通辽市近51 年极端高温事件变化特征分析

高 荣

内蒙古通辽市气象局

近年来，伴随着全球变暖，极端天气气候事件的强度和频率频繁发生，给社会经济发展和人们的生产生活带来了严重的影响。 因此，有关极端天气气候事件的变化规律及成因分析已成为当前气候研究的一个重要问题。 许多研究指出，我国极端最低温度显著上升，而极端最高温度缓慢下降，中国近40 年的增暖主要由于夜间温度升高引起[1-2]；我国40 年来气温极端冷指数整体呈下降趋势，极端暖指数整体呈上升趋势[3]。

本文选用通辽市9 个台站1961～2011 年51 年的逐日最高气温资料（缺测数据采用相邻台站数据进行插补），建立了各站极端高温事件的阈值，分析极端高温事件的年际变化及空间分布，为预测和预防极端事件灾害提供参考依据。

一、定义和指标

目前国际上在气候极值变化研究中最多见的是采用某个百分位值作为极端值的阈值，超过这个阈值的值被认为是极值， 该事件可以认为是极端事件[4]。IPCC 第3 和第4 次评估报告都对极端天气事件做了定义，极端天气事件是指某一地点或地区从统计分布的观点看不常见或极少发生的天气事件，一般认为其发生的概率是相当于或小于第10（或大于第90）百分位数。 可见极端天气气候事件是随地点而变的，极端气候事件就是在给定时期内，大量极端天气事件的平均状况，这种气候的平均状态相对来说也是极端的。

本文根据世界气象组织公认的极端气候指数，选取逐日最高气温序列（按从小到大排序），取第95 百分位作为极端高温事件的上阈值，超过上阈值的定义为极端高温事件，统计极端事件出现的概率。 文中采用线性倾向估计法分析各站极端事件的变化趋势，计算采取最小二乘法进行估计，用其线性倾向值来分析要素的年际变化率，并用相关系数来分析极端高温事件与其平均强度及极值的相关性。

二、结果分析

1.极端事件阈值的空间分布特征

全市9 个站高温阈值变化范围在29.4～32.1℃之间， 平均阈值为31.3℃， 阈值最高的是开鲁，为32.1℃，而北部的巴雅尔，阈值最低为29.4℃，其余的7 个站均超过了30.0℃，可见通辽市高温阈值范围均未达到35.0℃，这与李庆祥分析的结论是一致的[4]。

图1 1961～2011 年全市极端高温事件的空间分布（d）

2.极端事件的空间分布情况

统计全市9 个台站日最高气温极端高温事件结果显示： 通辽市1961～2011 年日最高气温的极端高温事件的年平均值在18.4～19.3 天之间，各站差异小，平均事件为18.8 天，高温事件最多的是库伦，为19.3 天（图1）。全市高温事件中部偏小，南北相对偏大，地区间差异小。

3.极端事件的年变化

表1 是全市各站极端高温事件变化情况，各站气候倾向率均为正值， 说明51 年来通辽市各站总体上呈上升趋势，上升幅度为0.012～2.2 天/10 年之间，各站升幅差异明显，其中上升最明显的是位于通辽市北部的巴雅尔和扎鲁特， 上升幅度分别为2.2d/10a、2.062 天/10 年，而中部的开鲁、通辽、舍伯吐上升较明显， 分别上升了1.935 天/10 年、1.263 天/10 年和1.082 天/10 年，奈曼、后旗相对较少，左中和库伦为最少；开鲁和扎旗近51 年的极端高温事件的年变化中，其线性系数通过了0.01 信度检验， 有7 个站在2000年出现的高温事件日数最多，且后旗最多为51 天；全市历年逐日最高气温中极高值是扎鲁特为43.7℃，出现在2007 年，其次是1974 年的开鲁为41.7℃，最低是后旗的38.2℃，也是出现在2007 年。

表1 通辽地区各站51 年极端高温事件变化

表2 可以看出，极端高温事件与其极端事件平均强度及年极端值有较好的正相关， 其相关系数为0.437～0.649 之 间 和0.545～0.713 之 间， 均 通 过 了0.001 极显著检验。 各极端高温事件的温度值之和再除以事件日数为极端事件的平均强度，即极端高温事件越多，其年极端事件的平均强度越大，年极端最高气温就越高，反之则低。

表2 高温事件与其平均值、年极端值的相关

4.极端事件的年代际变化

表3 是极端高温事件在各个年代发生次数的年平均，结果显示：自20 世纪60 年代以来通辽市极端高温事件是呈先减少后增加的趋势， 其中上世纪70年代最少，为16.33 天，进入80 年代开始增加，到本世纪的11 年最多，平均为23.01 天，比多年平均值多4.21 天。各站（库伦在上世纪90 年代最多）都在21 世纪初最多，其中巴雅尔站最多为26.3 天，与上世纪80年代相比增加了12.6 天，振幅最大，是全市51 年中增加最多的，其次是扎鲁特为25.9 天，比80 年代增加了10.1 天。 极端高温事件出现最少是在20 世纪70、80 年代，说明在这段时期日最高气温维持在较低的水平，气温偏低，而在近20 年里极端高温事件开始迅速增多，气候开始变暖。

表3 通辽极端高温事件的年代际变化

三、结论

1.全市高温事件空间分布呈中部偏小，南北相对偏大，地区间差异小。

2.51 年高温事件多尺度时间演变呈上升趋势，各地在2007 年高温事件出现最多， 历史极高值为43.7℃。

3.极端高温事件与其极端事件的平均强度及年极高值有较好的正相关。

4.极端高温事件在上世纪70 年代最少，本世纪的11 年最多， 各站中除库伦外， 也都是在本世纪的11 年最多，巴雅尔站最多为27.0 天。

[1]翟盘茂,任福民.中国近四十年最高最低温度变化[J].气象学报，1997,55(4)：418-429.

[2]任福民,翟盘茂.1951-1990 年中国极端气温变化研究[J].大气科学，1998,22(2)：217-227,

[3]刘学华,季志建,吴洪保等.中国近40 年极端气温和降水的分布特征及年代差异[J].热带气象学报，2006,2(6)：618-624.

[4] 近50 年温度和降水极端事件变化[J]. 地里学报,2003,58(增刊)：1～10.