气温偏高,极端低温事件偏少;高层异常反气旋主要位于格陵兰岛附近,其下沉气流不利于形成极端低温天气而导致北美东北部区域极端低温事件偏少。     

黑龙江省气候变暖对极端天气气候事件的影响

黑龙江省1980年以来气候变暖已成为事实，气候变暖导致天气气候极端事件的发生，主要表现在：①大雨暴雨次数增加；②30℃以上极端最高气温平均日数下降；③-30℃以下极端最低气温平均日数明显减少；④初霜日平均后延2～5天；⑤终霜日，北部中部提前3～5天而南部延长；⑥夏季低温次数明显减少，北部减少多于南部；⑦大旱年次数增多，大涝次数北少南多，西南部地区为旱涝敏感区。     

中国夏季极端气温与降水事件日数随平均气温变化的定量分析

极端高温、极端低温、极端降水事件日数对全球平均气温变化都有较强响应。本文利用全国1960-2005年549个站点逐日均一化温度资料以及559个站点逐日降水数据,定量分析了中国夏季极端气温与降水事件日数随气温变化的特征。结果表明:全球平均气温升高1℃,全国平均的极端高温、低温和降水日数的变化量分别为5.69,-5.3和0.69天;区域尺度上,全球平均气温升高1℃,东南沿岸和四川地区极端高温日数可增加8～10天,东北地区极端低温日数减少10天左右,西北地区极端降水日数可增加4～6天。基于以上结果,利用模式对未来全球平均气温的预估表明:2006-2099年我国平均的极端高温、低温、降水日数变化量在RCP8.5情景下最大,分别增加23天、减少22天和增加3天;区域尺度上,RCP8.5情景下2006-2099年我国东南以及西南地区极端高温日数可增加42天左右,我国北方大部分地区极端低温日数减少33天左右,而西北地区极端降水日数可增加16天左右。该研究结果表明一系列应对气候变化的措施势在必行。     

长江三角洲高影响天气演变特征及成因分析

利用1959 2010年长江三角洲国家基本/基准气象站资料以及大气环流资料和区域土地利用变化资料,分析了长江三角洲高影响天气的变化特征及其对大气环流系统变化和区域城市化、土地利用变化的响应。结果表明,1959 2010年间,长江三角洲低温、雷暴、大风、大雾和降雪日数均显著减少,而高温和暴雨日数的变化趋势在统计上不显著;降雪、大雾、雷暴和低温日数发生了减少突变,而高温和暴雨日数发生了增多突变。在空间上,雷暴和大风日数在整个长江三角洲显著减少,低温日数在北部和中部地区显著减少,降雪日数在东部和南部地区显著减少,高温日数仅在江苏南通、上海、杭州湾地区以及浙江东部显著增加。52年间西太平洋副热带高压和北半球环状模(或北极涛动)增强,而北半球极涡及欧亚经向环流减弱,大气环流系统的综合作用导致长江三角洲大风、低温和降雪日数减少和高温日数增加。区域城市化和土地利用变化也在一定程度上导致长江三角洲高温日数增加和大雾、大风日数减少。     

