衢州市近42年极端气温变化特征分析

陈　浩，陆沅泉，李　琦（常山县气象局，浙江常山 324200）

衢州市近42年极端气温变化特征分析

陈浩，陆沅泉，李琦
（常山县气象局，浙江常山 324200）

根据衢州市1973—2014年逐日气温观测资料，采用ArcGIS空间插值技术和Mann-Kendal1突变检验等方法，分析了极端气温的时空变化特征。结果表明，（1）衢州地区极端高温较多地出现在衢州的西部和东部，衢州中部和西北部极端高温出现次数相对较少。（2）极端高温出现次数均呈波动上升趋势，极端低温出现次数呈波动下降趋势。（3）平均极端最高气温呈明显波动并缓慢升高趋势，平均值为38.4℃，平均最大值为41.0℃（2003年），最小值为36.3℃（1999年）。平均极端最低气温在1990年前呈明显上升趋势，平均值为-5.0℃，平均最小值为-8.9℃（1980年），最大值为-1.8℃（2002年）。（4）极端高温年均出现次数在1999年明显突变，2006年后增加比较显著。极端低温年均出现次数在1983—1984年存在明显突变，20世纪80年代末至今减少比较显著。极端最高气温在20世纪80年代波动剧烈，1987—1988年的突变较显著。极端最低气温在1985年以前波动剧烈，1985—1986年突变最为显著。

衢州市；极端气温；极端高温；极端低温；时空分布

文献著录格式：陈浩，陆沅泉，李琦.衢州市近42年极端气温变化特征分析［J］.浙江农业科学，2016，57（7）：1105-1108，1111.

20世纪，以逐渐变暖为主要特征的气候变化引起了人们的广泛关注［1］。根据政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Pane1 on Climate Change，IPCC）第4次评估报告［2］，1906—2005年全球地表平均气温升高了0.74℃。而IPCC第5次报告明确指出，1880—2012年全球平均地表温度升高了0.85℃［3］，21世纪末期及以后时期的全球平均地表变暖主要取决于累积CO2排放。最近50年，我国气候变暖也相当明显。因此，研究气候变化是当前的一个热点话题。

国内学者对气温变化特征进行了大量研究，趋势大致相同，但也存在着地区间的差异。薛双奕等［4］利用辽宁省23个气象站点1958—2013年的气温资料，分析认为辽宁省年均气温整体呈明显上升的趋势。付冬雪等［5］研究1955—2006年冬半年中国极端低温的时空变化发现，全国范围内冬半年的极端低温频数均呈减小趋势。曹祥会等［6］根据河北省142个气象站点1961—2010年逐日气象资料研究了河北省主要极端气候指数的时空变化特征。

衢州市位于浙江省西部，118°01＇E—119°20＇E，28°14＇N—29°30＇N，地处东亚季风区，位于我国经济发达、城市集中的长三角地区。改革开放以来，衢州市的气候和生态环境都发生了明显的变化［7］，所以，研究衢州市近42年来极端气温的趋势特征，对本区域的发展具有重要意义。

1　材料与方法

选取衢州、龙游、开化、江山、常山5个资料完整的国家气象观测站（图1）1973—2014年的逐日最高、最低气温观测资料，根据中国气象局的行业规范标准，最高气温≥35℃为极端高温标准，最低温度≤-3℃为极端低温标准，逐年统计日≤-3、-5℃最低气温次数，日≥35、38℃最高气温次数，并建立区域年平均数据序列。

采用ArcGIS空间插值技术分析极端气温的空间分布特征。采用Mann-Kendal1突变检验（简称为M-K检验）对极端气温进行突变检测。M-K检验的检测范围宽、定量化程度高，不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，更适用于类型变量和顺序变量［8-9］，是目前比较常用的趋势诊断方法。

2　结果与分析

2.1极端气温的空间变化特征

图2为衢州市5个气象站点1973—2014年极端气温出现总次数的空间变化示意图，近42年衢州地区≥35℃极端高温出现总次数为1 182～1 458，≥38℃极端高温出现总次数为112～229。极端高温较多地出现在衢州的西部和东部，即常山和龙游，其中常山最多分别出现1 458和229次。衢州中部和西北部极端高温出现相对较少，其中≥35℃极端高温出现总次数最少为衢州1 182次，开化为1 187次；≥38℃极端高温出现总次数最少为开化112次。

近42年衢州地区≤-3℃极端低温出现总次数为144～448，≤-5℃极端低温出现总次数为21～157次。极端低温出现以衢州西北部的开化最为严重，≤-3℃极端低温开化最多为448次，常山最少为144次，其余站点出现次数均未超过200次；≤-5℃极端低温开化最多为157次，常山最少为21次，其余站点出现次数均未超过50次。

图1　气象站点的分布

图2　1973—2014年衢州市极端气温总次数空间分布特征

2.2极端气温的时间变化特征

图3为1973—2014年衢州地区极端气温历年平均出现次数的时间序列变化特征，由图可知，≥35和38℃极端高温出现次数均呈波动上升的趋势，1997—2003年上升幅度最为明显。

≥35℃极端高温平均出现次数最多为56次（2003年），最少为11次（1997年）。

≥38℃极端高温平均出现次数最多为23次（2003年），42年间有6年全市均未出现≥38℃极端高温。

≤-3和-5℃极端低温平均出现次数呈波动下降趋势，1984—1992年下降幅度最为明显。≤-3℃极端低温平均出现次数最多为15次（1984年），最少为1次（2002年）。≤-5℃极端低温平均出现次数最多为6次（1977年），42年间有6年全市均未出现≤-5℃极端低温，其中有5次出现在2000年以后，说明2000年以来极端低温强度减弱。1985年以前，极端低温出现次数明显偏多。

