第 卷 第 期 年 月 气 候 与 环 境 研 究 ' (' )* + 任 国 玉 陈 峪 邹 旭 恺 等 + + 综 合 极 端 气 候 指 数 的 定 义 和 趋 势 分 析 )+ 气 候 与 环 境 研 究 + ",*'-* "0* '** + +< " '""# & "#" - ' " " & # &!! "# )+ " " + 综 合 极 端 气 候 指 数 的 定 义 和 趋 势 分 析 任 国 玉 陈 峪 邹 旭 恺 周 雅 清 王 小 玲 江 滢 任 福 民 张 强 中 国 气 象 局 气 候 研 究 开 放 实 验 室 国 家 气 候 中 心 北 京 山 西 省 晋 中 市 气 象 局 晋 中 摘 要 综 合 极 端 气 候 指 数 对 于 极 端 气 候 变 化 监 测 整 体 认 识 区 域 极 端 气 候 变 化 趋 势 及 其 原 因 和 影 响 具 有 实 际 意 义 根 据 中 国 常 年 极 端 气 候 特 点 和 不 同 种 类 极 端 气 候 事 件 的 经 济 社 会 影 响 选 取 全 国 平 均 高 温 日 数 低 温 日 数 强 降 水 日 数 沙 尘 天 气 日 数 大 风 日 数 干 旱 面 积 百 分 率 和 登 陆 热 带 气 旋 频 数 等 种 极 端 气 候 指 标 定 义 两 个 综 合 极 端 气 候 指 数 分 别 为 种 极 端 气 候 指 标 简 单 等 值 权 重 合 成 的 综 合 指 数 6 和 加 权 差 异 权 重 合 成 的 综 合 指 数 6 综 合 指 数 6 主 要 依 据 各 种 极 端 气 候 事 件 引 发 的 灾 害 严 重 程 度 及 其 社 会 影 响 大 小 分 别 确 定 其 对 应 指 标 的 相 对 重 要 性 和 权 重 系 数 分 析 结 果 表 明 年 综 合 指 数 6 序 列 表 现 出 明 显 的 下 降 趋 势 说 明 中 国 地 区 常 见 的 极 端 气 候 事 件 总 体 有 不 断 减 少 减 弱 的 趋 势 同 期 综 合 指 数 6 序 列 没 有 表 现 出 明 显 的 升 降 趋 势 变 化 说 明 对 中 国 地 区 具 有 重 大 经 济 和 社 会 影 响 的 极 端 气 候 事 件 频 率 总 体 上 没 有 发 生 明 显 变 化 就 各 个 单 项 极 端 气 候 指 数 变 化 来 看 全 国 平 均 年 高 温 日 数 强 降 水 日 数 和 干 旱 面 积 百 分 率 呈 上 升 趋 势 但 除 高 温 日 数 外 其 他 指 数 趋 势 变 化 均 不 显 著 全 国 平 均 年 低 温 日 数 沙 尘 天 气 日 数 和 大 风 日 数 呈 下 降 趋 势 且 趋 势 性 均 很 显 著 登 陆 中 国 大 陆 的 热 带 气 旋 频 数 有 所 减 少 但 趋 势 不 很 明 显 因 此 在 全 球 气 候 显 著 变 暖 的 半 个 多 世 纪 内 中 国 地 区 多 数 常 见 的 极 端 气 候 事 件 发 生 频 率 或 者 显 著 减 少 或 者 变 化 不 明 显 而 对 全 国 经 济 和 社 会 具 有 重 大 影 响 的 主 要 极 端 气 候 事 件 其 频 率 总 体 上 未 见 明 显 趋 势 变 化 关 键 词 极 端 气 候 事 件 综 合 指 数 气 象 灾 害 观 测 气 候 变 化 中 国 文 章 编 号 中 图 分 类 号 文 献 标 识 码 )'! #$ "!" $ $(,*'-* 9$(0* B* 9 B 07 " (, ' " )6(,0 " $(.