慎璐璐, 楊艷芬, 吳 晶, 白 磊

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室，陜西 楊凌 712100; 2.蘭州中心氣象臺, 蘭州 730020; 3.海南大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境學(xué)院, ?？?570228)

氣候變化是21世紀各國面臨的重大問題，在氣候異常變化背景下，極端氣候事件的發(fā)生越來越頻繁，極端氣候事件比氣候平均狀況強度更強，破壞性更大，給人類社會造成了重大的經(jīng)濟損失[1-2]，引起廣泛關(guān)注。在全球眾多地區(qū)如加拿大[3]、中美洲和南美洲[4]、東南亞及南太平洋地區(qū)[5]的極端氣候研究均顯示冷晝、冷夜數(shù)呈不斷減少趨勢，暖晝、暖夜數(shù)則顯著增加。Frich等[6]研究發(fā)現(xiàn)，除部分地區(qū)存在一定差異外，1950—2000年全球范圍內(nèi)極端最高溫度和極端最低溫度差值呈顯著減小趨勢。我國華北[7]、西北[8]、西南[9]地區(qū)的極端氣候研究均發(fā)現(xiàn)，極端最高和最低氣溫均呈上升趨勢，且上升幅度存在顯著不對稱性和區(qū)域性，季節(jié)差異也較明顯，華北地區(qū)極端降水事件呈減小趨勢，西北地區(qū)極端降水事件微弱增加，西南地區(qū)降水總量呈減小趨勢，但降水強度有所增加。對長江流域[10]和珠江流域[11]極端氣候事件的研究結(jié)果表明，兩流域均呈明顯的變暖趨勢，長江流域冷指數(shù)變暖幅度大于暖指數(shù)，夜指數(shù)變暖幅度大于晝指數(shù)，珠江流域極端氣溫事件變化趨勢具有區(qū)域尺度上的顯著性和一致性，極端降水事件區(qū)域差異大。

在黃河流域極端氣候方面，陳效逑等[12]指出1961—2005年黃河流域極端低溫和極端高溫天數(shù)分別呈減少和增加趨勢，年極端強降水總量存在明顯的區(qū)域差異，干旱天數(shù)減少；張克新等[13]也發(fā)現(xiàn)1960—2017年黃河流域極端高溫天氣日數(shù)顯著增多，極端低溫天氣日數(shù)顯著減少；吳燦等[14]指出黃河流域1963—2013年極端冷指數(shù)呈減少趨勢，極端暖指數(shù)呈上升趨勢，且極端氣溫指數(shù)的冷暖、晝夜均表現(xiàn)出顯著的不對稱性；賀振等[15]研究1960—2012年黃河流域極端降水時空變化，發(fā)現(xiàn)極端降水頻數(shù)在流域西部和北部地區(qū)具有增加態(tài)勢，極端降水量在流域西部、北部和西安周邊地區(qū)呈不斷增加趨勢，極端降水比率整體呈增加趨勢；趙翠平等[16]研究了1957—2008年黃河流域極端降水指數(shù)在年和季節(jié)尺度上的時空變化特征，發(fā)現(xiàn)極端降水指數(shù)總體呈非顯著下降趨勢，且黃河流域降水量呈逐年減小趨勢，極端降水指數(shù)的變化存在時空差異。盡管已有學(xué)者從不同角度對黃河流域的極端溫度和降水事件進行研究，但缺乏針對極端氣溫和降水的綜合研究，并且研究黃河流域不同分區(qū)極端氣候變化事件的相對較少。

黃河流域水少沙多，水沙異源，水資源條件先天不足，受大氣環(huán)流和季風(fēng)環(huán)流影響的情況比較復(fù)雜，同時流域幅員遼闊，山脈眾多，東西高差懸殊，各區(qū)地貌差異也較大，黃河流域的極端氣候事件可能帶來極端水文事件及其他事件的變化，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市化發(fā)展[17]。本文將黃河流域劃分為黃河上游水系、甘寧水系、內(nèi)蒙水系、陜北水系、渭河水系、汾河水系、豫西水系7個水系，以此為空間單元分析黃河流域1969—2018年極端氣溫和極端降水的變化趨勢及區(qū)域差異，為黃河流域發(fā)展提供氣候變化背景依據(jù)，因地制宜應(yīng)對氣候變化和極端氣候事件。

