富宁县高温天气分析

马 雯，陈晓玲，张 倩

1.云南省富宁县气象局，云南富宁 663400；2.云南省马关县气象局，云南马关 663700；3.云南省麻栗坡县气象局，云南麻栗坡 663600

随着全球气候变暖，高温天气频发，高温天气也引起社会的关注[1]。由于气候变化具有很强的地域特征，在全球气候变暖的大背景下，各地气候变化趋势与强度并不完全一致[2]。近年来，各学者针对高温天气特征进行了大量的分析，叶殿秀等[3]利用全国753个站多年夏季逐日最高气温资料分析指出，近50年来我国夏季高温热浪的频次、日数和强度变化总体呈增多、增强趋势。张书余等[4]研究表明，高温是一种灾害性天气，其对人们的工作、生活和身体会产生不良影响，严重时使人体内部代谢失衡，出现疲劳、烦躁等“高温病”。富宁县位于云南省东南部，属南亚热带季风气候，雨热同季，年内多高温天气，按照以平均温度为划分的四季标准，夏季在一年中有159 d，县内因地形和海拔差异，立体气候明显。因连续高温少雨造成的干旱灾害基本每年发生。

1 资料来源与研究方法

1.1 资料来源

资料来源于富宁县地面常规气象观测站以及12个区域自动气象站（阿用、那能、剥隘、者桑、花甲、洞波、归朝、谷拉、板仑、木央、郎恒、田蓬）2012—2022年逐时气温数据。以及美国环境预报中心（NCEP）和国家大气研究中心（NCAR）联合推出的逐6 h时间分辨率，空间分辨率为2.5×2.5格距的再分析数据集。

1.2 研究方法

通过统计高温天气出现的时间，分析富宁县高温天气时间的分布特征包括年际变化、月际变化和日际变化。高温预警分布的统计采用3个站点及以上日最高气温≥35 ℃为1个高温天气日。应用反距离权重插值法分析富宁县高温天气空间分布特征；通过500、700、850 hPa环流形势场，850 hPa温度场和相对湿度，开展了高温天气环流形势分析及预报预警发布探讨。

2 高温天气的时空分布特征

2.1 空间分布特征

根据中央气象台规定，单站日最高气温≥35 ℃为高温天气，日最高温连续3 d以上≥35 ℃为持续性高温天气。以日最高温≥35 ℃为高温强度指标，将13个站点11年内日最高气温≥35 ℃天数累加平均得出每个站点年平均高温天数空间分布（图1）。总体来看，空间分布明显呈现东北高，西南部低的态势，其中以谷拉乡出现的年均高温天数最多，2012—2022年间平均每年有67 d以上日最高气温≥35 ℃。因此，东北部的谷拉、剥隘、归朝、者桑、那能、阿用年平均高温天数＞20 d，属于需重点关注的乡镇；新华（即图1富宁站）、洞波次之高温年平均天数＞11 d；而西南部的木央、田蓬、板仑和西部的花甲年平均高温天数＜10 d，属于年高温日数少的乡镇。

图1 富宁县年平均高温日数的空间分布特征

2.2 高温日数与海拔的关系

富宁为地势起伏、山高谷深的山区，境内地形复杂。高温天气的地域分布存在差异，高温天气主要集中分布在东北部的剥隘、谷拉、归朝等乡镇，由东北自西南逐渐减少，这与其地形有一定的关系。图2为富宁县13个气象观测站点的海拔和2012—2022年间各站点年平均高温天数对应图。从图2上看出，海拔与高温日数基本呈反比关系，表现为富宁县境内低山地区的谷拉乡、剥隘镇、那能乡、者桑乡海拔较低，大都在500 m以下，高温日数较多；山地分布的县境中北、中南部，包括新华（即图中富宁）、朗恒、板仑、洞波、阿用等中山地区，海拔较高在600 m以上，年平均高温日数相对东北部乡镇较少；高原分布于西南部的田蓬、木央地区，海拔＞1 300 m以上，高温日数少，属于富宁县天气凉快的区域。值得注意的是，位于富宁北部的花甲乡由于其站点位置海拔＞1 000 m，属于北部乡镇中高温日数最少的乡镇，年平均高温天数1 d。同时，必须指出海拔、气象观测站点所在的局部地形、地表状况、周围地形以及城市城郊等因素都会影响气温[5]。

图2 富宁县气象站点海拔与年平均高温天数对应图

2.3 时间分布特征

2.3.1 高温日数的年际变化 从富宁县2012—2022年高温日数年际变化可见，年高温日数最高出现在2021年，为30 d，其次是2020年的28 d和2016年的26 d；年高温日数最低出现在2013年，为10 d，其次是2018年为14 d。11年间高温日数年平均为22 d（图3）。从3阶多项式拟合曲线来看，2012—2022年间高温日数分布呈现“少—较多—较少—多”的“M”形特点，有明显的周期性波动。

