气候变化对江门市高温和旱涝灾害的影响

余兴湛 何佳苗 刘升源 黄亦青

摘要 通过江门市1967～2016年的年平均温度、降水和逐日气象灾害资料，分析江门市高温和旱涝灾害与气候变化的联系。结果表明：江门市从20世纪80年代后期开始缓慢增暖，90年代后期开始显著上升，对温度距平值进行M-K突变检验，发现温度在1988年突变。温度突变后，出现高温次数明显增大，高温灾害风险升高，出现洪涝和干旱灾害风险无明显变化。不过春、秋两季降水量和小雨、中雨日数随时间变化呈减少趋势，意味着春、秋两季干旱风险升高。此外，还发现在1983～2000年，气候变化对江门市温度变化的影响不明显，在1983年前气候变化对江门市温度升高有抑制作用，在2000年后有促进作用。

关键词 全球变暖;高温;洪涝;干旱;江门

中图分类号 P426.6 文献标识码 A

根据IPCC第五次气候变化评估报告指出[1]，全球地表持续升温，1880～2012年全球平均温度已升高0.85℃[0.65～1.06℃];在过去30年，每10年地表温度的增暖幅度高于1850年以来的任何时期。在全球气候变暖的背景下，因为复杂的地理环境和气候分布格局，使不同区域上的气候变化存在着巨大的差异性[2]。广东气候变化的特征主要表现在：降水变率加大，旱涝灾害频繁;极端天气气候事件及其引发的气象灾害造成的经济损失显著增大等[3]。江门市位于珠江三角洲西部，属亚热带季风型气候，受到多种天气系统的相互影响，降水比较充沛，但太阳辐射强、温度高、土壤蒸发强烈、地形复杂，是气候变化的敏感区域，多高温、洪涝、干旱等灾害性天气。2015年江门台山市南部就出现严重的冬春连旱，生活生产用水严重缺乏，大部分农田受旱;而在同年7月20日上川岛出现了特大暴雨，日雨量高达770mm，相当于年平均降水量的1/3，刷新了江门地区的日降水纪录。这些现象表明，气候变化已对区域经济和人民生活造成重大的危害。但到目前为止，并没有相关的专业人员对气候变化给江门地区高温和旱涝灾害的影响进行分析。本文重点讨论气候变化对江门市高温、洪涝和干旱气象灾害变化影响及其与气候变化之间的可能联系，为江门市天气预报及防灾减灾提供参考。

1 研究对象和方法

本文研究利用1967～2016年江门市6个人工观测站的平均降水和温度资料、广东省AGROS系统中逐日气象灾害统计资料和取自美国国家海洋和大气管理局气候数据中心（National Climate Data Centre）的全球温度距平序列资料[4]。采用线性趋势分析、M-K突变检验，一元线性回归等方法[5]，探讨气候变化对江门市高温、洪涝和干旱气象灾害变化影响及其与气候变化之间的可能联系。

2 江门市气候变化概况

2.1 温度变化

总的来说，近50年来江门市的年平均温度呈显著上升的趋势，速率为0.28℃/10a，其增暖趋势与华南地区和全国的增温趋势比较一致，但速率明显比它们大[6-8]。对江门市年平均温度进行M-K突变检验，发现温度在1988年出现突变（图2）。以1988年作为分界，分析1967～1987年和1988-2016年的温度变化趋势，发现在1967～1987年温度的变化趋势不是很明显，年平均温度为21.9℃。1988年开始温度缓慢上升，90年代后期升温趋势显著，1988～2016年平均温度为22.7℃，1999和2015年的平均温度都为23.4℃，为历史的最高值（图1）。

2.2 降水变化

江门市年平均降水量随时间未呈现出明显趋势（图3），各个时间段的降水变化趋势基本与广东省的降水变化趋势相似[8-10]，但年降水量为2029.5mm，明顯比广东省年平均降水量偏多。另外，江门市年平均降水量分布呈现出明显的南多北少的特点（图4），其中西南部的恩平市年平均降水量为2536.2mm，为全省之最。50年平均降水日数为150.8d，总体呈显著减少趋势，趋势系数达5.4次/10a，90年代后几乎都是负距平（图5）。总的来说，降水总量变化不大，但降水日数明显减少，表明降水过程具有加剧的趋向，出现洪涝与干旱灾害可能性增大。

3 江门市气象灾害的变化

3.1 高温灾害

江门市的温度突变出现在1988年，为了更加了解全球气候变化对气候灾害的影响，下面重点分析温度突变前后高温灾害发生次数的差异。

根据《广东省农业气象灾害预警信息发布方法（暂行）》，把日最高温度≥35℃或者日平均温度≥30℃为一次高温过程，持续天数1～2d为轻度，持续3～4d为中度，持续天数≥5d为重度。

