我国极端高温事件研究述评

2016-10-21 16:47崔哲洙蔡文香卢万合
安徽农业科学 2016年4期
关键词:时空特征成因影响

崔哲洙 蔡文香 卢万合

摘要基于我国极端高温事件的研究文献,综述了我国极端高温事件时空特征、极端高温事件成因及极端高温事件影响的研究,指出我国极端高温事件研究中存在的问题。

关键词极端高温;时空特征;成因;影响

中图分类号S161.2;P467文献标识码A文章编号0517-6611(2016)04-227-02

Review on the Research of Extreme Hightemperature Events in China

CUI Zhezhu1, CAI Wenxiang2, LU Wanhe1 (1.School of Tourism and Geography, Jilin Normal University, Siping, Jilin 136000;

2. School of International Trade and Economics, University of International Business and Economics, Beijing 100029)

AbstractBased on the research documents of extreme high temperature events in China, the studies of temporal and spatial characteristics, causes and influences of extreme high temperature events in China were reviewed, the existing problems were put forward.

Key wordsExtreme hightemperature; Temporal and spatial characteristics; Causes; Influence

據世界气象组织(WMO)数据分析显示,受气候变化影响,2011~2015年是有记录以来的最暖5年,大约高出1961~1990年标准参照期平均值0.57 ℃,这5年全球极端天气气候事件尤其是高温事件频发。极端高温事件研究日益成为学术界研究的热点问题,研究领域不断延伸,研究方法日益更新,并取得了丰富的研究成果。我国有关极端高温事件研究起步较晚,研究成果相对较少,但近几年呈现出快速增长的趋势。在中国知网(CNKI)上进行“极端高温”篇名搜索,发现1999年以前仅有1篇与极端气候事件相关,且这篇文章是孙志宏等翻译的国外论文[1],1999年以后我国学者撰写的极端高温事件研究文章开始出现,且数量不断增加,尤其是近4年相关期刊论文每年都在10篇以上,其中2012年13篇、2013年13篇、2014年17篇,2015年11月28日前上网的极端高温事件论文就已经达16篇。笔者基于我国极端高温事件的研究文献,综述了我国极端高温事件时空特征、极端高温事件成因及极端高温事件影响的研究。

1极端高温事件时空特征

极端高温事件的时空特征研究在我国起步较早,1999年李欣荣[2]分析了喀什市1954~1994年极端高温天气的地理分布特点和高空要素分布特征。2004年,邹瑾等[3]运用旋转经验正交函数分解、9点二项式平滑滤波、累计距平方法等研究了山东省夏季极端高温的年代际变化、异常空间分布、时间演变特征,结果表明,山东省夏季极端高温20世纪50~90年代逐渐降低。2007年,王鹏祥等[4]利用我国西北五省区1960~2004年100个台站逐日最高温度资料,根据百分位值法定义了不同台站逐日极端高温阈值,然后统计了逐年逐站极端高温事件的发生频次,并分析了时空特征,结果表明,一致性异常特征是我国西北年极端高温事件发生频次的最主要空间模态,空间分区中具有一定的周期性。2008年以后,极端高温事件的时空特征研究文章越来越多,研究区域进一步扩大,其中以“中国”为研究区的文章数量最多,并逐步形成相对稳定的范式,即“变化趋势析+突变分析+周期分析+空间分析”。

我国极端高温事件时间序列分析运用的主要方法有线性趋势法[5-9]、Morlet小波分析法[5-6,9-11]、MannKendall检验[5-6,8-11]、滑动t检验[6,12]等方法。周晓等[12]利用概率谱和滑动t检验等方法对1961~2010年我国极端高温事件频数进行了分析。陈少勇等[13]采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验、小波分析、合成分析等方法,分析了近49年西北地区高温事件的演变特征。史军等[14]采用功率谱方法分析了华东地区高温的变化周期,利用Mann-Kendall检验方法分析华东年极端高温日数和高温日平均最高气温的跃变特征。郑有飞等[15]采用排列熵方法检测区域极端高温周期和突变。我国极端高温事件空间分析文章数量较好,采用较多的方法是空间分布图描述法[7,16-17],即将极端高温事件指标导入到区域地图中,从而直接判定该指标的空间分布特征,或采用插值方法根据等值线判定指标的空间分布特征。除此之外,学者们还采用经验正交函数(EOF)[4,9]、旋转正交函数(REOF)[2,18-19]进行极端气候事件的空间分析。

2极端高温事件成因

史军等[14]研究认为,华东东南部地区的极端高温事件与夏季太平洋副高、Nino4海区海温、台风次数均呈现正相关关系,同时认为城市化也是极端高温事件发生的一个原因。贺哲等[20]对2005年郑州附近出现的单次极端高温事件进行研究,认为河套高压的强下沉气流、副热带急流、地形对高温事件的发生有促进作用。连志鸾等[21]研究2002年石家庄附近的单次极端高温事件认为,大陆暖高压、副高是形成这次高温事件的根本原因,焚风、强烈的太阳辐射也是此次事件的重要原因。颜梅等[22]研究青岛2次极端事件认为,大陆暖高压是2次事件的重要因素。李纵横等[23]研究1960~2011年江淮地区夏季极端高温事件成因得出,该地区极端高温事件偏多的年份,前期的赤道太平洋中部,中国南海、孟加拉湾以及阿拉伯海海温呈现显著的正异常,同期的中国东部海区、南日本海的海温呈现显著的正异常。从我国极端高温事件成因研究成果可以看出,该领域研究的区域尺度均比较小,偶发性极端高温事件研究成果相对较多,长时间序列事件成因研究成果相对较少。

3极端高温事件影响

我国学者在极端高温事件影响研究领域研究较少。王树会等[24]采用模拟试验的方法,研究了极端高温对烟草种子萌发的影响,该研究虽然不属于极端高温事件影响的实证研究,但其研究思路可以为极端高温事件影响的实证研究提供借鉴,与此类似的研究较多[25-28],如陈正洪等[26]通过统计分析方法研究了极端高温事件对农业、电力、健康的影响。吴斡宁等[27]调查了夏季高温事件对重庆市园林植物的影响,并提出了应对措施。我国极端高温事件影响研究主要集中在2个领域,一是极端高温事件对植物(包括农作物)的影响,这类研究主要的方法是试验模拟及调查统计分析,另一个重要领域就是极端高温事件对人类健康的影响[26,28],这类研究虽然成果不多,但研究较为具体、深入,且具有较强的现实意义。

4结语

伴随着全球变暖,极端高温事件發生的频次越来越高。极端高温事件的深入研究既符合科学发展的需要,也符合社会发展的需求。我国极端高温事件研究开展较晚,取得成果数量不多,研究内容主要集中于极端高温事件的时空特征分析,极端高温事件的成因及影响研究也有一些论文发表,但极端高温事件的预测研究成果数量极少。预测极端高温事件的频率、强度对生产、生活具有指导意义,可为防止极端高温的负面影响提供依据。在我国,极端高温事件预测研究存在一些问题,如缺乏长期气象观测资料,研究时间序列一般均在最近50~60年,许多统计分析方法在如此短的时间序列上无法发挥作用,以此为依据进行的预测研究必将存在较大误差,这就要求科学工作者不断探索,寻找能够利用短时间序列数据进行科学预测的方法。

参考文献

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