1961—2017 年华北地区温度相关高影响天气气候事件变化特征分析

利用华北地区85个气象站1961-2017年地面均一化日值资料，统计分析了华北地区年平均最高（低）气温、极端最低温、高温热浪以及寒潮、霜冻等高影响天气气候事件的时空分布特征。结果表明：（1）华北地区年平均最低气温升温速率（0.45℃/10年）高于最高气温升温速率（0.27℃/10年），气温日较差以0.18℃/10年的速率减小。平均最高（低）气温在冬春季的上升趋势明显高于夏秋季。最高气温在内蒙古中部及北部部分地区和山西中南部地区的增加趋势相对更大，最低气温在内蒙古大部、山西东北部、河北中部和京津地区的增温更为明显。（2）年平均高温热浪日数呈明显增加的趋势（0.44天/10年），尤其是在20世纪90年代之后明显增多。高温热浪日数的大值区集中在华北南部和西部；除河北南部部分地区趋势值为负外，华北大部分地区高温热浪日数呈增加的趋势。（3）平均年极端最低气温呈显著升高趋势（0.53℃/10年），冷夜天数显著下降（-4.7天/10年），暖夜天数显著上升（3.8天/10年），冷日天数呈下降趋势（-2.4天/10年）。年平均寒潮频次显著减少（-0.5次/10年），呈“北部多、南部少”的空间分布。平均霜冻日数以3.5天/10年的速率减少，20世纪80年代之后减少趋势尤为明显；除山西西北部和内蒙古东南部个别地区外，华北大部分地区霜冻日数呈减少趋势。（4）不同分区的对比结果显示，天津对气候暖化响应最敏感，其次是内蒙古西部；山西最不敏感（尤其是对低温相关要素指标），其次是河北（尤其是对高温相关要素指标）。研究结果有助于进一步认识华北地区温度相关高影响天气气候事件的区域性特征。     

新、旧气候态差异及对中国地区气候和极端事件评估业务的影响

利用1961—2020年中国区域2089个地面观测站资料,分析了1991—2020年和1981—2010年新、旧气候态下,平均气温、最高气温、最低气温和降水量等变量的空间变化特征,探讨对气候距平值、极端事件等评估结果的影响。结果表明：新气候态下,全国三类气温年和季节平均均一致升高,年降水增加,空间上气温偏高（低）、降水偏多（少）的特征将弱（强）化;华北东部、华东中部和北部以及青海西南部的年平均风速和日照时数距平增加;极端高温年减少,低温年增多,其中平均气温和最低气温受到的影响较最高气温更大;夏季南北方两条雨带极端强降水年的发生概率降低,冬季东北中部和南部、华北、华东北部、西北东部极端弱降水年概率显著增加;全国超过一半的站点极端日高温、低温和强降水事件的历史频次发生改变;新气候态还减弱了极端日高温事件的增速,加快了极端日低温事件的降速。     

1961—2012年塔城地区极端温度事件变化特征

摘要：选用世界气象组织推荐的极端气候指数方法,对1961—2012年塔城地区6个极端气温指数进行分析,应用百分位法定义极端温度阈值,得出塔城地区极端温度事件变化的基本事实。结果表明：塔城地区近52年来冷昼、冷夜事件和严寒日数分别以3.5 d/10a、9.3 d/10a和4.3 d/10a的速率下降,突变点分别出现在1994、1988和1979年;暖昼、暖夜事件和高温日数分别以3.6 d/10a、8.6 d/10a和0.6 d/10a的速率在上升,突变点分别出现在1989、1990和1973年;极端气温指标多存在25～28 a和5～8 a的振荡周期,在空间分布上,各指标的减少（增加）速率与纬度、地形相关,随纬度增加而多呈现出北部大,中部、南部小的特点。     

华北中部近45a极端降水事件变化特征

利用华北中部41个气象台站1961—2005年逐日降水资料,采用通用的极端气候指数,分析了近45a来华北中部极端降水事件频率变化的时空特征。结果表明：华北中部平均年最大日降水量呈下降趋势,南部平原地区一般减少,北部山地区域多有增加,降水日数有较明显减少,强降水日数和暴雨日数变化趋势不明显,降水日数的减少主要是中、小雨（雪）日数减少造成的。暴雨日数和强度在20世纪90年代中后期显著增加。华北中部强降水日数和暴雨日数在降水日数中的比重有增大趋势,强降水量和暴雨降水量在总降水量中的比重可能也增加了。这种相对增加趋势主要发生在20世纪90年代中期以后。     