* " "#9(,> "!! "!# $ % &!!'!$.!"!$# $ % '.!"!$ ' 6" & #$ &!6"# 6$6 # " #"#* # '" -5 '% &! " & "#' & 7* "!-"# " " -' ;'& &!! % " '% & " "# "+ "#!'' #' % " " &!! "#! +!'*"&- % & & 7* "! ' &*& #- ' &*& #- " 收 稿 日 期 收 到 收 到 修 定 稿 资 助 项 目 国 家 十 一 五 科 技 支 撑 项 目 课 题 和 水 利 部 行 业 专 项 作 者 简 介 任 国 玉 男 年 出 生 博 士 研 究 员 从 事 气 候 变 化 和 古 气 候 研 究 $ *'-''! '%!"
期 (' 任 国 玉 等 综 合 极 端 气 候 指 数 的 定 义 和 趋 势 分 析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引 言 伴 随 着 全 球 气 候 变 暖 极 端 气 候 事 件 发 生 的 频 率 或 强 度 可 能 增 加 或 减 少 与 其 相 关 的 气 象 灾 害 可 能 加 重 或 减 轻 因 此 研 究 过 去 半 个 世 纪 左 右 全 球 和 区 域 观 测 到 的 极 端 气 候 变 化 趋 势 并 预 估 未 来 可 能 变 化 趋 势 对 于 科 学 评 价 气 候 变 化 的 直 接 影 响 有 效 应 对 特 别 是 适 应 区 域 气 候 变 化 具 有 关 键 作 用 现 有 的 研 究 对 于 各 种 极 端 气 候 事 件 频 率 和 强 度 变 化 规 律 和 未 来 可 能 趋 势 给 予 充 分 关 注 例 如 研 究 发 现 近 几 十 年 来 北 半 球 中 高 纬 度 陆 地 地 区 极 端 强 降 水 事 件 频 率 和 强 度 增 加 了 "# & + 6 多 数 陆 地 区 域 与 最 低 气 温 相 关 的 异 常 冷 夜 频 数 明 显 减 少 异 常 暖 夜 频 数 则 显 著 增 多 $ & " +.&! + 6 丁 一 汇 和 任 国 玉 ' + 全 球 陆 地 的 副 热 带 地 区 干 旱 现 象 变 得 更 强 更 持 续 < + 北 大 西 洋 地 区 的 强 热 带 气 旋 活 动 增 加 6 有 研 究 者 认 为 极 端 天 气 和 气 候 事 件 频 率 增 加 可 能 是 造 成 气 象 灾 害 经 济 损 失 上 升 的 主 要 原 因 " D & + 而 另 有 研 究 指 出 灾 害 经 济 损 失 增 加 不 一 定 是 极 端 天 气 气 候 事 件 频 率 上 升 引 起 的 A*" + 多 数 研 究 认 为 与 气 温 相 关 的 异 常 冷 暖 夜 日 频 率 变 化 可 能 是 由 于 人 类 排 放 温 室 气 体 造 成 的 北 半 球 中 高 纬 度 陆 地 地 区 极 端 强 降 水 事 件 频 率 增 加 可 能 也 是 对 全 球 气 候 变 暖 的 响 应 6 " + 绝 大 多 数 研 究 主 要 关 注 某 一 种 或 一 类 极 端 气 候 事 件 而 对 于 一 个 地 区 多 种 或 多 类 极 端 气 候 事 件 的 综 合 研 究 还 较 欠 缺 在 气 候 变 化 的 检 测 和 影 响 研 究 中 以 及 在 应 对 气 候 变 化 的 政 府 和 公 民 行 动 中 经 常 需 要 了 解 一 个 地 区 或 国 家 多 种 极 端 气 候 事 件 发 生 频 率 和 强 度 的 总 体 变 化 情 况 以 便 认 识 区 域 气 候 对 于 人 为 外 强 迫 的 可 能 响 应 信 号 以 及 多 种 极 端 气 候 事 件 频 率 和 强 度 变 化 的 综 合 影 响 例 如 政 府 部 门 和 公 众 需 要 了 解 在 过 去 半 个 世 纪 左 右 全 球 气 候 明 显 变 暖 的 背 景 下 中 国 地 区 能 够 引 起 严 重 经 济 损 失 和 人 员 死 亡 的 各 种 极 端 气 候
