收稿日期:2023-12-10
作者簡(jiǎn)介:鄧靜華(1991—),女,廣東韶關(guān)人,助理工程師,主要從事預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)工作。
摘 要:采用廣寧縣國(guó)家基本氣象站1958—2017年共60年的逐日最高氣溫觀測(cè)資料,運(yùn)用線性傾向估計(jì)統(tǒng)計(jì)方法和滑動(dòng)t檢驗(yàn)分析方法,分析了1958—2017年廣寧縣高溫頻數(shù)的基本氣候特征。結(jié)果顯示:(1)廣寧縣60年間高溫日數(shù)呈整體的上升趨勢(shì),傾向率為4 d/10年;高溫日數(shù)時(shí)間上分布7—8月最多,4月和10月最少;高溫天氣最早開始于4月下旬,最晚開始于7月下旬;最早結(jié)束于7月下旬,最晚結(jié)束于10月上旬;出現(xiàn)高溫的時(shí)間越來越早,結(jié)束高溫的時(shí)間越來越晚。(2)廣寧縣高溫頻數(shù)具有明顯的年際和年代際變化,20世紀(jì)80年代以后,廣寧的高溫天氣有多發(fā)趨勢(shì),其中1970和2000年附近發(fā)生突變。(3)廣寧縣的持續(xù)性高溫天氣與西太平洋副高異常偏西偏強(qiáng)、熱帶氣旋下沉氣流控制密切相關(guān)。
關(guān)鍵詞:廣寧縣;高溫日數(shù);年際變化;氣候特征
中圖分類號(hào):P423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)04–0-03
廣寧縣屬肇慶市,位于廣東省中部偏西,是“竹子之鄉(xiāng)”“武術(shù)之鄉(xiāng)”“廚師之鄉(xiāng)”??h境四面環(huán)山,是一個(gè)山區(qū)縣,大部分地區(qū)屬于南亞熱帶氣候[1-2]。在全球氣候變暖背景下,廣寧縣高溫天氣頻發(fā),高溫日數(shù)顯著增多,人們?cè)絹碓街匾暩邷禺惓L鞖饨o生活和生產(chǎn)帶來的影響[3-4]。高溫給人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來影響,尤其是夏季用水用電的需求量急劇上升,造成供需矛盾,嚴(yán)重影響生活和生產(chǎn)[5-6]。持續(xù)的高溫天氣還會(huì)給人民的健康造成危害,甚至危及生命[7-8]。對(duì)廣寧縣高溫天氣氣候開展研究,有助于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植,提高產(chǎn)量,減少高溫?zé)岷?duì)農(nóng)作物的影響[9-10]。
1 資料和方法
(1)氣候特征分析采用廣寧縣國(guó)家基本氣象站1958—2017年共60年的逐日最高氣溫觀測(cè)資料,運(yùn)用線性傾向估計(jì)統(tǒng)計(jì)和滑動(dòng)t檢驗(yàn)分析方法[11-12]。高溫天氣類型分析采NCEP 1°×1°再分析資料,分析時(shí)次分別為08:00和20:00。(2)將日最高氣溫≥35 ℃記為1個(gè)高溫日。把持續(xù)高溫的天數(shù)n≥1記為1個(gè)高溫過程。
2 廣寧縣高溫頻數(shù)的氣候統(tǒng)計(jì)特征
2.1 廣寧縣高溫頻數(shù)氣候概況
氣象上一般將日最高氣溫≥35 ℃稱為高溫。統(tǒng)計(jì)廣寧縣1958年1月—2017年12月的逐日最高氣溫資料,得到60年的逐年高溫出現(xiàn)日數(shù)序列(圖1)。結(jié)果表明,60年間廣寧縣共出現(xiàn)了1 342個(gè)高溫日,年平均
22.4 d,其中年頻數(shù)最大的是2014年(53 d),次大值分別出現(xiàn)在2009年(49 d)和2007年(45 d),其中最小值出現(xiàn)在1973年,只有2 d。另外,1980年以前僅有4年的高溫頻數(shù)(1961—1963年、1967年)超過了平均值,而1980年后則有20年。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,20世紀(jì)80年代以后,廣寧的高溫天氣呈增加趨勢(shì)。從高溫日數(shù)的年際變化趨勢(shì)也可以看出(圖1),近60年廣寧的年高溫日數(shù)總體呈線性增加趨勢(shì),氣候變化趨向率為4 d/10年。
