陳躍萍，武勝利，趙 昕，張藝加

（1.新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054；2.新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830054）

政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（IPCC）第六次評(píng)估報(bào)告指出，2010—2019年全球平均表面溫度升高約為1.07 ℃，并指出未來(lái)20 a內(nèi)，全球地表溫度升高預(yù)計(jì)超過(guò)1.5～2.0 ℃［1］。近百年來(lái)，中國(guó)氣溫變化處于明顯的上升趨勢(shì)，年均地表溫度上升約0.20～0.52 ℃·(10a)-1［2］。在全球變暖背景下，氣候變化正在以多種方式影響著地球上每個(gè)區(qū)域。其中，極端氣候事件，如極端氣溫、暴雨洪澇等，對(duì)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了重要影響［3］。

目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者針對(duì)不同區(qū)域極端氣候事件變化特征及其規(guī)律進(jìn)行了分析研究［4-7］。在全球范圍上，Alexander 等［5］對(duì)全球極端氣溫事件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)全球70%以上的陸地地區(qū)，冷夜顯著減少，暖夜顯著增加；Song 等［6］對(duì)1981 年以來(lái)全球極端氣溫事件的時(shí)空變化分析發(fā)現(xiàn)，全球熱浪和寒潮的發(fā)生頻率每10 a 分別增加了2.7 倍和6.4 倍，并存在較大的區(qū)域差異。在中國(guó)，鄭景云等［7］研究發(fā)現(xiàn)，1950年后中國(guó)曾多次出現(xiàn)過(guò)極端冷冬等寒冷事件，在此期間較溫暖時(shí)期也出現(xiàn)過(guò)超20 世紀(jì)極端記錄的炎夏；王岱等［8］研究中國(guó)極端氣溫季節(jié)變化發(fā)現(xiàn)，整體上看，極端氣溫存在變暖減緩或變冷現(xiàn)象，區(qū)域上看，不同區(qū)域不同季節(jié)極端氣溫變化存在差異。對(duì)于西北地區(qū)，齊月等［9］研究表明，近50 a來(lái)氣溫整體呈上升趨勢(shì)，極端高溫事件與極端低溫事件發(fā)生頻率呈負(fù)相關(guān)；曲姝霖等［10］研究得出，西北地區(qū)極端高溫事件呈增加趨勢(shì)，高值中心主要集中在新疆、青海、甘肅和寧夏地區(qū)。新疆由于其獨(dú)特的地理位置，生態(tài)環(huán)境較為脆弱，從而對(duì)氣候變化非常敏感［11］，幅員遼闊和地形復(fù)雜也使得其內(nèi)部氣候變化趨勢(shì)不同［12］。張延偉等［13］利用34 個(gè)氣象站點(diǎn)的氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)分析北疆地區(qū)極端氣候事件，結(jié)果表明該區(qū)高溫和低溫事件強(qiáng)度、頻數(shù)呈顯著增加趨勢(shì)。高婧等［14］利用10 個(gè)極端氣溫指數(shù)分析塔城地區(qū)極端氣溫變化特征得出，塔城北部地區(qū)變暖幅度大于南部地區(qū)，冷指數(shù)與暖指數(shù)變化呈不對(duì)稱性。雖然已有眾多學(xué)者對(duì)新疆極端氣候事件進(jìn)行了研究，但多是大尺度區(qū)域研究，小尺度區(qū)域研究較少。哈密市位于新疆東部，地處亞歐大陸中部，天山山脈橫亙其上，特殊的自然地理?xiàng)l件使哈密市兼具南北疆氣候特點(diǎn)。哈密市屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，炎熱干燥、干旱少雨，是我國(guó)最酷熱干燥的地區(qū)之一，也是重要的畜牧業(yè)和瓜果生產(chǎn)基地，有著豐富的生物資源，氣候變化特別是極端氣候事件的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響該區(qū)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展。本文利用哈密市6個(gè)氣象站點(diǎn)逐日最高、最低氣溫?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)RClimDex 1.0計(jì)算15個(gè)極端氣溫指標(biāo)，分析該區(qū)極端氣溫時(shí)空變化特征，為預(yù)測(cè)未來(lái)氣溫變化趨勢(shì)，增強(qiáng)對(duì)極端氣溫事件的應(yīng)對(duì)能力，減輕氣象災(zāi)害對(duì)哈密市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的危害提供一定依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