气 候 与 环 境 研 究 卷 ' 事 件 从 总 体 上 看 究 竟 是 增 多 强 了 还 是 减 少 弱 了 这 个 问 题 可 以 通 过 构 造 和 分 析 不 同 的 极 端 气 候 指 数 变 化 情 况 来 回 答 但 这 些 指 数 种 类 繁 杂 不 同 指 数 的 变 化 趋 势 差 异 明 显 难 给 人 以 概 要 和 整 体 的 印 象 因 此 如 何 在 纷 繁 的 极 端 气 候 指 数 中 选 择 具 有 明 确 气 候 和 社 会 经 济 指 示 意 义 的 指 标 构 造 一 个 区 域 极 端 气 候 综 合 指 数 并 对 过 去 和 未 来 的 变 化 趋 势 进 行 分 析 是 一 个 颇 值 得 研 究 的 问 题 A& + 最 早 针 对 美 国 本 土 地 区 定 义 了 一 个 气 候 极 端 指 数 $6 综 合 考 虑 极 端 气 温 和 降 水 等 指 标 并 对 该 指 数 的 时 间 变 化 进 行 了 分 析 9" " + 建 议 一 个 气 候 变 化 指 数 其 中 考 虑 了 具 有 实 际 应 用 价 值 的 指 标 如 加 热 度 日 "# & #- 强 降 水 事 件 频 率 等 + 也 提 出 一 个 气 候 变 化 指 数 考 虑 了 诸 如 最 热 年 份 数 最 干 和 最 湿 年 份 数 异 常 暖 的 夏 季 和 冬 季 年 份 等 后 两 个 指 数 不 完 全 针 对 极 端 气 候 还 包 含 了 对 平 均 气 候 的 描 述 采 用 的 指 标 也 不 完 整 对 气 温 偏 低 的 极 端 事 件 普 遍 给 予 忽 略 参 考 和 应 用 价 值 有 限 美 国 的 $6 指 数 是 由 月 平 均 最 高 气 温 月 平 均 最 低 气 温 极 端 日 降 水 量 降 水 日 数 和 无 雨 日 数 以 及 & 指 数 <6 等 个 单 项 指 标 组 成 在 年 和 季 节 平 均 基 础 上 计 算 分 析 A& + 除 极 端 干 旱 和 潮 湿 以 及 极 端 日 降 水 量 用 固 定 的 绝 对 阈 值 外 其 他 各 指 标 的 极 端 事 件 被 定 义 为 显 著 高 低 于 多 年 平 均 值 在 第 或 个 百 分 位 值 以 外 的 发 生 频 率 然 后 分 别 计 算 美 国 本 土 地 区 个 单 项 指 标 极 端 事 件 所 出 现 的 区 域 面 积 经 纬 度 网 格 点 百 分 比 例 再 对 其 进 行 算 术 平 均 即 得 到 $6 指 数 每 一 单 项 指 标 如 月 平 均 最 高 气 温 又 分 异 常 偏 高 和 异 常 偏 低 两 种 情 形 指 数 最 后 的 单 项 指 标 百 分 比 是 两 种 指 数 极 端 事 件 所 出 现 区 域 面 积 百 分 比 之 和 分 析 美 国 本 土 $6 指 数 的 时 间 变 化 趋 势 发 现 在 年 期 间 线 性 趋 势 不 明 显 但 年 代 尺 度 波 动 较 大 世 纪 年 代 中 