衢州市近42年極端氣溫變化特征分析

陳　浩，陸沅泉，李　琦（常山縣氣象局，浙江常山 324200）

衢州市近42年極端氣溫變化特征分析

陳浩，陸沅泉，李琦
（常山縣氣象局，浙江常山 324200）

根據衢州市1973—2014年逐日氣溫觀測資料，采用ArcGIS空間插值技術和Mann-Kendal1突變檢驗等方法，分析了極端氣溫的時空變化特征。結果表明，（1）衢州地區極端高溫較多地出現在衢州的西部和東部，衢州中部和西北部極端高溫出現次數相對較少。（2）極端高溫出現次數均呈波動上升趨勢，極端低溫出現次數呈波動下降趨勢。（3）平均極端最高氣溫呈明顯波動并緩慢升高趨勢，平均值為38.4℃，平均最大值為41.0℃（2003年），最小值為36.3℃（1999年）。平均極端最低氣溫在1990年前呈明顯上升趨勢，平均值為-5.0℃，平均最小值為-8.9℃（1980年），最大值為-1.8℃（2002年）。（4）極端高溫年均出現次數在1999年明顯突變，2006年后增加比較顯著。極端低溫年均出現次數在1983—1984年存在明顯突變，20世紀80年代末至今減少比較顯著。極端最高氣溫在20世紀80年代波動劇烈，1987—1988年的突變較顯著。極端最低氣溫在1985年以前波動劇烈，1985—1986年突變最為顯著。

衢州市；極端氣溫；極端高溫；極端低溫；時空分布

文獻著錄格式：陳浩，陸沅泉，李琦.衢州市近42年極端氣溫變化特征分析［J］.浙江農業科學，2016，57（7）：1105-1108，1111.

20世紀，以逐漸變暖為主要特征的氣候變化引起了人們的廣泛關注［1］。根據政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Pane1 on Climate Change，IPCC）第4次評估報告［2］，1906—2005年全球地表平均氣溫升高了0.74℃。而IPCC第5次報告明確指出，1880—2012年全球平均地表溫度升高了0.85℃［3］，21世紀末期及以后時期的全球平均地表變暖主要取決于累積CO2排放。最近50年，我國氣候變暖也相當明顯。因此，研究氣候變化是當前的一個熱點話題。

國內學者對氣溫變化特征進行了大量研究，趨勢大致相同，但也存在著地區間的差異。薛雙奕等［4］利用遼寧省23個氣象站點1958—2013年的氣溫資料，分析認為遼寧省年均氣溫整體呈明顯上升的趨勢。付冬雪等［5］研究1955—2006年冬半年中國極端低溫的時空變化發現，全國范圍內冬半年的極端低溫頻數均呈減小趨勢。曹祥會等［6］根據河北省142個氣象站點1961—2010年逐日氣象資料研究了河北省主要極端氣候指數的時空變化特征。

衢州市位于浙江省西部，118°01＇E—119°20＇E，28°14＇N—29°30＇N，地處東亞季風區，位于我國經濟發達、城市集中的長三角地區。改革開放以來，衢州市的氣候和生態環境都發生了明顯的變化［7］，所以，研究衢州市近42年來極端氣溫的趨勢特征，對本區域的發展具有重要意義。

1　材料與方法

選取衢州、龍游、開化、江山、常山5個資料完整的國家氣象觀測站（圖1）1973—2014年的逐日最高、最低氣溫觀測資料，根據中國氣象局的行業規范標準，最高氣溫≥35℃為極端高溫標準，最低溫度≤-3℃為極端低溫標準，逐年統計日≤-3、-5℃最低氣溫次數，日≥35、38℃最高氣溫次數，并建立區域年平均數據序列。

采用ArcGIS空間插值技術分析極端氣溫的空間分布特征。采用Mann-Kendal1突變檢驗（簡稱為M-K檢驗）對極端氣溫進行突變檢測。M-K檢驗的檢測范圍寬、定量化程度高，不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數異常值的干擾，更適用于類型變量和順序變量［8-9］，是目前比較常用的趨勢診斷方法。