哈密市位于新疆最東端，地理位置介于91°06′～96°23′E、40°52′～45°05′N 之間（圖1）。天山橫亙于哈密，山北雪山冰川、森林草地渾然一體，山南盆地為戈壁大漠環(huán)繞，總面積14.21×104km2，下轄一區(qū)兩縣。該區(qū)為典型的溫帶大陸性干旱氣候，由于地形起伏較大，形成春季多風(fēng)、夏季酷熱、秋季晴朗、冬季寒冷的特點(diǎn)。該地年均溫9.8 ℃，極端高溫43 ℃，極端低溫-32 ℃，多年平均年降水量33.8 mm。哈密市水資源以冰雪融水和地下水為主。此外，還有豐富的草地、林地、森林、野生動(dòng)植物和礦產(chǎn)資源，氣候變化特別是極端氣候事件的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響哈密市農(nóng)牧業(yè)發(fā)展。

圖1 研究區(qū)示意圖Fig.1 Schematic diagram of the study area

2 數(shù)據(jù)與方法

本文選取數(shù)據(jù)來(lái)自6個(gè)國(guó)家氣象地面基準(zhǔn)站［15］（巴里坤、哈密、紅柳河、淖毛湖、十三間房、伊吾），依據(jù)氣象數(shù)據(jù)的連續(xù)性和最長(zhǎng)時(shí)間段等原則選取1961—2019年日最高與最低氣溫?cái)?shù)據(jù)，按新疆獨(dú)特的地理環(huán)境將季節(jié)劃分為春季（4—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—10月）、冬季（11月—次年3月）。利用RClimDex 1.0軟件分別計(jì)算哈密市6個(gè)站點(diǎn)15個(gè)極端氣溫指數(shù)［3］（表1）。對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，包括缺測(cè)值、異常值和錯(cuò)誤值（如日最高溫＜日最低溫），三者總占比0.142%。采取一元線性回歸法、10 a滑動(dòng)平均、Mann-Kendall法、滑動(dòng)t檢驗(yàn)、主成分分析法和反距離加權(quán)插值法［12］等方法對(duì)哈密市極端氣溫的時(shí)間變化趨勢(shì)、突變性、空間變化以及相關(guān)性進(jìn)行分析。