1 研究區(qū)概況

黃河流域(96°—119°E，32°—42°N)橫貫我國中北部，流域面積約7.5×106km2，主干道全長約5 464 km，黃河為中國第二大河流，流經(jīng)青海、四川、甘肅、陜西、山西、河南、山東、寧夏回族自治區(qū)和內(nèi)蒙古自治區(qū)9個省區(qū)[14]。流域氣候類型復(fù)雜，整體為西部干旱，東部濕潤，可分為干旱、半干旱、半濕潤3個氣候區(qū)。降水多集中在6—10月，大暴雨多發(fā)生在7—8月，降水量年內(nèi)分布不均，多年平均降水量為466 mm，年均氣溫為-4～14℃[16]。

2數(shù)據(jù)與指標

本研究采用黃河流域284個氣象觀測站點(圖1)1969—2018年逐日最高氣溫、最低氣溫和降水量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)，經(jīng)過嚴格的質(zhì)量控制，確保數(shù)據(jù)時間序列的連續(xù)性及準確性，各站點在研究區(qū)內(nèi)均勻分布，能夠較好地代表研究區(qū)整體的氣候變化情況。極端氣候指數(shù)選擇由國際氣候診斷與指數(shù)專家組(ETCCDMI)確定的“氣候變化檢測與指標”，這些指數(shù)由日氣溫和日降水?dāng)?shù)據(jù)計算而得，具有弱極端性、噪聲低、顯著性強等特點，已被廣泛應(yīng)用在極端氣候事件的分析研究中[18-19]，本文根據(jù)研究區(qū)域的氣候特點，選取13個極端氣溫指數(shù)和10個極端降水指數(shù)，各極端氣候指數(shù)的具體定義見表1，在此基礎(chǔ)上分析黃河流域極端氣候事件的時空演變規(guī)律。極端氣候指數(shù)的計算采用基于R語言的RClimDex 1.0軟件[20]。

注：UYR代表黃河上游水系;GN代表甘寧水系;IM代表內(nèi)蒙水系;NSH代表陜北水系;WR代表渭河水系;FR代表汾河水系;WH代表豫西水系。

3 結(jié)果與分析

3.1 極端氣溫的空間分布特征

空間分布上(圖2)，黃河流域最高氣溫TXx和最低氣溫TNn呈東南高西北低的分布特征，日平均溫差DTR呈相反分布，具有明顯的地域差異。黃河流域北部TNn明顯低于南部，TNn的高值區(qū)主要集中于豫西水系和渭河水系南部，低值區(qū)主要分布于內(nèi)蒙水系，大多低于-21℃，均值低至-25.6℃。TXx的高值區(qū)主要集中在豫西、汾河和渭河水系南部，其中豫西和汾河水系均值分別為37.6，36.8℃，低值區(qū)主要集中在黃河上游水系，均值為28℃。日平均溫差DTR的空間分布整體呈東南低西北高的特征，內(nèi)蒙和黃河上游水系的DTR最大，均值分別為13.3，13.9℃，豫西和渭河水系最小，為10.8，11.2℃。根據(jù)TNn和DTR的擬合關(guān)系，隨著TNn的增加，DTR呈減小趨勢(y=-0.2222x+8.1804，R2=0.82)，即最低氣溫較高的區(qū)域，溫差小，最低氣溫較低的區(qū)域，溫差大。暖日持續(xù)日數(shù)WSDI和冷日持續(xù)日數(shù)CSDI分別為1.6～9 d和0.4～4.7 d，CSDI短于WSDI。豫西水系WSDI和CSDI都較短，均值分別為3.1，1.5 d。陜北和內(nèi)蒙水系的WSDI(5.1，4.7 d)和CSDI(2.2，2.1 d)都較長。渭河水系的WSDI較長(5.2 d)，CSDI較短(1.7 d)，甘寧水系呈相反趨勢。黃河上游WSDI相對較短，為3.7 d。

