新气候态下广东省高温特征及影响

2024-03-13王娟怀胡娅敏李芷卉段海来郑璟

广东气象 2024年1期

王娟怀，胡娅敏，李芷卉，段海来，郑璟

（广东省气候中心，广东广州 510640）

持续性的高温天气不仅影响到人民群众的生产、生活以及生命安全，而且还会引发大面积的干旱，使江河断流、水库干涸，农业用水趋于紧张，对植物的生长发育和产量造成较大损害，因此高温天气在农业气象上又称作高温热害。近几年随着气候变暖，高温天气更加突出，对高温天气的研究是目前气象学界比较热门的课题［1－4］。

高温天气作为广东省高影响天气气候事件之一，也越来越受到重视。2006年3月广东省人民政府省长第105号令规定高温热害为广东省的9种灾害性天气之一［5］，目前也有较多的学者和业务人员也关注广东高温天气，包括时空分布和气候特征、产生机理以及影响因子等［6－12］。秦鹏等［6］通过对全年高温日数进行EOF分解，发现广东高温日数变化在全省总趋势一致的情况下存在以23°N—23.5°N为界的南北差异；林良勋等［7］发现广东省的高温天气始于5月、结束于10月，以7和8月最多，7—8月高温天气呈现北重南轻，高温日数内陆多于沿海的空间分布特征，主要高值中心区一个在西北部的连县－韶关－南雄一带，另一个在梅州－河源一带，此结论与秦鹏等［6］的研究成果基本一致；曹春燕等［8］、梁敏妍等［9］、王志英等［10］、李凌志等［11］针对广东省不同市县的高温特征研究发现，在时间分布上不同地区的高温天气与广东省高温天气具有同步性，也主要集中在7—8月；空间上也存在地域性，呈自北向南递减的趋势。梁敏妍等［9］、王志英等［10］、李凌志等［11］还发现随着全球变暖，高温频数增幅显著，尤其是20世纪80年代后期开始，不仅年高温日数增多，而且高温持续时间、强度都有上升的趋势。但以上成果都是针对较早年份或旧气候态（1981—2010年）研究所得，对最新年份尤其是新气候态（1991—2020年）的研究未曾开展，本研究就主要针对新气候态下广东高温的时空变化特征进行分析，包括气候平均值以及极端情况，最后进一步分析了高温天气对高敏感行业的可能影响。

1 资料与方法

本研究选用1951—2021年广东省86个观测站的逐日气温数据，采用常规时序、空间统计等方法。

根据《广东省突发气象灾害预警信号发布规定》（广东省人民政府令第105号令）中对高温预警信号的定义，将日最高气温≥35℃的天气定义为高温日［5］，将某测站某一时段内日最高气温的最大值定义为极端最高气温。

中国气象局于2021年3月发文，规定从2022年1月1日起我国各级气候业务将正式启用1991—2020年的气候平均值（气预函［2021］21号）。因此，本研究中提及的旧气候态指1981—2010年的平均值，新气候态指1991—2020年的平均值。

2 广东省高温天气历史概况

2.1 时间变化

图1为1951—2021年广东省全省平均高温日数逐年演变，由图1可知，广东年高温日数呈显著增加趋势，尤其进入21世纪后高温日数增加明显。1951—2021年，平均每10年增加2.5 d，1998年以来高温日数增加更明显，有19年高温日数大于20 d，其中2021年全省平均高温日数高达42.9 d，为有气象记录以来最多。

图1 1951—2021年广东省全省平均高温日数逐年分布

对1991—2020年广东省全省平均的逐月高温日数统计（图2）发现，高温天气主要发生在6—9月，集中发生在7—8月，这与前人的研究成果基本一致［7］。全省近90%的地区7—8月的高温日数占全年的70%～90%，其中徐闻和雷州只占30%～40%。广东省各地的极端最高气温除湛江（2015年5月30日38.4℃）、雷州（2015年5月30日38.7℃）、徐闻（1958年5月10日38.8℃）出现在5月，五华（1963年9月2日38.9℃）出现在9月上旬外，其余地区均出现在7—8月份。

