海南省昌江縣1990-2020年高溫變化分析

胡欣欣，姜小云*，李 偉

（1.海南省氣象探測中心，海南海口 570203；2.海南省南海氣象防災減災重點實驗室，海南海口 570203）

0 引言

氣候變化一直是人們關(guān)注的話題之一，氣候變化是迄今人類面臨復雜環(huán)境問題之一，全球變暖是氣候變化主要特征。全球氣候變暖導致極端天氣的影響越來越頻繁，它將會引發(fā)一系列自然災害的發(fā)生，我國年平均氣溫近100年來升高0.5～0.8℃，有專家指出，我國氣候還將繼續(xù)變暖趨勢，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，各方面對氣象保障服務(wù)的要求也越來越高，需求越來越多，高溫天氣是夏季較為常見的災害性天氣，高溫達到某一程度時，給人身心健康帶來危害，對人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大影響和危害的現(xiàn)象。高溫天氣同樣也會對動、植物產(chǎn)生影響和危害，高溫天氣易引發(fā)火災，同時也會導致城市用水、用電需求量的急劇增加造成供應(yīng)緊張，另外，旅游、交通、電力、建筑施工等行業(yè)也會受到不同程度的影響。隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平的提高，高溫災害產(chǎn)生的影響和造成的經(jīng)濟損失越來越顯著，針對海南，張春花等研究表明海南島西南部高溫日數(shù)多，這說明高溫過程的出現(xiàn)會加重氣象干旱的發(fā)展。由于城市人口、建筑、各類基礎(chǔ)設(shè)施密集，高樓林立造成的城市熱島效應(yīng)會讓高溫熱浪天氣影響更大。海南省昌江縣是海南西部主要工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運輸區(qū)域，也是海南高溫天氣最多區(qū)域之一，以往文獻對海南高溫研究集中在幾年前，而且文獻更是缺乏對昌江高溫日數(shù)的研究，因此，有必要全面分析昌江年高溫日數(shù)、季節(jié)變化特征，為該地區(qū)合理開發(fā)、利用氣候資源、在城市防災減災、百姓生產(chǎn)生活、城市治理、城市重大活動中充分發(fā)揮氣象保障作用。

1 材料與方法

1.1 材料

本文研究采用海南省氣象信息中心提供昌江縣氣象站選取1990—2020年氣象數(shù)據(jù)，為了探討不同時期高溫的變化，本文依照氣候變化對一年內(nèi)四季進行劃分，以3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月～次年2月為冬季，進行分析其變化趨勢和氣候特征。

1.2 高溫定義

本文將高溫天氣定義為日最高氣溫≥35℃為1次一般高溫日。若連續(xù)3天出現(xiàn)≥35℃高溫或連續(xù)2天出現(xiàn)≥35℃，且1天≥38℃高溫，定義為1次較嚴重高溫過程；若連續(xù)5天出現(xiàn)≥35℃高溫或僅連續(xù)2天出現(xiàn)≥38℃高溫，定義為1次嚴重高溫過程；若連續(xù)8天出現(xiàn)≥35℃高溫或連續(xù)3天≥38℃高溫，定義為1次特別嚴重高溫過程。

1.3 分析方法

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2013進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 年平均氣溫變化特征

昌江縣1990—2020年年平均氣溫變化呈緩慢上升趨勢（圖1），1990—2000年年平均氣溫，除1998年突變升高外，其他年份年平均氣溫都在24.9℃之間，2001—2010年年平均氣溫，10年年平均氣溫在25.2℃左右，2011—2020年年平均氣溫呈上升趨勢，10年平均氣溫25.5℃。年極端天氣變化趨勢和年平均溫度基本一致，近30年年極端最高溫度40℃以上有3年，分別出現(xiàn)在2001、2016、2020年，其中2016、2020年年極端最高溫度達到40.5℃。

2.2 高溫過程次數(shù)變化情況

昌江縣高溫過程次數(shù)變化（見圖2），可見，第一，1990—2020年高溫過程次數(shù)大于30次以上有5個年份，其中，2020年溫天數(shù)最多達到了49次，而2000年無高溫過程天氣；第二，較嚴重高溫過程次數(shù)呈上升趨勢，過程次數(shù)≥20次有3年，分別為2010、2015、2020年；其中，2020年最多，為25次；第三，嚴重高溫過程次數(shù)≥10次有2年，分別為2015、2020年，其中，2015年出現(xiàn)次數(shù)最多為14次；第四，高溫特別嚴重高溫過程次數(shù)≥10次的年份只有1年，出現(xiàn)在2020年為14次。

圖2 海南昌江1990—2020年高溫較嚴重高溫、嚴重高溫、特別嚴重高溫過程次數(shù)變化

2.3 日極端最高氣溫天氣過程及持續(xù)時間分析

為了更好的了解1990—2020年昌江縣最高天氣過程，本文統(tǒng)計了日極端最高氣溫≥40℃的天氣過程和持續(xù)時間（表1）。可見，昌江縣日最高氣溫≥40℃以上有3年，主要出現(xiàn)在4月上中旬和5月上旬，連續(xù)日極端最高溫度≥40℃天，分別出現(xiàn)在2016年和2020年，其中2020年最多，天數(shù)為4天。

表1 昌江縣極端高溫天氣過程及其持續(xù)時間統(tǒng)計表

2.4 四季高溫次數(shù)分析

由圖3可知，海南昌江春、夏季出現(xiàn)高溫過程次數(shù)最多。夏季高溫過程次數(shù)呈上升趨勢，2020年達到最高峰值45次，其次春季、秋季也會出現(xiàn)不同程度的高溫過程，海南昌江冬季無高溫過程。從圖4、圖5、圖6可知，一是海南昌江近30年夏季較嚴重高溫、嚴重高溫、特別嚴重高溫都呈上升趨勢。二是秋季較嚴重高溫呈上升趨勢。三是春季較嚴重高溫、嚴重高溫、特別嚴重高溫呈下降趨勢。

圖3 昌江1990—2020年春、夏、秋、冬季高溫次數(shù)變化情況

圖4 昌江1990—2020年春季高溫次數(shù)變化圖

圖5 昌江1990—2020年夏季高溫次數(shù)變化圖

圖6 昌江1990—2020年秋季高溫次數(shù)變化圖

3 結(jié)論

本文對昌江縣1990—2020年最高溫度變化分析，得出以下結(jié)論：一是通過分析結(jié)果表明1990—2020年昌江年平均氣溫呈增溫趨勢，高溫日數(shù)和高溫過程次數(shù)也呈上升趨勢。二是海南昌江夏季出現(xiàn)高溫過程次數(shù)最多，呈上升趨勢，其次春季、秋季也會出現(xiàn)不同程度的高溫過程，海南昌江冬季無高溫過程。三是日最高溫天氣過程和持續(xù)時間長都集中在每年3—9月，6—8月是較嚴重、嚴重、特別嚴重高溫過程次數(shù)、高溫過程較多；特別是2020年年平均氣溫、高溫日數(shù)、高溫過程、高溫持續(xù)時間均呈極顯著上升趨勢，對該縣人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游、交通、電力等行業(yè)影響很大。