2.3.2 高温日数的月际变化 2012—2022年间富宁县高温天气（≥35 ℃）最早出现在3月上旬（2016年3月8日谷拉站35.2 ℃），最晚出现在10月上旬（2021年10月10日归朝站35.1 ℃），均出现在东北部海拔较低的乡镇。富宁县的高温一般在3—10月均有出现，且高温天气（≥35 ℃）主要集中在5—8月，2012—2022年间以5、7月出现的高温天数（≥35 ℃）最多均为44 d，年平均为4 d；6、8月次之，分别出现了36、40 d；4、9月较少。而日最高气温（≥37 ℃）的高温天气，则一般出现在4—9月，其中以5月出现的高温日数最多，年平均为1 d左右。

2.3.3 高温日数的日际变化 富宁县2012—2022年间各站日高温（≥35 ℃）出现时间次数和各站日高温（≥37 ℃）出现时间次数，结果显示每天12:00～18:00均有日高温（≥35 ℃）的情况出现，整体呈现“单峰”形，日最高气温主要集中出现在15:00～16:00；而一天中的日高温气温（≥37 ℃）则在16:00出现的次数最多。

2.4 高温预警的分布特点

根据云南省气象灾害预警信息规定，高温预警信号分三级，分别用黄色、橙色、红色表示。当连续3 d日最高气温≥35 ℃时，需要对外发布高温黄色预警信号（以下简称黄色高温天气），当日最高气温≥37 ℃时，需要对外发布高温橙色预警信号（以下简称橙色高温天气），当日最高气温≥40 ℃时，需对外发布高温红色预警信号（以下简称红色高温天气）（表1）。2012—2022年间富宁县黄色高温天气共出现51次，平均每年4次左右，占总预警次数的39.5%；橙色高温天气共出现70次，平均每年6次左右，占总预警次数的54.3%；红色高温天气2012—2017年间共出现3次，2018—2022年有所增长共出现5次，占总预警次数的6.2%。2012—2022年间仅有阿用、剥隘、谷拉、归朝、那能、者桑乡镇站点出现过日最高气温≥40 ℃，其中以剥隘站2020年5月6日出现的42.5 ℃为2012—2022年间最高气温。由此可见，橙色高温天气出现的次数多，占比大而应得到预报员的重点关注。

表1 2012—2022年可发布高温预警次数和占总预警次数比例分布

2.5 突变检验

根据Mann-Kendall趋势检验法，给定显著性水平是α=0.05，临界值u0.05=±1.96，可以看出，富宁县高温日数的UF曲线在2014年后介于0～1.96，表明序列呈现上升趋势，2012—2013年间富宁县高温日数的UF曲线介于-1.96～0，表明变化趋势和突变不明显，且序列呈现下降趋势。在0.05的置信度水平下，2014、2017和2018年富宁县的高温日数发生突变。

3 高温天气形势分析

3.1 高空环流形势

通过分析高温天气出现时段的500 hPa高空形势得知，富宁县的高温天气出现与西太平洋副高加强西伸有关，也与伊朗高压的东伸有关。其中西太平洋副高的北抬西伸是造成富宁县高温天气的主要影响系统之一。其特征是亚洲中高纬度地区形成较稳定的两槽一脊型，同时东亚大槽加深，西太平洋副热带高压不断西伸北抬，难以东退，云南东南部被588 dagpm线控制，随着副高的不断西伸加强控制整个云南区域，会出现高温酷暑天气。此类型大都出现在6—8月，如过程2019年6月20—22日，其典型的500 hPa形势。

3.2 低空环流形势

3.2.1 700 hPa 一般出现高温天气过程时，若500 hPa上的副热带高压较为深厚且西伸时，则其低层的流场也西伸，富宁受副高偏西气流影响，表现为弱的西南风。

3.2.2 850 hPa 富宁县出现高温天气时，850 hPa上位于云南南部即20°N～25°N附近有24 ℃的暖中心存在。因此，预报产品850 hPa处未来最高气温≥24 ℃可以作为一个预报预警高温天气的指标。

4 结论

（1）富宁县高温天气空间分布呈现明显的东北高，西南部低的态势，与各乡镇站点的海拔有一定相关性。东北部的谷拉、剥隘、归朝、者桑、那能、阿用年平均高温天数＞20 d，属于需重点关注的乡镇。

（2）富宁县2012—2022年间高温日数呈现“少—较多—较少—多”的“M”形特点，总体呈上升趋势，且分别在2016和2021年出现1次高温日数的小高峰。富宁县的高温天气一般出现在3—10月，且高温天气主要出现在5—8月，其中37 ℃以上的高温天气主要集中在5月。2012—2022年间橙色高温天气（日最高气温≥37 ℃）出现的次数最多。富宁县12:00～18:00均有高温天气出现，高温日数日际变化呈现“单峰”形，集中分布在午后，主要出现在15:00～16:00。

（3）通过Mann-Kendall趋势检验法得知，2014—2022年高温日数呈现明显上升趋势，根据UF和UB曲线交点的位置，确定2014年后高温日数增多发生突变。