新疆福海县近30年极端温度变化特征分析

黄阿丽 罗孝茹 宋志国

摘要 为掌握气候变暖背景下新疆福海县的气候变化规律及发展趋势，利用福海县1990—2019年的气温观测资料，采用线性趋势分析、累积距平法从年分布与季节分布等角度针对该地区近30年极端温度变化特征进行分析。结果表明，福海县极端最高气温以0.755℃/10年的速率呈现出一定增加趋势，其中1990—2013年极端最高气温相对较低，2003—2017年极端最高气温较高。秋季极端最高气温的变化趋势最为显著，夏季次之，而春季极端最高气温的变化趋势最为平缓。极端最低气温以-0.739℃/10年的速率呈一定下降趋势，1991—1997年及2012—2017年极端最低气温较高，1997—2012年极端最低气温较低。冬季极端最低气温的变化趋势最明显，其次为秋季，而夏季极端最低气温变化趋势最为缓慢。

关键词 极端最高气温;极端最低气温;变化特征;福海县

中图分类号：P423.3 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2020）04-0-02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.050

IPCC第五次评估报告指出，近百年来（1882—2012年）全球温度升高0.85℃。全球加速变暖已成重要事实，这一变化趋势不仅与人类活动密切相关，同时城市大规模扩建也使气候变化进一步加剧，严重影响人类社会的可持续健康发展[1]。中国作为全球变暖趋势最为明显的国家之一，在全球变暖的大背景下，各种各样极端天气事件的发生频率及其强度明显增加，不仅使民众遭受巨大经济财产损失，严重时还会威胁到民众生命健康安全[2]。因此，加强对极端温度变化特征的研究非常必要。以新疆福海县为例，着重针对该地区1990—2019年极端高温及低温变化特征进行分析，以期能够为掌握该地区温度变化规律，并及时做好极端温度天气的处理应对工作提供借鉴与参考。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

福海县位于新疆北部及阿勒泰地区的中部，地处87°00′～89°04′E及45°00′～48°10′N之间，东部靠近富蕴县，南部毗邻昌吉州，西部连接塔城、吉木乃县及布克赛尔蒙古自治县，北部与北屯市、阿勒泰市等相互接壤。全县总面积为3.24万km2，主要包括丘陵、山地、沙漠、平原等多种地貌类型，并整体呈现出由北向南，由东向西逐渐倾斜的变化趋势。福海县地处亚欧大陆中心，隶属于中温带大陆性干旱气候区，表现出春季冷暖变化幅度较大，冬季持续时间长且严寒，夏季短暂，冬春季节大风天气多，降水较少等特点[3]。据多年气候观测资料统计得出，福海县年平均气温为4.7℃，年平均降水量少为131 mm，年平均日照时数为2 908 h，无霜期稳定在156 d左右。

1.2 资料来源与方法

数据主要来源于新疆福海县气象局，选用该地区1990—2019年的极端最高与最低气温观测资料，着重采用线性趋势分析、累积距平等方法针对福海县极端温度的年变化与季节变化特征进行分析[4]。其季节划分标准为3—5月份为春季，6—8月份为夏季，9—11月份为秋季，12月至次年2月为冬季。

2 福海县近30年极端温度变化特征分析

2.1 极端最高气温的变化特征分析

2.1.1 年际变化特征 据统计，1990—2019年福海县极端最高气温的平均值为37.5℃。1990—2019年有14年极端最高气温距平值表现为正值，分别是1992年、1995年、2000年、2002年、2004年、2006—2008年、2010—2012年、2014年、2015年、2017年，其他16年极端最高气温的距平值均表现为负值。但整体而言，近30年（1990—2019年）福海县极端最高气温仍然以0.755℃/10年的速率呈现一定的增加趋势，其中2015年距平值最大，表明该年份极端最高气温最高，为42.6℃;而1993年距平值最小，表明该年份极端最高气温最低，为32.8℃。

由累积距平曲线能够看出，近30年（1990—2018年）极端最高气温的累积距平曲线呈现出“U”型变化趋势，其中1990—2013年累积距平曲线呈现出下降趋势，表明这一时间段福海县极端最高气温相对较低;2003—2017年累积距平曲线呈上升趋势，表明这一时间段福海县极端最高气温较高（图1）。