表1 極端氣溫指數(shù)定義Tab.1 Definitions of extreme temperature indices

3 結(jié)果與分析

3.1 時(shí)間變化特征

3.1.1 趨勢(shì)變化近60 a 哈密市極端氣溫冷指數(shù)從年際變化來(lái)看（圖2a～f），除日最低氣溫極低值（TNn）和日最高氣溫極低值（TXn）外，均呈下降趨勢(shì)，傾向率絕對(duì)值自高向低為：霜凍日數(shù)（FD0）＞冷夜日數(shù)（TN10P）＞冷晝?nèi)諗?shù)（TX10P）＞冰凍日數(shù)（ID0）＞TNn＞TXn。TNn 和TXn 變化規(guī)律一致，總體呈大幅波動(dòng)上升，傾向率分別為0.65 ℃·(10a)-1和0.30 ℃·(10a)-1，在1980前波動(dòng)幅度較大，此后波動(dòng)變小呈上升趨勢(shì)。FD0 和TN10P 均呈持續(xù)下降趨勢(shì)，下降速率分別為-4.59 d·(10a)-1和-1.90 d·(10a)-1；TX10P在1960—1970 年呈小幅度上升趨勢(shì)，此后呈下降趨勢(shì)，下降速率為-1.16 d·(10a)-1；ID0 在1985—1990年波動(dòng)幅度較小，其余均呈大幅波動(dòng)，變化率為-1.09 d·(10a)-1。在季節(jié)尺度上（表2），TNn、TX10P 和TN10P 四季均通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)，TXn只有夏、秋、冬季通過(guò)檢驗(yàn)。其中，TNn 和TXn 各季節(jié)變化較小且均勻，TNn 在冬季上升幅度最大0.70 ℃·(10a)-1，春季最小為0.57 ℃·(10a)-1；TXn在秋季上升幅度最大為0.36 ℃·(10a)-1，春季最小為0.19 ℃·(10a)-1。TX10P 四季均呈下降趨勢(shì)，下降速率分別為-0.94 d·(10a)-1、-1.33 d·(10a)-1、-1.10 d·(10a)-1和-1.11 d·(10a)-1，春季呈持續(xù)下降趨勢(shì)，夏季在1960—1970 年緩慢上升，后呈下降趨勢(shì)，秋季和冬季在1960—1985 年呈上升趨勢(shì)，此后呈波動(dòng)下降。TN10P分別以-1.71 d·(10a)-1、-2.14 d·(10a)-1、-2.06 d·(10a)-1和-1.68 d·(10a)-1呈持續(xù)波動(dòng)下降趨勢(shì)，表現(xiàn)為冬季最小，夏季最大。

表2 1960—2019年哈密市極端氣溫指數(shù)變化幅度Tab.2 Variations in the extreme temperature index in Hami City from 1960 to 2019

圖2 1960—2019年哈密市極端氣溫指數(shù)年際變化Fig.2 Interannual variation of extreme temperature index in Hami City from 1960 to 2019

近60 a來(lái)哈密市暖指數(shù)表現(xiàn)為不同程度上升趨勢(shì)（圖2g～l）。從年際變化看，夏日日數(shù)（SU25）、暖夜日數(shù)（TN90P）、暖晝?nèi)諗?shù)（TX90P）、熱夜日數(shù)（TR20）、日最低氣溫極高值（TNx）和日最高氣溫極高值（TXx）均通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)呈顯著上升趨勢(shì)，TNx 上升最微弱，上升速率為0.53 ℃·(10a)-1；其中，TR20和TXx上升最為顯著，在20世紀(jì)90年代中期向上波動(dòng)最大，上升速率為4.06 d·(10a)-1和4.12 ℃·(10a)-1；SU25 以3.51 d·(10a)-1的年際傾向率上升，20 世紀(jì)90 年代中期前呈緩慢波動(dòng)上升，此后呈大幅波動(dòng)上升；相對(duì)指數(shù)TN90P 的上升幅度是TX90P 的兩倍多，分別為3.85 d·(10a)-1和1.76 d·(10a)-1。在季節(jié)尺度上（表2），TX90P 和TN90P 在春、夏、秋、冬季的上升幅度均較為明顯，變化規(guī)律一致。夏季最大，上升速率分別為3.00 d·(10a)-1和5.35 d·(10a)-1；冬季最小，上升速率分別為1.09 d·(10a)-1和2.54 d·(10a)-1，且均通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)。TXx 在春季和冬季上升幅度一致為0.32 ℃·(10a)-1，夏季和秋季略小分別為0.28 ℃·(10a)-1和0.26 ℃·(10a)-1；TNx季節(jié)變化則與TXx相反，夏季和秋季上升速率略高分別為0.53 ℃·(10a)-1和0.55 ℃·(10a)-1，而春季和冬季分別為0.49 ℃·(10a)-1和0.46 ℃·(10a)-1，均通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)。

近60 a來(lái)哈密市持續(xù)指數(shù)變化表現(xiàn)如圖2m～o，生長(zhǎng)季度長(zhǎng)（GSL）和熱持續(xù)指數(shù)（WSDI）變化趨勢(shì)一致，而冷持續(xù)指數(shù)（CSDI）變化趨勢(shì)則與前兩者相反。其中，GSL 和WSDI 呈持續(xù)上升趨勢(shì)，但兩者上升幅度存在差異，GSL呈大幅波動(dòng)上升，上升速率為3.52 d·(10a)-1，WSDI 呈小幅波動(dòng)上升，上升速率為2.85 d·(10a)-1。CSDI 在1960—1985 年波動(dòng)幅度較大，此后呈小幅波動(dòng)下降，下降速率為-0.77 d·(10a)-1。