表1 極端氣溫、降水事件指標與定義

整體上，夏天日數(shù)SU呈南高北低、東高西低的分布特征(圖3A)，最大值主要集中在汾河和豫西水系，分別為122，129 d，最小值出現(xiàn)在黃河上游水系，為24.1 d，其他水系為88.3～103 d。生長期長度GSL為218～296 d，由西北向東南逐漸增多，豫西水系最長(275 d)，黃河上游最短(192 d)。根據(jù)擬合關(guān)系，GSL與SU呈正相關(guān)(y=0.3004x+200.01，R2=0.7146)。霜凍日數(shù)FD呈東南低西北高的分布特征，黃河上游水系FD長達195 d，豫西、渭河、汾河水系FD均低于140 d，低值區(qū)主要集中在豫西水系，為94 d。結(jié)冰日數(shù)ID內(nèi)蒙水系最長(64.6 d)，陜北水系次之(38.4 d)，豫西水系最短(9.8 d)。根據(jù)FD與SU，GSL的擬合關(guān)系，F(xiàn)D和SU呈反比(y=-0.819x+219.82，R2=0.7288)，與GSL也呈反比，且相關(guān)性更密切(y=-1.1951x+423.26，R2=0.996)。冷夜、暖夜、冷晝、暖晝?nèi)諗?shù)的空間分布較為均勻，地域差異很小，范圍分別在8.4～11.3 d，8.5～11.4 d，7.9～10.7 d，9.3～23.3 d，均值分別在8.9～9.6 d，10.3～10.8 d，9.7～10 d，10.1～11.4 d。

3.2 極端氣溫的時間變化特征

時間尺度上，1969—2018年黃河流域最高氣溫、最低氣溫、暖日持續(xù)日數(shù)整體呈增加趨勢，日平均溫差、冷日持續(xù)日數(shù)呈減少趨勢，各水系極端氣溫指數(shù)的變化趨勢與整個黃河流域相似，但存在一定的空間差異(圖4)。黃河流域內(nèi)96%站點的TXx增加幅度大多為0～1.25℃/10 a，顯著上升的站點主要分布在黃河上游、甘寧、汾河水系以及渭河水系南部，上升幅度為0.25～0.75℃/10 a，黃河上游水系增速最快，均值為0.5℃/10 a，豫西水系增速最慢，均值為0.2℃/10 a。83%站點的TNn呈增加趨勢，其中52.9%呈顯著增加，黃河上游水系TNn增速最快，均值為0.7℃/10 a，陜北和渭河水系平均增速分別為0.3℃/10 a和0.4℃/10 a，增速最慢，陜北水系南部部分站點呈微弱下降趨勢。59.3%站點的DTR呈下降趨勢，比升高的站點略多，顯著上升的站點主要分布于陜北水系和渭河水系，平均上升速率為0.3，0.2℃/10 a，內(nèi)蒙水系下降速率最快，均值為-0.3℃/10 a，其他水系為-0.2℃/10 a。DTR受TXx和TNn的共同影響，陜北和渭河水系部分站點TNn呈下降趨勢可能是導(dǎo)致DTR顯著上升的原因，對陜北地區(qū)極端氣溫指數(shù)變化的其他研究中也發(fā)現(xiàn)部分站點DTR顯著上升[21]。98.4%站點的WSDI呈增加趨勢，其中51.8%顯著增加，渭河和甘寧水系增速最大，均值為1.6 d/10 a，豫西水系增速最慢，為0.6 d/10 a。94.9%站點的CSDI呈下降趨勢，其中55%顯著減少，分布于各個水系，內(nèi)蒙水系減少速度最快(-1.1 d/10 a)，黃河上游次之(-0.9 d/10 a)，豫西水系最慢(-0.6 d/10 a)。

