曾子馨
摘 要:该文利用1961—2012年南京逐日日最高气温资料,对南京夏季(6—8月)高温热浪的变化特征进行了分析。结果表明:南京高温日数从7月初开始急速增多,峰值出现在7月中旬至8月上旬;1961—2012年南京夏季≥35℃的高温总日数为721d,年均13.9d,≥38℃的危害高温总日数为51d,年均1d,≥40℃的极端高温总日数为2d。南京高温日数的年际变化呈现了先减少后增加的趋势,且具有明显的年代际变化。20世纪60年代和21世纪以来南京夏季高温热浪事件偏多、高温强度强,而20世纪80年代高温热浪事件偏少、高温强度弱。
关键词:南京;高温热浪;特征分析
中图分类号 P423 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2018)06-0139-03
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第5次气候变化评估报告指出,1880—2012年,全球平均地表温度升高了0.85℃,1951—2012年全球平均地表温度的升温速率(0.12℃/10a)几乎是1880年以来升温速率的2倍,1983—2012年可能是北半球过去1400年中最暖的30年[1]。最近3年(2015、2016、2017)的全球年平均表面温度连续出现了有观测记录以来的最高值,这说明全球变暖仍在继续。
气候变暖将使得极端高温热浪事件的发生越来越频繁。高温热浪事件对人体健康危害巨大,例如2003年高温热浪袭击欧洲,造成了约22000~45000人死亡[2]。长江中下游地区是我国夏季高温热浪事件的频发区[3,4]。南京地处长江下游中部地区,素有“火炉”之称,高温热浪天气发生频率较高,并对居民健康造成了显著影响。为此,本文对近50多年南京的高温热浪变化特征进行了分析,对于认识南京极端天气气候事件规律及其预测具有重要意义和价值。
1 资料与方法
1.1 资料 本文资料来自中国气象局国家气象信息中心提供的中国基本基准站地面气温均一化数据集里的1961—2012年逐日南京气象观测站(站号58238)日最高气温资料。
1.2 方法 根据中国气象局的相关规定定义:日最高气温≥35℃为高温日,≥38℃为危害高温日,≥40℃为极端高温日。夏季高温强度定义如下:夏季(6—8月)所有高温日的日最高气温减去阈值35℃的累积值。同时,参考沈皓俊等[5]的定义,将连续3d的日最高温度超过阈值(本文选取35℃作为高温阈值)时,定义为一次热浪事件。类似的,当连续4d日最高温超过阈值时,则发生2次热浪事件,依次类推。本文气候平均值取1971—2000年30年平均值。
2 结果与分析
2.1 夏季高温频率分布 图1给出了南京夏季≥35℃高温发生的频率分布,从图1可以看出,高温发生的频率从7月初开始急速增多,高峰主要在7月中旬至8月上旬,高温发生的频率在30%以上,8月6日达到最大值40%,然后急剧下降,8月底时低至10%以下。可见,南京高温日的发生主要集中在7月中旬至8月上旬这段时间。
2.2 高温日数的变化 图2给出了南京1961—2012年夏季日最高温度的时间序列。由图2可知,其气候平均值为30.8℃。20世纪60年代和90年代中期以后,高于平均值的日最高温度的年份多,特别是21世纪以来,除了1998年和2011年外均高于平均值,说明南京夏季高温的发生近10多年越来越频繁。
进一步分析1961—2012年南京夏季日最高温度的逐日变化(图3),可以发现20世纪60年代和21世纪初以来的时期≥35℃的高温日较多,而80年代高温日较少。≥38℃的高温日主要集中在20世纪60年代和21世纪以来的时期。表1给出了南京高温日的年代际分布,由表1可知,在1961—2012年的52年期间,≥35℃的高温总日数为721d,年均13.9d,≥38℃的高温总日数为51d,年均1d,≥40℃的高温总日数为2d,分别发生在1966年8月7日(40.5℃)和2003年8月2日(40.0℃)。从其年代际分布看,高温日数多的年代主要集中在2个时期:1961—1970年≥35℃(38℃)的高温日数为168d(15d),2000—2010年≥35℃的高温日数为174d(19d);而高温日数少的年代主要为1981—1990年,其≥35℃(38℃)的高温日数为94d(6d)。
图4为南京夏季≥35℃的高温日数年际变化序列图。由图4可见,南京高温日数的变化呈现了先减少后增加的趋势,转折点为20世纪80年代,其高温出现较多的时期分别为20世纪60年代和21世纪以后,高温出现较少的时期为20世纪80年代。
2.3 高温强度的变化 图5给出了南京夏季≥35℃的高温强度变化,由图5可见,高温强度最强发生在1966年夏季,其次是1978年夏季。高温强度也表现出较强的年代际变化,20世纪60年代和21世纪以来高温强度强,其中60年代10年中有5年高出平均值,21世纪10年代10年中有9年高出平均值,而80年代10年中仅有2年高出平均值,特别是1982年夏季高温强度值为0。
2.4 高温热浪的变化 图6给出了1961—2012年南京夏季热浪事件次数的变化图。从图6可以看出,南京夏季热浪事件的次数具有明显的年际、年代际变化。1966年夏季最多,次数为28次。有11年夏季无热浪事件发生。南京热浪事件发生的次数具有很明显的年代际变化,20世纪60年代和21世紀以来热浪事件发生的次数多,特别是21世纪以来每年均有热浪事件发生,而20世纪80年代热浪事件发生的次数少,有5年夏季无热浪事件发生。
3 结论
(1)南京高温天气自7月初开始急剧增多,峰值在7月中旬至8月上旬,高温发生的频率30%以上,8月6日达到最大值40%,然后急剧下降,8月底时低至10%以下。
(2)在1961—2012年期间,南京夏季≥35℃的高温总日数为721d,年均13.9d,≥38℃的高温总日数为51d,年均1d,≥40℃的高温总日数为2d。南京高温日数的变化呈现了先减少后增加的趋势,转折点为20世纪80年代,且具有明显的年代际变化。20世纪60年代和21世纪以来南京夏季高温热浪事件偏多、高温强度强,而20世纪80年代高温热浪事件偏少、高温强度弱。
致谢:感谢张顾炜在本文数据处理和绘图中给予作者的指导和帮助!
参考文献
[1]T.F.Stocker et al.IPCC:Climate change 2013:The physical science basis.Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[M].Cambridge University Press,Cambridge,UK,and New York,USA,2013:1535.
[2]Kosatsky T.The 2003 European heat waves[J].Euro Surveill,2005,10(7):148-149.
[3]谈建国,郑有飞.我国主要城市高温热浪时空分布特征[J].气象科技,2013,41(2):347-351.
[4]王喜元,闫业超,岳书平,等.1961-2010年长江流域高温热浪时空变化特征[J].云南大学学报(自然科学版),2016,38(4):602-609.
[5]沈皓俊,游庆龙,王朋岭,等.1961-2014年中国高温热浪变化特征分析[J].气象科学,2017,网络出版时间:2017-12-12.
(责编:张宏民)