期 以 后 的 上 升 趋 势 也 颇 引 人 注 意, '" + 对 $6 指 数 做 了 修 正 增 加 了 早 期 的 资 料 点 并 把 指 数 序 列 更 新 到 年 最 主 要 的 修 正 是 把 <6 指 数 的 极 端 干 旱 和 极 端 潮 湿 阈 值 改 为 百 分 位 值 最 高 和 最 低 极 端 日 降 水 量 阈 值 也 由 固 定 的 英 寸 或 修 正 为 百 分 位 值 最 高 的 更 新 的 美 国 本 土 $6 指 数 序 列 表 明 年 以 后 上 升 十 分 明 显 整 个 年 期 间 也 具 有 较 明 显 的 上 升 趋 势 说 明 美 国 本 土 地 区 极 端 气 候 事 件 总 体 上 呈 现 增 多 增 强 趋 势 世 界 各 地 区 国 家 具 有 不 同 的 气 候 条 件 其 极 端 气 候 事 件 的 种 类 和 影 响 也 各 不 相 同 尽 管 中 国 和 美 国 在 气 候 条 件 上 具 有 很 多 相 似 性 但 中 国 频 繁 发 生 的 洪 涝 台 风 和 沙 尘 暴 等 气 象 灾 害 在 美 国 并 不 是 影 响 最 严 重 的 $6 指 数 的 构 建 思 路 有 参 考 价 值 但 其 选 用 指 标 仅 具 有 地 区 性 意 义 此 外 $6 指 数 本 身 也 存 在 其 他 不 足 例 如 由 于 仅 计 算 各 种 指 标 极 端 事 件 所 出 现 的 区 域 面 积 百 分 比 热 带 飓 风 和 龙 卷 风 这 类 局 地 或 区 域 性 事 件 就 无 法 在 综 合 指 数 中 描 述 $6 指 数 对 于 种 指 标 的 极 端 事 件 影 响 给 予 相 同 权 重 实 际 上 不 同 极 端 事 件 对 于 一 个 地 区 和 国 家 的 经 济 和 社 会 影 响 十 分 悬 殊 例 如 美 国 冬 季 最 低 气 温 的 暖 异 常 远 没 有 冷 异 常 造 成 的 能 源 交 通 和 通 讯 损 失 多 与 最 高 气 温 相 关 的 极 端 事 件 可 能 也 无 法 与 干 旱 造 成 的 影 响 相 提 并 论 因 此 $6 指 数 仍 存 在 一 定 缺 陷 同 时 也 不 能 直 接 应 用 到 包 括 中 国 在 内 的 其 他 国 家 和 地 区 本 文 根 据 中 国 实 际 气 候 特 点 和 不 同 种 类 极 端 气 候 事 件 的 经 济 社 会 影 响 程 度 探 索 制 定 适 合 中 国 地 区 具 体 情 况 的 综 合 极 端 气 候 指 数 并 应 用 综 合 极 端 气 候 指 数 统 计 分 析 过 去 半 个 多 世 纪 极 端 气 候 条 件 的 综 合 演 化 趋 势 综 合 极 端 气 候 指 数 定 义 资 料 与 计 算 方 法 ( 定 义 对 极 端 气 候 事 件 的 关 注 度 同 一 个 国 家 内 不 同 人 群 和 不 同 地 区 也 有 明 显 差 异 中 国 北 方 内 陆 地 区 的 人 们 一 般 不 受 台 风 影 响 但 他 们 非 常 关 注 干 旱 沙 尘 暴 和 大 风 等 极 端 事 件 南 方 的 人 们 更 关 注 台 风 强 降 水 和 洪 涝 高 温 热 浪 等 极 端 事 件 从 全 国 来 看 农 民 十 分 关 注 干 旱 和 洪 涝 灾 害 城 镇 居 民 多 关 注 高 温 和 低 温 沙 尘 暴 和 强 风 等 极