根据统计，江门市发生高温过程的次数随时间未呈现出明显趋势。温度突变后，江门市发生高温过程的日数、各个等级的次数都明显多于突变前，突变后平均每年出现高温的次数为突变前2倍多，而出现重度高温的次数更为显著（表1）。近10年来，江门市出现高温过程的次数明显增多，与广东省高温日数的增长趋势相似[11]。说明温度突变后，江门市出现高温过程的次数明显增加，且过程还存在一定的强化趋势，高温灾害风险显著上升。

3.2 洪涝灾害

根据《广东省农业气象灾害预警信息发布方法（暂行）》，把1日降雨量≥100mm，<150mm或过程总雨量≥200mm，<250mm定为洪涝轻度;把1日降雨量150mm，<250mm或过程总雨量250mm，<350mm定为洪涝中度;把1日降雨量≥250mm或过程总雨量≥350mm，定为洪涝重度。

与高温过程次数一样，洪涝次数随时间未呈现出明显趋势。温度突变前后平均每年出现的过程日数和发生各个等级的洪涝的次数无太大差异，突变后平均每年出现洪涝的总次数比突变前多0.1次，主要表现为重度洪涝次数的略微增加。说明温度突变后极端降水具有轻微加剧的趋向，洪涝灾害的风险无明显变化。

3.3 干旱灾害

采用标准化前期降水指数（SAPI）和常年平均相对湿润度指数（M）构建的逐日气象干旱指数（DI）[12]，把-0.5

3.4 旱涝变化趋势

由上可知，江门市年降水总量变化不明显，但是降水日数的频率不断的减小，为了找出造成江门市降水日数减少的原因，下面对各级降水日数的变化进行分析。

从各级降水日数的变化来看（图6～9）大雨、暴雨日数的年变化不大，比较平稳，所以出现洪涝的风险没有减少。不过小雨、中雨的日数则呈现出明显减少趋势，其中小雨更为明显，减少趋势达到-4.4d/10a。通过分析发现，小雨、中雨日数的减少是造成总降水日数减少的原因，它们约占总降水日数的82%，所以小雨、中雨日数的减少使得干旱的风险升高。这看似与干旱频率统计分析的结果相矛盾。进一步分析发现，夏、冬季节的雨量随时间呈增加的趋势，春、秋季节的雨量随时间呈减少的趋势，而小雨、中雨日数的减少主要也出现在春、秋两季，表明江门市干旱灾害存在季节性差异，春、秋两季的干旱灾害风险升高。

4 气候变化对江门市气候的影响

为了解气候变化对江门市气候影响的作用，将江门市温度异常的原因解释为气候变化对江门市温度的影响和江门市温度的自身变率2部分，其关系表示如下：

T=T1+T2，

T2=aX+b，

式中，T表示江门市温度异常，T1表示江门自身变率，T2表示全球气候变率，X表示全球温度异常系数[15]。

利用全球年平均温度用一元线性回归分析的方法排除掉气候变化对江门市温度的作用便得到江门市温度的自身变率。用江门市温度变化实况与自身变率进行对照（图9），发现它们随时间变化的趋势非常的相似，表明江门市自身变率是造成江门市温度异常变化的主要因素。此外，在1983～2000年，它们的拟和程度非常的好，可见这一段时间气候变化对江门市温度的作用不明显，江门市自身的变率对江门市温度变化起主要作用。在1983年前，气候变化对江门市温度上升有抑制作用，但在2000年后，气候变化对江门市温度升高有促进作用，而江门市自身变率依旧表现出继续变暖的情况，表明21世纪后温度的升高是由气候变化和江门市自身变率一起影响造成的。

5 讨论

（1）江门市在80年代后期温度开始缓慢上升，90年代后期升温趋势显著。另外，对温度距平值进行M-K突变检验，发现温度在1988年突变。据此进一步分析了温度突变前后极端高温事件发生的次数，发现突变后江门市出现的高温过程日数、各个等级的次数都明显多于突变前，突变后平均每年出现高温的次数为突变前的2倍多，重度高温尤为明显，表明温度突变后出现高温灾害风险明显升高。

（2）江门市年降水量随时间未呈现出明显趋势，但降水日数明显减少，表明降水过程具有加剧的趋向，出现洪涝与干旱灾害可能性增大。温度突变后，出现洪涝和干旱灾害风险无明显变化。不过春、秋两季降水总量和小雨、中雨日数都随时间呈减少趋势，表明春、秋两季干旱灾害风险升高。

（3）将江门市温度异常的原因解释为气候变化对江门市温度的影响和江门市温度的自身变率2部分。江门市自身变率是造成江门市温度异常变化的主要因素;在1983年前，全球气候变化对江门市温度升高有抑制作用，但在2000年后，气候变化对江门市温度升高有促进作用，而江门市自身变率依旧表现出继续变暖的情况，表明21世纪后，温度的升高是由气候变化和江门市自身变率一起影响造成的。

参考文献

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