各水系夏天日數(shù)、生長期長度、暖晝、暖夜日數(shù)呈明顯增加趨勢，霜凍、結(jié)冰、冷晝、冷夜日數(shù)呈明顯下降趨勢，與黃河流域變化趨勢一致(圖5)。甘寧和內(nèi)蒙水系SU均值分別為4.9，4.5 d/10 a，增速最大，黃河上游、汾河和豫西水系較小，最小為3 d/10 a。甘寧水系GSL均值為5.6 d/10 a，增速最大，渭河和汾河水系為5.4 d/10 a，內(nèi)蒙水系最小，為4.1 d/10 a。豫西水系FD下降速度最大，均值為-5.7 d/10 a，黃河上游和內(nèi)蒙水系為-5.5，-5.4 d/10 a，渭河和陜北水系最小，分別為-4.4，-3.5 d/10 a。汾河水系南部、渭河水系南部、豫西水系ID下降幅度為-2～0 d/10 a，明顯低于其他水系，陜北水系、內(nèi)蒙水系、黃河上游水系ID下降幅度較大，均值分別為-3.6，-3.5，-3.4 d/10 a。

注：○為通過0.05顯著性水平，為通過0.01顯著性水平，下同。

內(nèi)蒙和黃河上游水系的TN10p減少速率最快，為-2.7 d/10 a，渭河和陜北水系最慢，為-1.7，-1.6 d/10 a。黃河上游、甘寧、內(nèi)蒙、陜北水系的TX10p減少速率最快，均值為-1.4～-1.5 d/10 a，豫西水系最慢，為-0.9 d/10 a。甘寧和黃河上游水系TN90p和TX90p增加最快，最大值分別為3.1，2.3 d/10 a，陜北水系TN90p增速最慢，為1.9 d/10 a，豫西水系TX90p增速最慢，為1.3 d/10 a。整體上，黃河流域西北部的黃河上游水系和甘寧水系TN10p，TX10p，TN90p，TX90p減少或增加趨勢均最為顯著，渭河、陜北和豫西水系TN10p，TX10p，TN90p，TX90p雖有所減少或增加，但變化趨勢相對黃河流域其他水系較小。

3.3 極端降水的空間分布特征

空間分布上，黃河流域年降水總量、降水強度、最長連續(xù)有雨日數(shù)、中雨日數(shù)、大雨日數(shù)均呈從東南向西北遞減的空間分布特征，最長連續(xù)無雨日數(shù)由東南向西北遞增(圖6)。黃河流域年降水總量PRCPTOT在130～778 mm，東南部的豫西和渭河水系多年平均降水量分別為574，514 mm，西北部的甘寧和內(nèi)蒙水系降水量僅為247，266 mm。降水強度SDII為4.4～12.2 mm/d，豫西水系最大，為8.8～12.2 mm，均值為10 mm/d，黃河上游和甘寧水系最小，均值分別為6，6.2 mm/d，SDII的高值區(qū)和低值區(qū)的分布與PRCPTOT的空間分布相似，說明降水總量與降水強度可能存在一定的相關(guān)關(guān)系。內(nèi)蒙和甘寧水系最長連續(xù)無雨日數(shù)CDD達97 d，豫西和渭河水系為56，58 d。黃河上游的最長連續(xù)有雨日數(shù)CWD較長，為3.8～9.4 d，均值為5.7 d，內(nèi)蒙和甘寧水系最短，分別為3.4，3.7 d。中雨日數(shù)R10的高值區(qū)主要集中在豫西和渭河水系，最高值為17.8 d，低值區(qū)主要集中在甘寧、內(nèi)蒙水系，分別為7，8 d。大雨日數(shù)R25的高值區(qū)和低值區(qū)與中雨日數(shù)有相似的空間分布，高值區(qū)主要集中在豫西水系，為5.3 d，低值區(qū)主要集中在甘寧、內(nèi)蒙、黃河上游水系，最低值為1.1 d。黃河流域所有水系內(nèi)中雨日數(shù)均多于大雨日數(shù)。