3.1.2 突變特征采用M-K檢驗(yàn)和滑動(dòng)t檢驗(yàn)對(duì)選取的15 個(gè)極端氣溫指數(shù)進(jìn)行突變分析，F(xiàn)D0、TX10P、ID0、TNn、TXn、SU25、TN90P、TX90P、TR20、TNx、TXx、GSL 和WSDI 等指數(shù)均發(fā)生了突變。由圖3 可知，冷指數(shù)TX10P 在1998 年后下降趨勢(shì)顯著，下降程度低于0.05顯著水平線；TN10P在1976年和1995年超過(guò)t0.01=2.88（滑動(dòng)步長(zhǎng)N=10），但M-K 檢驗(yàn)交點(diǎn)年為1993年，不在滑動(dòng)t檢驗(yàn)?zāi)晗薹秶鷥?nèi)（圖略），故TN10P 無(wú)明顯突變。FD0 在1997 年超過(guò)t0.01=2.88（N=10），此時(shí)UF 和UB 存在交點(diǎn)，表明FD0 在1997年發(fā)生突變。ID0、TNn和TXn在M-K檢驗(yàn)下均有多個(gè)交點(diǎn)，為剔除偽突變點(diǎn)，再使用滑動(dòng)t檢驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果顯示：1985 年ID0 超過(guò)t0.01=2.88（N=10）和t0.01=3.06（N=7），且M-K 檢驗(yàn)突變年限在此范圍內(nèi)，即ID0 在1985 年有明顯突變；同理，TNn 在1982、1985年突變，TXn 在2001 年突變，TNn 上升趨勢(shì)更明顯。暖指數(shù)SU25、TX90P 和TNx 突變時(shí)間分別在1999、1999 年和1997 年，并在2000 年后UF 超0.05 臨界線，上升趨勢(shì)顯著。TR20 和TXx 均在1997 年超過(guò)t0.01=2.88（N=10），且此時(shí)M-K檢驗(yàn)交點(diǎn)在此范圍內(nèi)，即二者均在1997 年突變；同理TN90P 在1998 年突變，上升趨勢(shì)顯著。持續(xù)指數(shù)GSL 在1999 年突變，2000 年以前呈波動(dòng)上升，上升趨勢(shì)不明顯；CSDI 在M-K檢驗(yàn)時(shí)交點(diǎn)較多，為增加可信度，使用滑動(dòng)t檢驗(yàn)再次驗(yàn)證，當(dāng)N=5 時(shí)，CSDI 在1970 年超過(guò)t0.01=3.36，但此時(shí)不在M-K 交點(diǎn)年限內(nèi)，表明CSDI 無(wú)明顯突變；WSDI 突變時(shí)間在1996 年，UF 曲線呈先波動(dòng)上升趨勢(shì)，2000年后上升趨勢(shì)更加顯著。

圖3 1960—2019年哈密市極端氣溫M-K檢驗(yàn)Fig.3 Mann-Kendall test of absolute index of extreme air temperature in Hami City from 1960 to 2019