表1為60年間高溫值的分布,可見35~36 ℃高溫
占59.39%,而36~37 ℃高溫占30.10%,溫度上升1 ℃,
出現(xiàn)的概率越低。其中,38 ℃以上高溫出現(xiàn)29次,1990年出現(xiàn)4次,并且在1990年8月17日突破了歷史極值39.1 ℃,1990年8月13—8月23日連續(xù)出現(xiàn)了
11 d的高溫天氣,且整個(gè)8月份就出現(xiàn)了23日的高溫。60年間共出現(xiàn)562個(gè)高溫過程,其中出現(xiàn)1~2 d的過程占比較大,連續(xù)出現(xiàn)4~5 d高溫的占比較少,其中高溫持續(xù)最長(zhǎng)的時(shí)間為17日出現(xiàn)在2007年,次大值為12日,出現(xiàn)在2014年。
2.2 廣寧縣平均高溫日數(shù)的月分布特征
從廣寧縣平均高溫日數(shù)月分布圖(圖略)可以看出,廣寧高溫天氣的月際分布呈單峰形,4月份開始有高溫天氣出現(xiàn),歷年統(tǒng)計(jì)僅出現(xiàn)1次,為2011年4月27日;11月至翌年3月暫未出現(xiàn)過高溫天氣。據(jù)統(tǒng)計(jì),在炎熱的夏季,單月高溫日數(shù)最多的是1990年的8月有23 d,2003年的7月有22 d,其次有2007年7月21 d,2011年8月21 d。而6月出現(xiàn)高溫日最多的頻數(shù)是12 d,
分別出現(xiàn)在1961年、2014—2016年。9月出現(xiàn)高溫日最多的是2009年12 d,次大為1963年11 d。由此看來,廣寧高溫天氣4—10月均有出現(xiàn),不僅出現(xiàn)在夏季,在春末和初秋都有出現(xiàn),7—8月高溫頻發(fā)。
2.3 高溫天氣初、終日期的氣候特征
了解高溫天氣的初、終日期,有助于提升高溫天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),廣寧的高溫天氣最早開始于4月下旬,出現(xiàn)在2011年4月27日,最晚開始于7月下旬,出現(xiàn)在1968年7月22日。表3給出了廣寧高溫天氣初日的時(shí)間分布情況,可知高溫天氣開始于5月上旬以前和7月中旬以后的年份較少,分別只有3年和5年,多數(shù)年份高溫天氣開始于5月中旬和7月上旬之間,共出現(xiàn)了52年,占統(tǒng)計(jì)總年數(shù)的86.7%。
廣寧的高溫天氣最早結(jié)束于7月下旬,出現(xiàn)在1988年7月26日,最晚結(jié)束于10月上旬,出現(xiàn)在1980年10月7日。從高溫天氣終日的時(shí)間分布表(表3)可以看出,廣寧高溫天氣結(jié)束于8月下旬以前的情況較少發(fā)生,僅有7年,大多數(shù)年份高溫天氣結(jié)束于9月上旬到10月上旬之間,共出現(xiàn)53年,占統(tǒng)計(jì)總年數(shù)的88.3%。
以4月1日作為初終日的起始點(diǎn),4月1日記為1,4月2日記為2,每向后增加1 d,計(jì)數(shù)增加1,以此類推,可以看出1958—2017年高溫初日由晚變?cè)?,而終日逐漸由早變晚,1980年后出現(xiàn)高溫日期的時(shí)間跨度是逐漸加大的趨勢(shì),即廣寧縣出現(xiàn)高溫的時(shí)間越來越早,結(jié)束高溫的時(shí)間越來越晚。
2.4 年高溫日數(shù)的年際變化特征分析
圖2為廣寧縣1958—2017年高溫日數(shù)的線性分析,60年來呈上升趨勢(shì),且具有明顯的年代際變化,20世紀(jì)80年代高溫頻數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),11年滑動(dòng)平均曲線顯示,20世紀(jì)80年代初開始上升,20世紀(jì)90年代后又開始回升,達(dá)到60年來的最高值,20世紀(jì)70年代的高溫頻數(shù)最小,而20世紀(jì)80年代開始增加。
2.5 夏季高溫頻數(shù)突變分析