1953-2005年深圳灾害性天气气候事件的变化

以1953-2005年深圳市逐日最高、最低、平均温度资料为基础,分析近50 a来深圳市的气温变化特征,通过气候变暖前后灾害事件的次数和强度的对比,分析了灾害性天气气候事件的变化规律。研究表明,在全球气候增暖和城市化快速发展的过程中,深圳市的灾害性天气气候事件发生了明显的变化：变暖前后,暴雨次数无明显变化,但20世纪90年代极端降水事件加剧;雷暴日数减少;霾现象日趋严重;高温日数明显增加,持续高温加剧;低温、低温阴雨天气明显减少;影响深圳的热带气旋数量减少,但降水强度在加大。     

西北地区极端高温变化及其对气候变暖停滞的响应

利用国家气候中心整编的中国西北地区日最高气温的观测资料,通过对中国西北地区极端高温变化特征进行较全面的分析,揭示了近20 a(1996—2015年)与近55 a(1961—2015年)中国西北地区极端气温变化的新特征。结果表明:除新疆维吾尔自治区部分和陕西省南部部分地区外,1961—2015年西北地区极端高温事件出现频次普遍呈增加的趋势,大值中心集中分布在新疆维吾尔自治区东南部、青海省北部、甘肃省西部和宁夏回族自治区中部地区,线性增加率为3.00次/10 a以上,其中大部地区增加趋势通过了99.5%以上信度的显著性检验,与全球气候变暖的特征较为一致。近20 a来西北地区极端高温事件出现频次呈西部和南部地区增多、东部和北部地区减少的空间变化特征。近20 a西北地区极端高温事件出现频率呈"西南部地区多、北部和东部地区少"的变化趋势,与前20 a(1961—1980年)极端高温事件出现频次的变化趋势相近,与近30 a(1981—2010年)极端高温事件出现频率的"西南部地区少、中东部地区多"的变化趋势相反。近55 a西北地区极端高温事件平均出现频次呈增加的趋势,平均值为1.73次/10 a;主要阶段变化率分别为:前20 a极端高温事件平均出现频次为0.06次/10 a,近30 a极端高温事件平均出现频次为3.90次/10 a,近20 a极端高温事件平均出现频次为-0.46次/10 a。近20 a西北地区极端高温事件出现频次呈弱递减的趋势与全球1998年以后增温的停滞现象较一致,说明西北地区的区域极端高温事件减少的特征对全球气候变暖停滞现象存在响应。由西北地区极端高温事件出现频次异常偏多年和偏少年的典型温度场可知,西北地区夏季异常高温变化对印度洋和太平洋的海温变化具有明显的正响应。西北地区极端最高气温和极端高温事件的温度强度分布主要取决于海拔高度,其次与局地地形和下垫面性质有关。     

长治市极端气候事件的分析及对农业生产的影响

利用长治市3个代表站1961年～2005年逐日气象资料,对长治近45年的极端气候事件的变化趋势及其对农业生产的影响作了分析。结果表明：作为极端气候事件的暴雨、大暴雨日数具有较为一致的变化特点,在20世纪90年代开始出现了增多的趋势。1992年以后干旱事件开始减少,1999年开始洪涝事件有所增加。1993年以后极端低温与极端高温出现日数先后开始增加。研究发现极端气候事件的变化与气温突变及显著升高有极为明显的关系。     

广西盛夏高温天气特点与环流特征

对广西1959－2000年盛夏极端最高气温≥35℃及≥37℃总日数与平均气温≥30℃总日数进行气候分析，发现：各级别最高气温总日数7月份90年代比60－80各年代均明显偏少，而8月份90年代比60－80各年均明显偏多；7月份极端最高气温总日数具有减少趋势，而8月份各级别最高气温总日数具有增多趋势。7月与8月极端最高气温≥35℃与日平均气温≥30℃总日数，分别由1990年以前的多日数期向少日数期转变和由1989年以前的少日数期转多日数期。广西盛夏高温总日数偏多年龄与偏少年份500hPa环流场存在明显的差异，500hPa高度场有较明显的10a尺度变化，而这种10a尺度的环流异常变化是造成90年代广西盛夏8月份高温总日数偏多的重要原因。     

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。