3.2 空間變化特征

圖4 為1960—2019 年哈密市極端氣溫指數(shù)傾向率空間分布圖，從頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間3個(gè)方面分析。極端氣溫事件的頻率通常用FD0、TN10P、TX10P、ID0、SU25、TN90P、TX90P、TR20 表示［16］，且極端高低溫事件頻次呈現(xiàn)不對(duì)稱的反方向發(fā)生。研究區(qū)內(nèi)所有站點(diǎn)的冷指數(shù)除TNn 和TXn 外，均呈減少趨勢(shì)。FD0 均呈減少趨勢(shì)，全部站點(diǎn)通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)，十三間房下降幅度最大為-9.70 d·(10a)-1，伊吾最小為-2.00 d·(10a)-1；TN10P 下降幅度在-0.90～-2.60 d·(10a)-1之間，6 站點(diǎn)通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)；與TN10P 相比，TX10P 變化幅度更小，由東部和西部向中部減少；ID0 減少幅度排序?yàn)椋汗埽臼g房＞巴里坤＞伊吾＞紅柳河＞淖毛湖，其中只有哈密通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)。暖指數(shù)在各站點(diǎn)均呈不同程度增加趨勢(shì)。SU25 顯著增加，增加幅度為：伊吾［4.99 d·(10a)-1］＞十三間房［4.09 d·(10a)-1］＞巴里坤［3.50 d·(10a)-1］＞淖毛湖［3.20 d·(10a)-1］＞哈密［2.70 d·(10a)-1］＞紅柳河［2.57 d·(10a)-1］；TN90P 和TX90P增幅趨勢(shì)一致，均呈自西向東減少趨勢(shì)，全部站點(diǎn)通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)；TR20 中，全部站點(diǎn)呈上升趨勢(shì)，巴里坤站和伊吾站未通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)，處于中部地區(qū)。極端氣溫強(qiáng)度的表示常用指數(shù)為T(mén)Nn、TXn、TNx、TXx，各站點(diǎn)間TNn、TXn、TNx、TXx變化幅度差距較小，其中，暖指數(shù)變化較冷指數(shù)更大。TNn只有巴里坤和十三間房通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)，巴里坤增幅為0.90 ℃·(10a)-1，十三間房增幅為2.00 ℃·(10a)-1；TXn增幅較小，在0.01～0.50 ℃·(10a)-1之間，且只有巴里坤、哈密和十三間房變化趨勢(shì)顯著；哈密TNx 變化最大，3.41 ℃·(10a)-1?？傮w上看，近60 a 來(lái)哈密市極端氣溫強(qiáng)度在增強(qiáng)，哈密和十三間房強(qiáng)度較強(qiáng)。GSL、CSDI、WSDI 表示極端氣溫事件持續(xù)事件，GSL 與WSDI 變化幅度趨于一致，CSDI 變化相反。GSL 和WSDI 上升幅度顯著，全部站點(diǎn)通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)，上升幅度最大均為十三間房，分別為6.88 d·(10a)-1、5.30 d·(10a)-1。CSDI各站點(diǎn)均呈不同程度減少趨勢(shì)，巴里坤減少最為顯著，減少幅度為-1.73 d·(10a)-1。從上述所有站點(diǎn)的變化趨勢(shì)看，除紅柳河站點(diǎn)外，其他大部分變化趨勢(shì)較大的站點(diǎn)都位于天山山脈附近或被山脈環(huán)繞，地形與海拔高度與極端氣溫變化之間存在密切關(guān)系。

圖4 1960—2019年哈密市極端氣溫指數(shù)傾向率空間分布Fig.4 Spatial distributions of extreme temperature index propensity rate in Hami City from 1960 to 2019