2　結果與分析

2.1極端氣溫的空間變化特征

圖2為衢州市5個氣象站點1973—2014年極端氣溫出現總次數的空間變化示意圖，近42年衢州地區≥35℃極端高溫出現總次數為1 182～1 458，≥38℃極端高溫出現總次數為112～229。極端高溫較多地出現在衢州的西部和東部，即常山和龍游，其中常山最多分別出現1 458和229次。衢州中部和西北部極端高溫出現相對較少，其中≥35℃極端高溫出現總次數最少為衢州1 182次，開化為1 187次；≥38℃極端高溫出現總次數最少為開化112次。

近42年衢州地區≤-3℃極端低溫出現總次數為144～448，≤-5℃極端低溫出現總次數為21～157次。極端低溫出現以衢州西北部的開化最為嚴重，≤-3℃極端低溫開化最多為448次，常山最少為144次，其余站點出現次數均未超過200次；≤-5℃極端低溫開化最多為157次，常山最少為21次，其余站點出現次數均未超過50次。

圖1　氣象站點的分布

圖2　1973—2014年衢州市極端氣溫總次數空間分布特征

2.2極端氣溫的時間變化特征

圖3為1973—2014年衢州地區極端氣溫歷年平均出現次數的時間序列變化特征，由圖可知，≥35和38℃極端高溫出現次數均呈波動上升的趨勢，1997—2003年上升幅度最為明顯。

≥35℃極端高溫平均出現次數最多為56次（2003年），最少為11次（1997年）。

≥38℃極端高溫平均出現次數最多為23次（2003年），42年間有6年全市均未出現≥38℃極端高溫。

≤-3和-5℃極端低溫平均出現次數呈波動下降趨勢，1984—1992年下降幅度最為明顯。≤-3℃極端低溫平均出現次數最多為15次（1984年），最少為1次（2002年）。≤-5℃極端低溫平均出現次數最多為6次（1977年），42年間有6年全市均未出現≤-5℃極端低溫，其中有5次出現在2000年以后，說明2000年以來極端低溫強度減弱。1985年以前，極端低溫出現次數明顯偏多。

圖3　1973—2014年衢州市平均極端氣溫次數時間變化的特征

近42年衢州地區平均極端最高氣溫呈明顯波動并緩慢升高趨勢（圖4），1988、2003和2013年出現3個明顯的波峰。平均值為38.4℃，衢州全市平均最大值出現在2003年，為41.0℃，最小值出現在1999年，為36.3℃，兩者相差達4.7℃。單站極端最高氣溫最大值出現在1988年的常山，為41.8℃，最小值出現在1993年的開化，為35.5℃。平均極端最低氣溫在1990年前呈明顯的上升趨勢，1990年后波動較大，上升趨勢不明顯。平均值為-5.0℃，衢州全市平均最小值出現在1980年，為-8.9℃，最大值出現在2002年，為-1.8℃，兩者相差達7.1℃。單站極端最低氣溫最小值出現在1977年的龍游，為-11.4℃，最大值出現在2002年的江山，為-0.5℃。

圖4　1973—2014年衢州市年極端氣溫變化的特征

2.3突變檢驗

對衢州市極端氣溫進行M-K突變檢驗，結果表明，近42年來≥35℃極端高溫年均出現次數總體呈增加趨勢（UF＞0），UF、UB線有5個交點，即存在5個突變點，以1999年最為明顯（圖5中a）；UF在2006年超過信度線，說明2006年后≥35℃極端高溫出現次數增加變化尤其顯著。1977年來≤-3℃極端低溫年均出現次數總體呈減少趨勢（UF＜0），1983—1984年存在一個明顯的突變點，UF在1989年超過信度線（圖5中b），說明20世紀80年代末至今，≤-3℃極端低溫的出現次數減少，變化尤其顯著。1977年來極端最高氣溫總體呈上升趨勢，20世紀80年代UF、UB線有5個突變點（圖5中c），說明20世紀80年代極端最高氣溫波動劇烈，1987—1988年的突變點較顯著。1987年至今極端最低氣溫總體呈上升趨勢，1985年以前，極端最低氣溫波動劇烈，存在5個突變點，1985—1986年突變最為顯著（圖5中d），20世紀90年代以來，極端低溫上升趨勢明顯。

