摘 要:利用1991—2023年臨沂市國家氣象站逐月極端最高氣溫、極端最低氣溫、高溫日數(shù)及霜日數(shù)等資料,分析了臨沂市極端氣溫變化趨勢。結(jié)果表明:近30年內(nèi),臨沂市極端氣溫呈暖化趨勢,其中,臨沂市年極端最低氣溫主要出現(xiàn)在11月—翌年2月,出現(xiàn)在1月的頻率較高,出現(xiàn)在2月和11月的頻率較低;極端最高氣溫主要出現(xiàn)在每年的5—8月,出現(xiàn)在6月的頻率較高,出現(xiàn)在5月和8月的頻率較低。同時,臨沂市呈現(xiàn)出高溫升高、低溫降低的特征,年極端最低氣溫整體呈現(xiàn)出下降趨勢,氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年,極端最低氣溫下降趨勢并不顯著;極端最高氣溫整體呈現(xiàn)出上升趨勢,氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年,極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。此外,臨沂市年平均高溫日數(shù)整體增加,呈西南高東北低分布;而霜日數(shù)整體減少,呈南北高、中間低分布。
關(guān)鍵詞:極端氣溫;變化趨勢;特征;臨沂市
中圖分類號: P423.36 文獻標(biāo)志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)05–0-03
在全球氣候變暖的背景下,極端氣候事件頻發(fā)。極端氣候事件不僅直接影響了公共衛(wèi)生和生態(tài)系統(tǒng),而且對社會基礎(chǔ)設(shè)施和其他服務(wù)設(shè)施造成了損害。臨沂市是山東省轄地級市,位于山東省東南部,地勢西北高東南低,屬于溫帶季風(fēng)氣候,氣溫適宜,四季分明,光照充足,雨量充沛,雨熱同季,無霜期長,但氣象災(zāi)害頻繁出現(xiàn)?;诖?,分析了臨沂市極端氣溫變化情況,為防災(zāi)減災(zāi)的制定提供參考。
1 研究資料和方法
以1991—2023年臨沂市國家氣象站逐月極端最高氣溫、極端最低氣溫的數(shù)據(jù)資料以及1991—2019年逐月平均高溫日數(shù)和霜日數(shù)的數(shù)據(jù)資料為依據(jù),采用線性傾向估計法,對臨沂市極端氣溫變化趨勢進行分析。
2 極端氣溫的變化特征
2.1 極端最高氣溫
1991—2023年,臨沂市極端最高氣溫主要出現(xiàn)在每年的5—8月,5—8月的極端最高氣溫分別出現(xiàn)了2、18、12、1年,極端最高溫出現(xiàn)在6月的頻率最高,占總年數(shù)的54.5%,其次是7月,共出現(xiàn)12年,占總年數(shù)的36.4%;極端最高溫出現(xiàn)在5月和8月的頻率較低,分別占總年數(shù)的6.1%、3.0%。年極端最高氣溫為34.3~40.3 ℃,其中,超過37.0 ℃的共有14年,占總年數(shù)的42.4%。
2.1.1 年際變化
1991—2023年,臨沂市年極端最高氣溫平均值為36.7 ℃,整體呈現(xiàn)上升趨勢,氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年,極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。1991—1998年臨沂市極端最高氣溫呈現(xiàn)波動下降的趨勢;1998—2002年波動上升,且2002年極端最高氣溫達(dá)到最高值;2002—2008年呈現(xiàn)波動下降的趨勢,且下降幅度較大;自2008年以后,臨沂市極端最高氣溫呈現(xiàn)波動上升的趨勢(圖1a)。
2.1.2 月際變化
對逐年代同月間的極端最低氣溫、極端最高氣溫對比分析,用后一個年代的月極端氣溫值減去前一個年代對應(yīng)的月極端氣溫值的結(jié)果作為年較差。對應(yīng)的差值為正,說明極端氣溫呈現(xiàn)上升趨勢,反之,則呈現(xiàn)下降趨勢。
如表1所示,21世紀(jì)00年代月極端最高氣溫數(shù)據(jù)年較差顯示,21世紀(jì)00年代臨沂市極端最高氣溫主要表現(xiàn)為上升趨勢。21世紀(jì)10年代的年較差結(jié)果顯示,有10個月的差值為正值,占總月份的83.3%,極端最高氣溫共升高0.7 ℃,有2個月的差值為-0.3 ℃。21世紀(jì)10年代后極端最高氣溫以上升趨勢為主。
2.2 極端最低氣溫
臨沂市極端最低氣溫主要出現(xiàn)在每年的11月—翌年2月,11—12月、翌年1—2月的極端最低氣溫分別出現(xiàn)了1、9、20、3年,極端最低溫出現(xiàn)在1月的頻率較高,占總年數(shù)的60.6%,其次是12月份,占總年數(shù)的27.3%;極端最低溫出現(xiàn)在2、11月份的頻率較低,分別占總年數(shù)的9.1%、3.0%。年極端最低氣溫為-16.8~-8.0 ℃,其中年極端最低氣溫在-13.0 ℃以下有6年,占總年數(shù)的18.2%。
2.2.1 年際變化