根據(jù)黃河流域極端降水指數(shù)的相關(guān)關(guān)系可以得出，CDD，CWD與PRCPTOT分別呈負相關(guān)(y=-6.7606x+928.52，R2=0.9107)和正相關(guān)關(guān)系(y=113.98x-107.09，R2=0.6508)，前者與降水量的關(guān)系更為密切。R10，R25均與PRCPTOT呈正相關(guān)關(guān)系(y=30.183x+32.255，R2=0.9894和y=66.166x+224.85，R2=0.7006)，前者與降水量的關(guān)系更為密切。

圖5 1969-2018年黃河流域夏天日數(shù)、生長期長度、霜凍日數(shù)、結(jié)冰日數(shù)、冷夜日數(shù)、暖夜日數(shù)、冷晝?nèi)諗?shù)、暖晝?nèi)諗?shù)變化趨勢

日最大降水量Rx1day、連續(xù)5日最大降水量Rx5day、強降水量R95p、極強降水量R99p均呈現(xiàn)出從東南向西北遞減的趨勢(圖7)，高值區(qū)均集中于豫西水系，Rx1day為48.7～93.2 mm，均值為64.7 mm；Rx5day為79～131.3 mm，均值為101 mm；R95p為106～216 mm，均值為149 mm；R99p為30～75.8 mm，均值為47.5 mm。甘寧、內(nèi)蒙和黃河上游水系Rx1day較為接近且相對較小，均值分別為31.4，32.3，38.5 mm，Rx5day分別為54.9，47.1，56.6 mm；甘寧、內(nèi)蒙水系R95p較為接近，為57.8，67.1 mm，R99p為18.5，21.4 mm。強降水量和極強降水量與多年平均降水量之間均呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(y=3.6441x+46.347，R2=0.9424和y=11.098x+65.523，R2=0.9001)，且前者與降水量關(guān)系更為密切。

圖6 1969-2018年黃河流域降水總量、降水強度、最長連續(xù)無雨日數(shù)、最長連續(xù)有雨日數(shù)、中雨日數(shù)、大雨日數(shù)空間分布

3.4 極端降水的時間變化特征

時間尺度上，除最長連續(xù)無雨日數(shù)外，1969—2018年黃河流域極端降水指標整體均呈增加趨勢，但各水系存在一定的空間差異(圖8)。81%站點的PRCPTOT呈上升趨勢，其中13.7%在95%檢驗水平上顯著上升，主要分布于陜北和黃河上游水系，上升速率為13～35 mm/10 a，陜北水系的上升速率比黃河上游高1.1～3.4 mm/10 a，下降的站點主要分布于渭河和豫西水系，速率為-11～0 mm/10 a，趨勢不顯著。76.7%站點的SDII呈上升趨勢，其中10.3%顯著上升，速率為0.2～0.5 mm/10 a，主要分布于陜北水系，下降的站點主要分布于渭河和豫西水系，下降速率大多在-0.2～0 mm/10 a，趨勢不顯著。58.1%站點的CDD呈下降的趨勢，在各個水系均有分布，極少數(shù)(6.8%)呈顯著下降，幅度為-4～0 d/10 a，一半分布于黃河上游水系。58.5%的站點CWD呈上升趨勢，其中僅有4個站點呈顯著上升，3個分布于黃河上游。CDD顯著下降和CWD顯著上升的站點均主要集中在黃河上游水系，表明該區(qū)域降水更加均勻。76.3%站點的R10呈上升趨勢，其中12.4%顯著上升，幅度為0.5～1.1 d/10 a，主要分布于黃河上游和陜北水系。下降的站點主要集中于渭河、汾河和豫西水系，幅度在-0.5～0 d/10 a，趨勢均不顯著。70.8%站點的R25呈上升趨勢，其中12.6%顯著上升，幅度為0.3～0.6 d/10 a，主要分布于陜北水系，陜北和汾河水系下降的站點較少。