3.3 極端氣溫指數(shù)區(qū)域差異

為明確哈密市與新疆其他地區(qū)以及全球其他地區(qū)之間極端氣溫指數(shù)變化差異，表3 對(duì)比分析了哈密與其他地區(qū)的極端氣溫指數(shù)變化幅度。分析表明，哈密地區(qū)的極端氣溫變化趨勢(shì)與新疆其他地區(qū)、全球以及全國(guó)其他地區(qū)變化趨勢(shì)總體上一致，但也存在著差異。冷指數(shù)在整個(gè)哈密市的變化幅度顯著高于新疆其他地區(qū)和全球變化水平，尤其是FD0、TNn 和TXn 全部高于其他地區(qū)，ID0 只略低于天山地區(qū)、新疆和青藏高原地區(qū)，TX10P則是略低于天山地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州（簡(jiǎn)稱巴州）地區(qū)和新疆，說(shuō)明山區(qū)的氣溫變化相對(duì)于低谷和平原地區(qū)更為敏感。暖指數(shù)除TN90P、TX90P外，其余指數(shù)變化幅度均高于其他區(qū)域，且均通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)。TN90P 較新疆和巴州地區(qū)，變化幅度較小，TX90P 變化幅度低于新疆、巴州地區(qū)和黃土高原。持續(xù)指數(shù)變化幅度明顯高于其他大部分區(qū)域。綜上所述，新疆哈密市的極端氣溫指數(shù)變化較其他區(qū)域表現(xiàn)出明顯的差異特征并整體上高于新疆其他區(qū)域和全國(guó)其他區(qū)域，表明哈密市是一個(gè)極端氣溫變化較為敏感的區(qū)域。

表3 哈密市極端氣溫指數(shù)變化趨勢(shì)與其他區(qū)域?qū)Ρ萒ab.3 Comparison of extreme temperature index trends in Hami City with other regions

3.4 極端氣溫指數(shù)主成分分析

采用主成分分析法，結(jié)果表明：KMO=0.826，因子分析均大于0.502，主成分向原始變量解釋程度較高，因子分析效果較好，初始特征值大于1的2個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)76.453%，符合分析要求（表4）。由表4 可知，第一主成分特征值9.092，占方差貢獻(xiàn)率的60.614%，表明可用于描述極端氣溫的變化。其中除了ID0、TXn和CSDI外，各極端氣溫指數(shù)都處于較高載荷值，冷指數(shù)FD0、TN10P、TX10P 載荷絕對(duì)值均在0.842 以上，暖指數(shù)SU25、TN90P、TX90P、TR20、TNx、TXx 載荷值均為正值且大于0.790，持續(xù)指數(shù)GSL、WSDI 均為正載荷，分別為0.816、0.752。相關(guān)分析表明（表5），各暖指數(shù)間呈正相關(guān)（P＜0.01），與冷指數(shù)（FD0、TN10P、TX10P、ID0）呈負(fù)相關(guān)。第二主成分占方差貢獻(xiàn)率15.839%，ID0、TNn、TXn 和CSDI 為高載荷指數(shù)，后三者之間呈負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與其他極端指數(shù)呈正相關(guān)；其中，冷指數(shù)（FD0、TNn、TXn）為負(fù)載荷，載荷值分別為-0.103、-0.664、-0.822，暖指數(shù)和持續(xù)指數(shù)均為正載荷，GSL與暖指數(shù)呈正相關(guān)（P＜0.01），與冷指數(shù)（FD0、TN10P、TX10P、ID0）呈負(fù)相關(guān)。綜合哈密市近60 a來(lái)極端指數(shù)變化趨勢(shì)分析，極端氣溫事件變化與氣溫變暖相關(guān)性較高，冷暖指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，表明哈密市GSL 變化主要受到極端低溫的影響，極端低溫上升是GSL增加的重要原因。

表4 哈密市極端氣溫指數(shù)的主成分分析Tab.4 Principal component analysis of extreme air temperature indices in Hami City

表5 哈密市極端氣溫指數(shù)的相關(guān)性分析Tab.5 Pearson correlation analysis of extreme temperature indices in Hami City