图2 1991—2020年广东省全省平均高温日数的逐月分布

另外统计发现，年内高温最早出现的时间为雷州半岛在3月上旬，其中徐闻2月21日（1979年）是全省史上最早的高温日，东南部沿海在6月份，其余地方为4—5月份（图3a）。高温出现最晚的时间为西南部和东南部在9月份，揭西11月1日（1996年）出现的高温为全省历史最晚，其余各地最晚时间在10月份（图3b）。

图3 1951—2021年广东省年内高温出现最早（a）和最晚（b）时间的空间分布

2.2 空间分布

1991—2020年广东省年平均高温日数在空间分布上呈南低、北高，与前人的研究成果［6－7］也较为一致，有3个高值中心，分别位于以阳山、连州以及始兴、南雄为中心的西北部地区，以大埔、梅县为中心的东北地区和以罗定、封开、郁南、德庆为中心的西部地区，高温日数平均每年在32 d以上（图4）。

图4 1991—2020年广东省年平均高温日数空间分布（单位：d）

广东省极端最高气温的分布，从西北部向沿海递减，中北部地区的极端最高气温均高于39℃（图5），全省极端最高气温纪录为曲江1953年8月12日录得的42℃。

图5 1951—2021年广东省极端最高气温分布（单位：℃）

3 高温天气对高敏感行业的可能影响

持续性高温热浪将导致气象敏感性疾病高发，火灾风险加大，农作物产量、质量降低，能源供应压力和用电负荷增加，道路交通事故频发等不利影响［10，13］。

1）导致气象敏感性疾病高发［10，13－15］，需提高公众和户外工作者防御高温热浪意识。高温热浪频发、强度增大，导致中暑发生率、建筑和货运等户外工作者热射病、居民死亡风险加大；高温热浪还会增加呼吸系统、消化系统及心血管等疾病的发病率。据研究，广州死亡风险最低的日平均温度是26.4℃，气温每升高1℃，每日总死亡的风险增加1.9%，心血管疾病死亡风险增加3.5%［16］。此外，高温可能导致某些传染性疾病的传播和复苏，尤其是虫媒传播疾病，如疟疾、登革热等的流行。

2）导致火灾风险加大［10，13，17］，需加强隐患排查整治力度。温高雨少，林内可燃物易燃性增大，森林火灾风险加大。暑假期间，林区旅游等活动增多，不利天气条件下人为造成火患的几率也同时增大。同时，用电高峰期，易造成电气线路超负荷，引起电线短路等故障，引发火灾。此外，高温热浪天气使得易燃易爆危险品场所火灾风险因素增加，并易诱发农村沼气安全生产事故。

3）导致农作物产量、质量降低［10，13］，需加强夏秋农作物科学调控降低损失。持续高温可导致蔬菜生育期缩短和病虫害繁殖蔓延，产量和品质下降；盛夏高温天气加大土壤水分蒸发，易造成土壤蓄水不足［18］，不利于晚稻秧苗生长和移栽返青；高温也不利于柚子、木瓜、杨桃、番石榴等果实膨大，影响收成和品质。

4）导致能源供应压力和用电负荷增加［10，13］，需加强电力迎峰度夏气象保障服务。据研究，由于夏季平均气温升高导致制冷耗能期延长，过去50年间广州市城市居民夏季生活用电量增加约1.5%［19］；作为典型的气温“敏感”型地区，广东在31～37℃之间，气温每升高1℃，电力负荷提高200～300万kW［20］。

5）导致道路交通事故频发［10，13］，需加强夏季恶劣天气交通安全管控工作。据研究，夏季交通事故的发生与高温成正相关，高温热浪天气下驾驶员易疲劳或中暑，导致交通事故增加，同时高温炎热条件下车辆自身故障明显上升，如爆胎、自燃等引发重大交通事故［21］。此外，极端高温还可能导致铁轨变形、电缆线路老化受损，造成轨道交通安全隐患［21］。