2.1.2 季节变化特征 福海县夏季极端最高气温最高，达42.6℃，秋季次之为36.9℃，而冬季极端最高气温最低，仅4.6℃。由极端最高气温的平均值可见，夏季极端最高气温的平均值最高，为37.5℃，春季次之，冬季极端最高气温的平均值最低。对比各季节极端最高气温的变化趋势能够得出，随年份递增，福海县各季节极端最高气温的变化趋势各不相同，其中春季、夏季与秋季极端最高气温呈不同程度的增加趋势，而冬季极端最高气温则有所减少。对比各季节极端最高气温的气候倾向率能够得出，秋季极端最高气温的变化趋势最为显著，夏季次之，而春季极端最高气温的变化趋势最为平缓（表1）。

2.2 极端最低气温的变化特征分析

2.2.1 年际变化特征 据统计，1990—2019年福海县极端最低气温的平均值为-33.9℃。近30年（1990—2019年）福海县一共有15年极端最低气温的距平值表现为负值，分别是1990年、1991年、1998年、2000年、2001年、2004—2006年、2008年、2010—2013年、2015年与2018年，其余15年极端最低气温的距平值均表现为正值。但整体而言，1990—2019年福海县极端最低气温以-0.739℃/10年的速率呈一定下降趋势。其中2007年距平值最大，表明该年份极端最低气温最大为-27.9℃;而2005年距平值最小，表明该年份极端最低气温最低，为-41.0℃。

由累积距平变化曲线可见，近30年（1990—2019年）福海县极端最低气温累积距平曲线呈现出先增后减又增的变化趋势。其中1991—1997年及2012—2017年累积距平曲线呈上升趋势，且1991—1997年大多数年份均表现为正值，表明这一时间段极端最低气温较高;1997—2012年极端最低气温的累积距平曲线呈下降趋势，表明这一阶段极端最低气温较低（图2）。

2.2.2 季节变化特征 福建县极端最低气温的峰值也出现在夏季，其谷值出现在冬季，与极端最高气温保持一致。由极端最低气温的平均值可见，其最高值也出现在夏季，秋季次之，而冬季最低。对福海县各季节极端最低气温的变化趋势进行分析能够发现，随着年份的递增，福海县春季与秋季极端最低气温呈上升趋势，而夏季与冬季极端最低气温呈下降趋势。对比各季节极端最低气温变化的气候倾向率可见，冬季极端最低气温的变化趋势最明显，其次为秋季，而夏季极端最低气温的变化趋势最为缓慢（表2）。

3 结语

通过分析新疆福海县1990—2019年极端最高与最低气温的变化趋势，得出以下结论：

（1）1990—2019年福海县极端最高气温以0.755℃/10年的速率呈现出一定增加趋势，其中1990—2013年极端最高气温相对较低，2003—2017年极端最高气温较高。夏季极端最高气温最高，秋季次之，而冬季极端最高气温最低。其中秋季极端最高气温的变化趋势最为显著，夏季次之，而春季极端最高气温的变化趋势最为平缓。

（2）1990—2019年福海县极端最低气温以-0.739℃/10年的速率呈一定下降趋势。1991—1997年及2012—2017年极端最低气温较高;1997—2012年极端最低气温较低。夏季极端最低气温最高，冬季最低。冬季极端最低气温的变化趋势最明显，其次为秋季，而夏季极端最低气温的变化趋势最为缓慢。

参考文献

[1] 辛洪德.阿拉善盟极端温度变化特征分析[J].农家参谋，2019（14）：183.

[2] 杨英.新绛县极端气温变化特征及其对农业生产的影响[J].现代农业科技，2019（10）：162.

[3] 姚延锋，朱恩超，安晶，等.天水市近63年极端温度变化特征分析[J].农学学报，2015，5（1）：130-133.

[4] 何正梅.大同市近40年極端气温的变化特征[J].中国农业气象，2011，32（S1）：15-18，27.

责任编辑：黄艳飞