图3　1973—2014年衢州市平均极端气温次数时间变化的特征

近42年衢州地区平均极端最高气温呈明显波动并缓慢升高趋势（图4），1988、2003和2013年出现3个明显的波峰。平均值为38.4℃，衢州全市平均最大值出现在2003年，为41.0℃，最小值出现在1999年，为36.3℃，两者相差达4.7℃。单站极端最高气温最大值出现在1988年的常山，为41.8℃，最小值出现在1993年的开化，为35.5℃。平均极端最低气温在1990年前呈明显的上升趋势，1990年后波动较大，上升趋势不明显。平均值为-5.0℃，衢州全市平均最小值出现在1980年，为-8.9℃，最大值出现在2002年，为-1.8℃，两者相差达7.1℃。单站极端最低气温最小值出现在1977年的龙游，为-11.4℃，最大值出现在2002年的江山，为-0.5℃。

图4　1973—2014年衢州市年极端气温变化的特征

2.3突变检验

对衢州市极端气温进行M-K突变检验，结果表明，近42年来≥35℃极端高温年均出现次数总体呈增加趋势（UF＞0），UF、UB线有5个交点，即存在5个突变点，以1999年最为明显（图5中a）；UF在2006年超过信度线，说明2006年后≥35℃极端高温出现次数增加变化尤其显著。1977年来≤-3℃极端低温年均出现次数总体呈减少趋势（UF＜0），1983—1984年存在一个明显的突变点，UF在1989年超过信度线（图5中b），说明20世纪80年代末至今，≤-3℃极端低温的出现次数减少，变化尤其显著。1977年来极端最高气温总体呈上升趋势，20世纪80年代UF、UB线有5个突变点（图5中c），说明20世纪80年代极端最高气温波动剧烈，1987—1988年的突变点较显著。1987年至今极端最低气温总体呈上升趋势，1985年以前，极端最低气温波动剧烈，存在5个突变点，1985—1986年突变最为显著（图5中d），20世纪90年代以来，极端低温上升趋势明显。

图5　1973—2014年衢州市极端气温M-K突变的特征

3　小结

近42年衢州地区≥35℃极端高温出现总次数为1 182～1 458，≥38℃极端高温出现总次数为112～229次。极端高温较多地出现在衢州的西部和东部，衢州中部和西北部极端高温出现相对较少。近42年衢州地区≤-3℃极端低温出现总次数为144～448次，≤-5℃极端低温出现总次数为21～157次。极端低温出现以衢州西北部的开化最为严重，其余站点出现次数均明显少于开化。

1973年以来≥35和38℃极端高温出现次数均呈波动上升的趋势。近42年有6年全市均未出现≥38℃极端高温。≤-3和-5℃极端低温平均出现次数呈波动下降趋势，近42年有6年全市未出现≤-5℃极端低温，2000年以来极端低温强度减弱。1985年以前，极端低温出现次数明显偏多。

近42年衢州地区平均极端最高气温呈明显波动并缓慢升高趋势，平均值为38.4℃，全市平均最大值为41.0℃（2003年），最小值为36.3℃（1999年）。单站极端最高气温最大值出现在1988年的常山，为41.8℃，最小值出现在1993年的开化，为35.5℃。平均极端最低气温在1990年前呈明显的上升趋势，平均值为-5.0℃，全市平均最小值为-8.9℃（1980年），最大值为-1.8℃（2002年）。单站极端最低气温最小值出现在1977年的龙游，为-11.4℃，最大值出现在2002年的江山，为-0.5℃。

近42年来≥35℃极端高温年均出现次数总体呈增加趋势，存在5个突变点，以1999年最为明显，2006年后≥35℃极端高温出现次数增加，变化尤其显著。1977年来≤-3℃极端低温年均出现

次数总体呈减少趋势，20世纪80年代末至今，≤-3℃极端低温的出现次数减少变化尤其显著。1977年来极端最高气温总体呈上升趋势，其中20世纪80年代波动剧烈，1987—1988年存在明显突变。1987年至今极端最低气温总体呈上升趋势，1985年以前，极端最低气温波动剧烈，20世纪90年代以来，极端低温上升趋势明显。

［1］ 王绍武，龚道溢.对气候变暖问题争议的分析［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.

［3］ 巢清尘，周波涛，孙颖，等.IPCC气候变化自然科学认知的发展［J］.气候变化研究进展，2014，10（1）：7-13.

［4］ 薛双奕，杨东，马露.辽宁省近56年气温变化研究［J］.中国农学通报，2015，31（29）：221-226.

［5］ 付冬雪，孙照渤，李忠贤，等.1955—2006冬半年中国极端低温的时空变化特征［J］.气象科学，2011，31（3）：274-281.

［6］ 曹祥会，龙怀玉，张继宗，等.河北省主要极端气候指数的时空变化特征［J］.中国农业气象，2015，36（3）：245-253.

［7］ 刘晶淼，周秀骥，余锦华，等.长江三角洲地区水和热通量的时空变化特征及影响因子［J］.气象学报，2002，60（2）：139-145.

［8］ 李峰，何立富.长江中下游地区夏季旱涝年际，年代际变化的可能成因研究［J］.应用气象学报，2002，13（6）：718-726.

［9］ 马开玉，丁裕国.气候统计原理与方法［M］.北京：气象出版社，1993.

（责任编辑：侯春晓）

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0528-9017（2016）07-1105-04

10.16178/j.issn.0528-9017.20160748

2016-04-21

陈 浩（1989—），男，浙江龙游人，本科，助理工程师，主要从事气象服务工作，E-mai1：hc_1212@126.com。