期 (' 任 国 玉 等 综 合 极 端 气 候 指 数 的 定 义 和 趋 势 分 析 $(,*'-* +< " '""#& "#" - ' "6" & #$ &!6"# 端 气 候 事 件 政 府 部 门 更 关 注 那 些 可 能 引 起 当 地 重 大 经 济 损 失 和 人 员 伤 亡 的 极 端 事 件 对 于 气 候 变 化 研 究 者 来 说 由 于 气 温 对 于 气 候 变 化 信 号 检 测 的 特 殊 重 要 性 一 般 更 关 注 与 气 温 相 关 的 极 端 气 候 事 件 变 化 因 此 如 何 选 取 各 个 地 区 和 各 界 共 同 关 注 的 极 端 气 候 事 件 是 首 先 需 要 考 虑 的 这 里 主 要 根 据 各 种 类 极 端 气 候 事 件 的 经 济 和 社 会 影 响 程 度 选 取 种 区 域 或 全 国 平 均 极 端 气 候 指 标 分 别 是 平 均 高 温 日 数 9# 平 均 低 温 日 数 # 平 均 强 降 水 日 数 6# 干 旱 面 积 百 分 率 < 登 陆 热 带 气 旋 台 风 频 数! 平 均 沙 尘 天 气 日 数 < # 平 均 大 风 日 数 # 没 有 包 括 指 示 极 端 气 候 事 件 强 度 的 指 标 对 于 干 旱 面 积 百 分 率 以 外 的 指 标 没 有 选 取 干 旱 影 响 范 围 面 积 指 标 是 因 为 极 端 气 候 事 件 区 域 平 均 的 频 数 与 强 度 面 积 之 间 存 在 极 好 的 相 关 性 作 为 反 映 频 数 的 全 国 和 区 域 平 均 极 端 气 候 事 件 日 数 可 以 很 好 地 代 表 相 应 的 强 度 和 范 围 指 标 例 如 一 个 区 域 平 均 强 降 水 日 数 与 达 到 强 降 水 阈 值 以 上 的 降 水 量 或 降 水 强 度 和 台 站 网 格 数 量 之 间 具 有 十 分 显 著 的 正 相 关 关 系 可 以 仅 用 前 者 表 征 极 端 强 降 水 的 时 间 变 化 所 选 取 的 种 极 端 气 候 事 件 均 为 中 国 大 陆 地 区 常 见 的 能 够 引 起 比 较 严 重 气 象 灾 害 的 现 象 其 中 高 温 可 以 导 致 热 浪 造 成 供 水 供 电 短 缺 引 起 中 暑 甚 至 死 亡 低 温 可 以 引 起 霜 冻 冰 冻 和 冷 害 给 农 业 生 产 和 交 通 运 输 通 讯 等 造 成 严 重 损 失 增 加 电 力 负 荷 强 降 水 事 件 是 引 发 洪 涝 灾 害 的 祸 首 造 成 巨 大 经 济 损 失 和 人 员 伤 亡 干 旱 主 要 对 农 业 和 水 资 源 供 应 造 成 不 利 影 响 热 带 气 旋 台 风 带 来 的 暴 雨 和 强 风 会 产 生 严 重 洪 涝 和 风 灾 沙 尘 天 气 除 对 农 业 生 产 造 成 危 害 之 外 也 会 对 生 态 环 境 和 人 体 健 康 造 成 不 利 影 响 沙 尘 暴 和 热 带 气 旋 以 外 的 大 风 事 件 也 可 以 产 生 局 地 性 重 大 破 坏 此 外 中 国 地 区 的 极 端 天 气 气 候 事 件 还 包 括 局 地 强 对 流 现 象 如 雷 暴 龙 卷 风 冰 雹 等 但 这 些 局 地 强 对 流 现 象 的 观 测 记 录 尚 不 完 善 影 响 具 有 局 地 性 和 瞬 时 性 同 时 其 部 分 影 响 也 已 隐 含 在 强 降 水 大 风 和 热 带 气 旋 等 指 标 中 在 综 合 极 端 气 候 指 数 里 不 再 独 立 统 计 北 方 暴 雪 引 发 的 灾 害 比 较 重 要 但 目 前 研 