Rx1day和Rx5day總體上以增加為主(圖9A—B)，站點數(shù)分別占總數(shù)的68.4%，66%，其中顯著上升的站點分別占10.4%，7.2%，分布較為分散，沒有明顯特征。R95p和R99p大多呈增加的趨勢(圖9C—D)，分別占73.9%，64.4%，顯著上升占15%，10.4%，R95p的增加幅度略大，為5～17 mm/10 a，R99p增幅為5～13 mm/10 a，主要分布于黃河上游、陜北和渭河水系，其中陜北水系增幅最大，下降趨勢的站點均不顯著，分布較為分散，在陜北水系分布較少。陜北水系R10，R25，R95p和R99p均表現(xiàn)出顯著的增加趨勢，與SDII變化趨勢相吻合，說明陜北地區(qū)強降水逐漸增加，降水趨于極端化，與李雙雙等[22]的研究結(jié)果一致。

圖7 1969-2018年黃河流域日最大降水量、連續(xù)5日最大降水量、強降水量、極強降水量空間分布

4 討論與結(jié)論

4.1 討 論

對黃河流域近50 a極端氣候事件的時空變化特征研究發(fā)現(xiàn)，黃河流域極端最高氣溫和極端最低氣溫整體呈增加趨勢，極端氣溫暖指數(shù)明顯上升，冷指數(shù)明顯下降，表明黃河流域氣溫總體呈上升趨勢，氣溫變化與全球變暖趨勢一致。極端氣溫指數(shù)變化具有區(qū)域差異，流域西北部的甘寧、內(nèi)蒙和黃河上游水系極端氣溫指數(shù)變化幅度較豫西水系、渭河水系大，增溫趨勢更明顯，與劉吉峰等[23]部分研究結(jié)果一致，表明黃河流域氣溫變化的區(qū)域性差異較大，空間分布為“北高南低”，可能是由于流域西北部分布有山地、高原，海拔較高，對溫度變化更為敏感。Liang等[24]將黃河流域劃分為高海拔地區(qū)、西北干旱半干旱地區(qū)和東部季風(fēng)區(qū)研究極端氣溫的變化特征，發(fā)現(xiàn)高海拔地區(qū)和西北干旱半干旱地區(qū)的極端氣溫指數(shù)變化幅度大于東部季風(fēng)區(qū)，北半球副熱帶高壓和北半球極渦這兩個主要的大尺度大氣環(huán)流會顯著影響黃河流域的氣溫變化。日平均溫差顯著增加的站點主要分布于陜北水系和渭河水系，其他對陜北地區(qū)和渭河流域極端氣溫變化的研究中也有相似結(jié)論[25]，陜北和渭河水系部分站點最低氣溫下降可能是導(dǎo)致日平均溫差上升的原因，除最高溫度和最低溫度外，降水量、日照時數(shù)、風(fēng)速、溫室氣體排放等也會影響日平均溫差[26]。

除連續(xù)無雨日數(shù)外，黃河流域內(nèi)極端降水指標整體均呈增加趨勢，Dong等[27]研究發(fā)現(xiàn)1960—2017年黃河流域降水強度、強降水事件(中雨日數(shù)、大雨日數(shù))、強降水量和極強降水量呈增加趨勢，流域上游連續(xù)無雨日數(shù)呈減少趨勢，與本文部分研究結(jié)果一致，Liang等[28]發(fā)現(xiàn)黃河流域東部季風(fēng)區(qū)極端降水指數(shù)呈負趨勢，干旱半干旱地區(qū)和高海拔地區(qū)呈正趨勢。極端降水指標趨勢變化表現(xiàn)出明顯的空間差異性，陜北水系降水量和降水強度呈顯著增加趨勢，與李雙雙等[22]的研究結(jié)果一致，表明陜北地區(qū)氣候呈現(xiàn)暖濕化，半干旱界線向西北方向移動。降水的變化受極端氣溫的影響，極端溫度的升高會導(dǎo)致極端降水事件的發(fā)生[29]，黃河上游水系極端氣溫指標和極端降水指標的變化均較顯著，連續(xù)無雨日數(shù)的顯著下降和連續(xù)有雨日數(shù)的顯著上升也說明了黃河上游地區(qū)降水量逐漸均衡化，與Wang等[30]部分研究結(jié)果相符。

