近46年中国冬季日均气温及极端温度的变化
刘雅星, 范广洲, 董一平, 周定文, 赖 欣, 郁珍艳
【摘 要】摘要:应用1961-2006年我国599个站的冬季逐日平均温度资料,分析了冬季各月最低（高）日均温度、低温日数及三种极端温度指数的变化趋势。结果表明冬季各月最低、最高温度的变化均呈明显上升趋势,2月份升温最显著,日均气温低于5℃的冷日数和日均气温低于-10℃的严寒日数在冬季各月都是减少的。全国近46年冬季极端低温日数呈明显减少的趋势,1986年出现一次跃变,2006年最少;极端高温日数普遍增加,1995年出现跃变,1998年达到峰值;霜冻日数在27°N-46°N间区域显著减少,跃变点在1987年,最低值出现在1998年。
【期刊名称】成都信息工程学院学报 【年(卷),期】2010(025)003 【总页数】7
【关键词】关 键 词:气象学;气候诊断;冬季;日平均温度;极端温度指数;极端低温事件
1 引言
气候是一段（一个月以上）时间内天气的总和特征,这个总和在统计意义上既包含了平均状态,也反映了极端情况（极端高温、极端低温）。日平均气温在制冷、采暖等实际应用工作中具有重要意义,在全球变暖背景下的极端温度事件给人类带来巨大损失,研究极端温度的变化规律意义也非常重大。
近年来,随着观测资料的日益增多,气象工作者对我国的平均气候和极端气候事件做了很多的研究和探索。在日平均气温研究方面,于淑秋[1]应用近50年我国
234个测站的日平均温度资料,研究了最高（低）日平均温度、各种界限温度日数、生长季长度及有效积温的变化趋势,指出近50年最高（低）日平均温度都以上升趋势为主,炎热日数基本无变化,温暖日数增加,冷日日数和严寒日数基本上都在减少,大部分地区生长季节延长,有效积温增加。林纾[2]等利用兰州1932-2002年逐月地面月平均温度资料,分析了兰州71年来温度的基本气候特征、年代际变化、突变、异常冷暖和变化趋势等。在极端温度研究方面,江志红[3]等利用我国1953-1995年冬、夏季平均最低气温和平均最高气温资料,分析了冬、夏季平均最低气温和平均最高气温距平场的年代际空间型态及其演变特征,指出冬夏季平均最低、最高气温距平场的空间型态基本都在20世纪70年代末至80年代初发生显著变化,但空间型态变化的冬夏季差异十分明显。史军[4]等利用华东地区1960-2005年逐日最高气温资料,分析了华东极端高温日数和高温日平均最高气温的时空动态变化特征,表明华东每年高温日数和高温日平均最高气温表现出较大的时间动态变化和空间地域差异。目前国际上使用极端温度指数来研究极端温度事件,Frich[5]等使用下列极端温度指数:霜冻日数（FD）、温度年较差（ETR）、生长季长度（GSL）、热浪指数（HWDI）、暖夜指数（TN90）,考察了它们在全球观测资料中的温度变化。
然而以前的各种研究,仍有很多方面尚未涉及,平均气候方面大部分采用的是逐月平均温度资料,无法分析平均气候中的极端事件;而极端气候方面多是对局部区域进行研究,无法看出全国范围内极端气候的变化,且多使用逐日最低、最高温度资料,而日最低（高）温度只能反映当日某一时刻的状态,不能真实描述该日全天的天气状况。因此利用我国近46年日平均温度资料对全国范围的极端温度进行了时空变化分析研究。
2 资料与方法
由于1957-1960年为主要建站期,十年间站点增加了数百个,1961年后站点数基本稳定,在中国国家气象信息中心最新发布的全国730个站1957-2007年的逐日温度资料中,选取1961-2006年的冬季气温资料,日平均温度是由每日4次的观测记录求平均所得[6]。
对1957-2007年中国地面气候资料日值数据及台站信息表资料中有较大非气象误差（如迁站）的站进行剔除,选取站点的观测资料开始年月在1961年1月以前,截至年月在2007年12月,且连续缺测不超过3年,最后在全国选定599个站点（如图1）,对其日平均温度进行研究。对于不同的缺测资料,采取了两种方法来补插,对于缺测日数≤3天的,采用直接内插法,而对于连续缺测日数在3天以上的,则采用求多年平均的方法来补全。
通过计算气候倾向率[7]和气候趋势系数[8]等方法从不同角度对我国冬季日均气温进行时空变化特征分析,并利用曼 -肯德尔（Mann-Kendall）检验法[9]分析了3种极端温度指数的跃变特征。
3 最低、最高日平均温度
对近46年全国冬季最低最高日平均温度出现的日期进行统计如图2所示,我国冬季最低温日比最高温日普遍出现的早,46年来冬季最低（高）温日的变化波动较大,最低温日有提前的趋势,最高温日有略微后退的趋势,但趋势都不明显。值得说明的是由于不同站点在同一年的最高温有的出现在12月初有的出现在2月下旬,平均后最高温日多集中在2月初,间接说明了冬季最高日平均温度多出现在2月中下旬,这与以往的1月最冷、2月渐暖、12月不如2月暖的冬季的定义相符。
近46年中国冬季日均气温及极端温度的变化