究 不 多 而 且 由 于 和 低 温 强 降 水 等 事 件 有 密 切 联 系 部 分 影 响 隐 含 在 后 者 之 中 也 不 单 独 作 为 一 个 指 标 参 与 综 合 极 端 气 候 指 数 计 算 实 际 上 上 述 种 极 端 天 气 气 候 事 件 造 成 的 气 象 灾 害 严 重 程 度 还 有 较 大 差 异 不 能 同 等 对 待 不 论 在 历 史 上 还 是 在 现 代 洪 涝 灾 害 都 是 引 起 中 国 直 接 经 济 损 失 和 死 亡 人 数 最 多 的 气 象 灾 种 过 去 半 个 世 纪 内 洪 涝 灾 害 致 使 中 国 农 业 年 均 受 灾 面 积 达 直 接 经 济 损 失 占 自 然 灾 害 总 损 失 的 以 上 平 均 每 年 就 发 生 次 死 亡 人 数 超 过 人 的 大 灾 高 文 学 因 此 在 综 合 极 端 气 候 指 数 中 可 考 虑 对 强 降 水 事 件 指 标 赋 予 最 高 的 权 重 干 旱 是 中 国 仅 次 于 洪 涝 灾 害 影 响 的 气 象 灾 种 受 干 旱 影 响 全 国 每 年 平 均 有 土 地 受 灾 粮 食 减 产 量 占 所 有 自 然 灾 害 造 成 的 减 产 量 以 上 严 重 的 干 旱 造 成 城 市 供 水 紧 张 和 乡 村 饮 用 水 困 难 引 发 土 地 荒 漠 化 和 森 林 火 灾 产 生 沙 尘 暴 给 经 济 和 社 会 造 成 重 大 破 坏 热 带 气 旋 引 起 的 暴 雨 风 暴 潮 和 强 风 等 灾 害 对 沿 海 地 区 形 成 巨 大 危 害 尽 管 死 亡 人 数 持 续 减 少 但 直 接 经 济 损 失 却 不 断 攀 升 近 几 年 损 失 尤 其 偏 重 日 益 受 到 各 界 关 注 中 国 气 象 局 极 端 低 温 事 件 引 发 的 各 种 气 象 灾 害 也 比 较 严 重 其 中 包 括 东 部 春 秋 和 冬 季 的 寒 潮 东 北 夏 季 的 低 温 冷 害 南 方 的 倒 春 寒 和 冰 冻 灾 害 等 给 国 民 经 济 造 成 重 大 损 失 此 外 中 国 的 极 端 高 温 沙 尘 暴 和 大 风 等 事 件 及 其 伴 随 的 气 象 灾 害 也 越 来 越 引 起 重 视 但 其 造 成 的 直 接 经 济 损 失 和 死 亡 人 数 相 对 较 少 可 以 赋 予 较 低 的 权 重 表 列 出 了 年 共 年 全 国 每 年 平 均 的 主 要 极 端 气 候 事 件 及 其 相 应 气 象 灾 害 的 直 接 经 济 损 失 和 死 亡 人 数 资 料 来 源 于 国 家 民 政 部 公 布 的 自 然 灾 害 损 失 年 鉴 低 温 灾 害 直 接 经 济 损 失 包 括 低 温 冷 冻 和 雪 灾 影 响 高 温 沙 尘 天 气 和 强 风 等 灾 害 直 接 经 济 损 失 没 有 统 计 资 料 干 旱 高 温 沙 尘 暴 和 强 风 等 灾 害 直 接 引 起 的 死 亡 人 数 也 没 有 统 计 资 料 不 论 从 直 接 经 济 损 失 还 是 从 灾 害 造 成 的 死 亡 人 数 看 平 均 每 年 洪 涝 灾 害 破 坏 都 是 最 大 的 其 次 是 台 风 或 热 带 气 旋 干 旱 低 温 冷 冻 雪 灾 应 该 指 出 的 是 干 旱 造 成 的 经 济 损 失 主 要 是 根 据 农 业 粮 食 减 产 折 算 的 没 有 包 括 干 旱 对 城 乡 水 资 源 供 应 能 源 供 应 和 森 林 火 灾 等 影 响 所 造 成 的 破 坏 因 此 这 里 给 出 的 经 济 损