黃河流域極端氣候時空變化受地形地貌、大氣環(huán)流、全球氣候環(huán)境的共同影響，變化趨勢具有明顯的時空差異，本文僅對近50 a極端氣溫和極端降水的變化總趨勢和區(qū)域特征進行分析研究，對發(fā)生極端氣候事件的驅(qū)動因素還需進一步研究，進而提出更全面的應(yīng)對極端氣候變化的措施。

圖8 1969-2018年黃河流域降水總量、降水強度、最長連續(xù)無雨日數(shù)、最長連續(xù)有雨日數(shù)、中雨日數(shù)、大雨日數(shù)變化趨勢

4.2 結(jié) 論

(1) 空間分布上，黃河流域最低氣溫、最高氣溫、夏天日數(shù)和生長期長度整體上呈東南高西北低的分布特征，高值區(qū)主要集中于渭河、汾河和豫西水系，低值區(qū)主要集中于黃河上游水系和內(nèi)蒙水系，日平均溫差、霜凍日數(shù)和結(jié)冰日數(shù)呈相反的分布特征；暖日持續(xù)日數(shù)和冷日持續(xù)日數(shù)的高值區(qū)主要集中在陜北和內(nèi)蒙水系，低值區(qū)主要集中在豫西水系，渭河水系暖日持續(xù)日數(shù)較長，冷日持續(xù)日數(shù)較短，甘寧水系呈相反趨勢；冷夜日數(shù)、暖夜日數(shù)、冷晝?nèi)諗?shù)和暖晝?nèi)諗?shù)空間分布較均勻，區(qū)域差異很小。

(2) 時間尺度上，黃河流域最低氣溫、最高氣溫、暖日持續(xù)日數(shù)、夏天日數(shù)、生長期長度、暖夜日數(shù)、暖晝?nèi)諗?shù)呈增加趨勢，冷日持續(xù)日數(shù)、霜凍日數(shù)、結(jié)冰日數(shù)、冷夜日數(shù)、冷晝?nèi)諗?shù)呈減少趨勢，各水系極端氣溫指數(shù)變化趨勢與黃河流域相似，但存在一定的空間差異，黃河上游和甘寧水系冷夜日數(shù)、冷晝?nèi)諗?shù)、暖夜日數(shù)、暖晝?nèi)諗?shù)減少或增加趨勢均最顯著，黃河上游水系最低氣溫和最高氣溫增速最大，甘寧水系暖日持續(xù)日數(shù)、夏天日數(shù)和生長期長度增速最大，內(nèi)蒙水系日平均溫差、冷日持續(xù)日數(shù)和結(jié)冰日數(shù)下降速度最大，日平均溫差顯著上升的站點主要分布于陜北水系和渭河水系。

(3) 黃河流域極端降水指數(shù)年降水總量、降水強度、中雨日數(shù)、大雨日數(shù)、日最大降水量、5日最大降水量、強降水量、極強降水量均呈從東南向西北遞減的空間分布特征，高值區(qū)主要集中于豫西水系，低值區(qū)主要集中在甘寧、內(nèi)蒙和黃河上游水系，具有明顯的空間差異性；連續(xù)有雨日數(shù)的最大值集中于黃河上游水系，最小值集中于甘寧和內(nèi)蒙水系；連續(xù)無雨日數(shù)呈從東南向西北遞增的趨勢，甘寧和內(nèi)蒙水系較長，豫西和渭河水系較短。

圖9 1969-2018年黃河流域日最大降水量、連續(xù)5日最大降水量、強降水量、極強降水量變化趨勢

(4) 除連續(xù)無雨日數(shù)外，黃河流域內(nèi)站點的極端降水指標大多數(shù)均呈增加趨勢，顯著上升的站點主要集中于黃河上游水系和陜北水系，陜北水系增加趨勢最顯著，呈下降趨勢的站點主要分布于渭河和豫西水系，且趨勢均不顯著；連續(xù)無雨日數(shù)顯著下降和連續(xù)有雨日數(shù)顯著上升的站點均主要集中在黃河上游水系。