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

近60 a 哈密市極端氣溫變化表現(xiàn)為：極端高溫和極端低溫均呈上升趨勢(shì)，冷暖指數(shù)變化相反，冷指數(shù)下降，暖指數(shù)上升，這與新疆［20］和全國(guó)［21］極端氣溫變化趨勢(shì)一致，但大部分指數(shù)變化幅度較新疆和全國(guó)更低，這可能是由于研究時(shí)段差異造成的。氣溫變化受多種復(fù)雜因素的影響，大氣環(huán)流是影響哈密市極端氣溫變化的主要原因之一。丁之勇等［15］研究發(fā)現(xiàn)北極濤動(dòng)（AO）、北大西洋濤動(dòng)（NAO）和厄爾尼諾-南方濤動(dòng)指數(shù)（ENSO）均對(duì)北疆地區(qū)極端氣溫變化有著不同程度影響。其中AO與極端指數(shù)之間的變化具有顯著相關(guān)性，在冬季與我國(guó)35°N以北地區(qū)地表氣溫異常變化存在顯著的同向變化關(guān)系，AO 指數(shù)升高會(huì)導(dǎo)致我國(guó)北方地區(qū)發(fā)生寒潮頻次減少，進(jìn)而促使哈密市冬季氣溫上升。然后是地形影響，天山自西向東橫亙于哈密市，地形中間高南北低，研究區(qū)內(nèi)雪山冰川、森林草地、戈壁大漠地形復(fù)雜。徐用兵等［22］研究表明各極端氣溫指數(shù)變化與地形和海拔高度關(guān)系密切。在本研究中，十三間房、哈密等極端氣溫指數(shù)變化明顯的區(qū)域，都位于天山山脈南坡，極端氣溫變化顯然受地形坡面影響。其次是城市化［23］的影響，隨著人口的增長(zhǎng)和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，自然環(huán)境遭到破環(huán)而人類向外排放的溫室氣體持續(xù)增加，使得哈密市的溫度逐年呈上升趨勢(shì)。除此之外，太陽(yáng)黑子［24］、云量［25］和緯度［26］等因素也對(duì)極端氣溫變化有著不同程度的影響。極端氣溫事件（極端低溫、極端高溫）對(duì)社會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)都有著嚴(yán)重的破壞性，因此研究哈密市過(guò)去極端氣溫變化趨勢(shì)，并預(yù)測(cè)未來(lái)極端氣溫發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，對(duì)有效應(yīng)對(duì)未來(lái)極端氣溫事件變化具有重要作用。

本文僅對(duì)哈密市極端氣溫的時(shí)空變化進(jìn)行詳細(xì)分析，由于資料有限，對(duì)于其影響因素的研究還不夠全面，所以，針對(duì)哈密市極端氣候事件影響因素仍需進(jìn)一步研究。

4.2 結(jié)論

（1）時(shí)間特征，哈密市極端氣溫指數(shù)變化具有不對(duì)稱性，冷暖指數(shù)變化相反，冷指數(shù)除TNn和TXn外均下降，暖指數(shù)均持續(xù)上升，大部分暖指數(shù)變化幅度大于冷指數(shù)，夜指數(shù)變暖幅度大于晝指數(shù)。季節(jié)上看，大部分極端氣溫指數(shù)在夏季、秋季變化幅度更大，表明近60 a來(lái)哈密市炎夏事件發(fā)生的頻率呈上升趨勢(shì)。

（2）空間特征，近60 a 來(lái)哈密市極端低溫事件頻率顯著降低，其中FD0 下降最為顯著，空間表現(xiàn)為自東向西遞減，強(qiáng)度增強(qiáng)較弱，只有33%～50%的站點(diǎn)通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)；極端高溫事件頻率增加、強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，TR20增加最為顯著，高值區(qū)在十三間房、淖毛湖，低值區(qū)在巴里坤、哈密、伊吾和紅柳河；極端持續(xù)事件GSL 與WSDI 變化幅度趨于一致，CSDI變化相反。

（3）突變時(shí)間，極端氣溫冷指數(shù)對(duì)氣候變化更為敏感，突變發(fā)生在1985年和1995年左右，暖指數(shù)（SU25、TN90P、TX90P、TR20、TNx、TXx）和持續(xù)指數(shù)（GSL、WSDI）突變時(shí)間在1990—1999年之間。

（4）主成分分析結(jié)果表明2個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為76.453%，相關(guān)分析也表明各指數(shù)間具有較好的相關(guān)性，其中極端氣溫事件變化與氣溫變暖相關(guān)性較高，冷暖指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，TN10P、TX10P、FD0、TN90P、TX90P 主成分是哈密氣溫升高的主要因素。