1991—2023年,臨沂市年極端最低氣溫平均值為-11.4 ℃,整體呈現(xiàn)下降趨勢,氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年,極端最低氣溫下降趨勢不顯著。1991—1998年、2007—2011年、2017年往后的年極端最低氣溫均呈現(xiàn)波動下降趨勢,其中2017年往后年極端最低氣溫波動下降幅度較大;而1998—2007年、2011—2017年的極端最低氣溫以波動上升趨勢為主。如圖1b所示。
2.2.2 月際變化
如表1所示,21世紀(jì)00年代月極端最低氣溫數(shù)據(jù)年較差顯示,月際最低氣溫變化幅度不大,下降幅度較??; 21世紀(jì)10年代的年較差結(jié)果顯示,年較差為正值的有8個月,年較差為負(fù)值的有4個月,臨沂市極端最低氣溫整體呈現(xiàn)升高趨勢。
2.3 高溫日數(shù)與霜日數(shù)
2020年開始,山東省氣象臺站實行自動化觀測,霜日數(shù)不再觀測,為保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性水平,在此主要對1991—2019年臨沂市高溫日數(shù)和霜日數(shù)的資料進行分析,其中35.0 ℃以上的天氣為高溫天氣。
2.3.1 變化趨勢
1991—2019年臨沂市年平均高溫日數(shù)為6.7 d,整體呈現(xiàn)增加的趨勢,氣候傾向率1.991 d/10年,并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗,臨沂市高溫日數(shù)上升趨勢較為顯著;1991—2008年臨沂市年平均高溫日數(shù)呈現(xiàn)波動下降的趨勢;從2008年往后,高溫日數(shù)快速增加,且增幅較為明顯(圖2a)。
臨沂市年平均霜日數(shù)為74.1 d,整體呈現(xiàn)出下降的趨勢(圖2b),氣候傾向率為-7.561 d/10年,并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗,霜日數(shù)減少趨勢較為顯著。1991—1999年臨沂市年平均霜日數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢;1999—2008年的年平均霜日數(shù)呈現(xiàn)波動上升趨勢;自2008年以后,臨沂市年平均霜日數(shù)呈下降趨勢。
2.3.2 空間分布
1991—2019年臨沂市高溫平均日數(shù)分布呈西南高東北低的特征(圖3a),高溫平均日數(shù)最大值出現(xiàn)在費縣,為7.5 d;最小值出現(xiàn)在沂水,為4.2 d。臨沂市高溫平均日數(shù)分布特征與臨沂地形分布特征具有一致性(臨沂市東部地區(qū)離海洋較近,北部為沂蒙山區(qū),高溫出現(xiàn)次數(shù)較少,對應(yīng)高溫日數(shù)偏小)。
霜平均日數(shù)分布呈南北高、中間低的特征(圖3b),霜平均日數(shù)最大值同樣出現(xiàn)在費縣,為87.7 d;最小值出現(xiàn)在臨沭,為57.0 d。臨沂市北部為沂蒙山區(qū),海拔高,霜出現(xiàn)次數(shù)較多;南部的郯城受臺站地形影響,溫度普遍較低,霜出現(xiàn)次數(shù)也較多;中部臨沂、臨沭地區(qū),人口密集,城市發(fā)展程度較高,溫度相對偏高,霜日數(shù)偏少。
3 結(jié)論
第一,1991—2023年臨沂市年極端最低氣溫主要出現(xiàn)在每年的11月—翌年2月,其中出現(xiàn)在1月的頻率最高,其次是12月,出現(xiàn)在2、11月的頻率最低;極端最高氣溫主要出現(xiàn)在每年的5—8月,其中出現(xiàn)在6月的頻率最高,其次是7月,出現(xiàn)在5和8月的頻率較低。
第二,1991—2023年臨沂市年極端最低氣溫整體呈現(xiàn)下降趨勢,氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年,但未通過顯著性水平檢驗,年極端最低氣溫下降趨勢并不顯著;年極端最高氣溫整體呈現(xiàn)上升趨勢,氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年,并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗,年極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。
第三,1991—2019年臨沂市年平均高溫日數(shù)整體呈現(xiàn)增加趨勢,整體分布呈西南高、東北低的特征;霜日數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢,分布呈南北高、中間低的特征。高溫日數(shù)及霜日數(shù)均通過了顯著性水平檢驗,變化趨勢顯著。
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作者簡介:劉新磊(1996—),男,內(nèi)蒙古林西人,助理工程師,主要從事天氣預(yù)報預(yù)警工作。#通信作者:毛國榮(1992—),女,山東臨沂人,工程師,主要從事預(yù)報預(yù)警工作,E-mail:724316643@qq.com。