圖5　1973—2014年衢州市極端氣溫M-K突變的特征

3　小結

近42年衢州地區≥35℃極端高溫出現總次數為1 182～1 458，≥38℃極端高溫出現總次數為112～229次。極端高溫較多地出現在衢州的西部和東部，衢州中部和西北部極端高溫出現相對較少。近42年衢州地區≤-3℃極端低溫出現總次數為144～448次，≤-5℃極端低溫出現總次數為21～157次。極端低溫出現以衢州西北部的開化最為嚴重，其余站點出現次數均明顯少于開化。

1973年以來≥35和38℃極端高溫出現次數均呈波動上升的趨勢。近42年有6年全市均未出現≥38℃極端高溫。≤-3和-5℃極端低溫平均出現次數呈波動下降趨勢，近42年有6年全市未出現≤-5℃極端低溫，2000年以來極端低溫強度減弱。1985年以前，極端低溫出現次數明顯偏多。

近42年衢州地區平均極端最高氣溫呈明顯波動并緩慢升高趨勢，平均值為38.4℃，全市平均最大值為41.0℃（2003年），最小值為36.3℃（1999年）。單站極端最高氣溫最大值出現在1988年的常山，為41.8℃，最小值出現在1993年的開化，為35.5℃。平均極端最低氣溫在1990年前呈明顯的上升趨勢，平均值為-5.0℃，全市平均最小值為-8.9℃（1980年），最大值為-1.8℃（2002年）。單站極端最低氣溫最小值出現在1977年的龍游，為-11.4℃，最大值出現在2002年的江山，為-0.5℃。

近42年來≥35℃極端高溫年均出現次數總體呈增加趨勢，存在5個突變點，以1999年最為明顯，2006年后≥35℃極端高溫出現次數增加，變化尤其顯著。1977年來≤-3℃極端低溫年均出現

次數總體呈減少趨勢，20世紀80年代末至今，≤-3℃極端低溫的出現次數減少變化尤其顯著。1977年來極端最高氣溫總體呈上升趨勢，其中20世紀80年代波動劇烈，1987—1988年存在明顯突變。1987年至今極端最低氣溫總體呈上升趨勢，1985年以前，極端最低氣溫波動劇烈，20世紀90年代以來，極端低溫上升趨勢明顯。

［1］ 王紹武，龔道溢.對氣候變暖問題爭議的分析［J］.地理研究，2001，20（2）：153-160.

［2］ PARRY M L，CANZIANI O F，PALUTIKOF J P，et al. Contribution ofworking group II to the fourth assessment report of the intergovernmentalpane1on climatechange［J］.Encyclopedia of Language&Linguistics，2007，12（1）：171-175.

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［4］ 薛雙奕，楊東，馬露.遼寧省近56年氣溫變化研究［J］.中國農學通報，2015，31（29）：221-226.

［5］ 付冬雪，孫照渤，李忠賢，等.1955—2006冬半年中國極端低溫的時空變化特征［J］.氣象科學，2011，31（3）：274-281.

［6］ 曹祥會，龍懷玉，張繼宗，等.河北省主要極端氣候指數的時空變化特征［J］.中國農業氣象，2015，36（3）：245-253.

［7］ 劉晶淼，周秀驥，余錦華，等.長江三角洲地區水和熱通量的時空變化特征及影響因子［J］.氣象學報，2002，60（2）：139-145.

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［9］ 馬開玉，丁裕國.氣候統計原理與方法［M］.北京：氣象出版社，1993.

（責任編輯：侯春曉）

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A

0528-9017（2016）07-1105-04

10.16178/j.issn.0528-9017.20160748

2016-04-21

陳 浩（1989—），男，浙江龍游人，本科，助理工程師，主要從事氣象服務工作，E-mai1：hc_1212@126.com。