對(duì)廣寧高溫頻數(shù)進(jìn)行突變檢驗(yàn),序列長(zhǎng)度為60,子序列長(zhǎng)度n1=n2=5,顯著性水平為0.05時(shí),n=8,查表得tα=2.306,1967年都超過了5%的顯著性水平。當(dāng)顯著水平為0.01時(shí),查表得tα=1.860,其中1968、1988、1997、2006年均超過了1%的顯著性水平。為了避免人為選擇子序列的長(zhǎng)度而帶來的誤差,對(duì)此數(shù)據(jù)又作為子序列分別為7、9、11長(zhǎng)度的滑動(dòng)t檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)均在1970年和2000年附近發(fā)生突變??赡芨?dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)展的年代因素有關(guān)[13-14]。
2.6 廣寧縣持續(xù)高溫天氣形勢(shì)分析
根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析1958—2017年間廣寧縣出現(xiàn)高溫天氣連續(xù)出現(xiàn)10 d以上的過程有7次,其中最長(zhǎng)的一次是出現(xiàn)在2007年7月19—8月5日,這次的過程持續(xù)了17 d,是廣寧有氣象觀測(cè)以來歷史之最。眾多研究表明,夏季西太平洋副高的異常強(qiáng)大和穩(wěn)定持續(xù)偏西,高溫天氣大部分出現(xiàn)在副熱帶高壓環(huán)流或臺(tái)風(fēng)外圍下沉氣流等不利降水的形勢(shì),一旦500 hPa受到有利降水的系統(tǒng)影響,高溫天氣就會(huì)結(jié)束[15-17]。
表4為廣寧縣高溫持續(xù)超過10 d的過程,出現(xiàn)了7次,其中1次出現(xiàn)在1966年,其余均出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后。通過NCEP 1°×1°再分析資料對(duì)2007、2010、2014和2016年長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)高溫過程的高溫樣本進(jìn)行分析,主要分析500 hPa和850 hPa、地面的高度場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)等。這4次的長(zhǎng)持續(xù)高溫過程,均受副高控制,且副高位置持續(xù)偏西偏強(qiáng),控制廣寧縣處于副高穩(wěn)定的下沉氣流控制下,高溫天氣頻發(fā)。其中2016年7月22日—8月1日的高溫過程后期受臺(tái)風(fēng)“妮妲”的下沉氣流控制,7月30日達(dá)38.6 ℃,
在副高和熱帶氣旋下沉氣流共同影響下更有利于高溫天氣產(chǎn)生,特別是37~38 ℃以上的高溫天氣。8月2日受“妮妲”外圍環(huán)流影響,高溫天氣過程結(jié)束。
4 結(jié)論
(1)60年來,廣寧縣共出現(xiàn)1 342個(gè)高溫日,年平均
22.4 d,最大值出現(xiàn)在2014年(53 d),最小值出現(xiàn)在1973年(2 d),20世紀(jì)80年代后高溫天氣有多發(fā)趨勢(shì),
總體呈線性增加趨勢(shì),氣候變化趨向率為4 d/10年。
(2)廣寧高溫日出現(xiàn)在4—10月,其中7—8月高溫?cái)?shù)最多,4、10月高溫?cái)?shù)最少。
(3)廣寧的高溫天氣最早開始于4月下旬,最晚開始于7月下旬;最早結(jié)束于7月下旬,最晚結(jié)束于10月上旬;廣寧縣出現(xiàn)高溫的時(shí)間越來越早,結(jié)束高溫的時(shí)間越來越晚。
(4)60年來,廣寧縣的高溫頻數(shù)呈上升趨勢(shì),且具有明顯的年代際變化,20世紀(jì)70年代是頻數(shù)最小的年代,而20世紀(jì)80年代以來頻數(shù)持續(xù)增加。
廣寧縣高溫頻數(shù)異常分析表明,發(fā)現(xiàn)在1970年和2000年附近發(fā)生突變,20世紀(jì)70年代顯著減少,21世紀(jì)10年代顯著增加。
廣寧縣的高溫天氣均出現(xiàn)在副高環(huán)流、臺(tái)風(fēng)外圍下沉氣流、反氣旋、槽后脊前等天氣形勢(shì)下,持續(xù)性高溫天氣與副高的異常強(qiáng)大和穩(wěn)定持續(xù)偏西有關(guān)。
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