气 候 与 环 境 研 究 表 中 国 主 要 极 端 气 候 类 型 指 标 及 其 影 响 程 度 )! & $ "!" %! % 卷 ' 气 候 类 型 指 标 经 济 损 失 元 死 亡 人 数 社 会 关 注 度 年 权 重 系 数 高 温 平 均 高 温 日 数 9# 很 高 低 温 平 均 低 温 日 数 # 高 洪 涝 平 均 强 降 水 日 数 6# 高 干 旱 干 旱 面 积 百 分 率 < 低 台 风 登 陆 热 带 气 旋 频 数! 中 沙 尘 暴 平 均 沙 尘 天 气 日 数 < # 低 强 风 平 均 大 风 日 数 # 中 注 表 示 目 前 统 计 数 据 不 可 获 得 失 数 字 明 显 偏 低 实 际 的 影 响 当 大 于 台 风 或 热 带 气 旋 对 于 各 种 极 端 气 候 事 件 及 其 衍 生 灾 害 的 社 会 影 响 可 用 社 会 关 注 度 来 大 致 衡 量 利 用 #* 搜 索 引 擎 搜 索 迄 今 针 对 各 种 极 端 气 候 事 件 的 报 道 条 目 数 可 以 大 致 了 解 国 内 媒 体 和 公 众 对 其 关 注 程 度 考 虑 对 于 每 一 种 极 端 气 候 事 件 各 种 可 能 的 命 名 方 案 采 用 具 有 最 多 报 道 条 目 数 量 的 结 果 进 行 分 类 比 如 强 降 水 可 以 搜 索 出 条 而 暴 雨 可 以 搜 索 出 条 则 采 用 暴 雨 的 搜 索 结 果 规 定 条 以 上 为 社 会 关 注 度 很 高 条 为 高 条 为 中 条 为 低 条 以 下 为 很 低 则 种 极 端 气 候 事 件 的 社 会 关 注 度 列 于 表 中 其 中 高 温 事 件 的 社 会 关 注 度 最 高 低 温 和 强 降 水 暴 雨 较 高 热 带 气 旋 台 风 和 大 风 中 等 干 旱 和 沙 尘 天 气 沙 尘 暴 相 对 较 低 值 得 说 明 的 是 社 会 对 极 端 气 候 事 件 的 关 注 度 与 其 实 际 引 起 的 灾 害 损 失 和 死 亡 人 数 常 常 无 关 例 如 干 旱 在 我 国 引 起 的 经 济 损 失 非 常 大 与 强 降 水 造 成 的 洪 涝 灾 害 不 相 上 下 但 其 社 会 关 注 度 远 无 高 温 事 件 强 烈 同 样 不 论 从 经 济 损 失 还 是 人 员 伤 亡 看 与 低 温 相 关 的 极 端 气 候 事 件 都 比 与 高 温 相 关 的 极 端 气 候 事 件 严 重 但 高 温 事 件 比 低 温 事 件 更 加 引 人 瞩 目 社 会 关 注 度 更 高 造 成 这 种 现 象 的 原 因 还 需 要 进 一 步 研 究 但 可 能 主 要 与 气 候 变 化 问 题 的 政 治 化 倾 向 有 关 综 合 考 虑 各 种 气 象 灾 害 的 影 响 程 度 但 主 要 考 虑 灾 害 直 接 经 济 损 失 大 小 以 及 灾 害 造 成 的 死 亡 人 数 多 少 确 定 各 种 极 端 气 候 指 标 的 相 对 重 要 性 对 社 会 影 响 或 社 会 关 注 度 也 给 予 一 定 考 虑 但 不 作 为 主 要 因 子 据 此 对 每 一 种 极 端 气 候 指 标 赋 予 相 应 权 重 系 数 表 其 中 强 降 水 日 数 权 重 系 数 最 高 为 干 旱 面 积 百 分 率 次 之 为 登 陆 热 带 气 旋 数 为 低 温 日 数 为 高 温 日 数 为 沙 尘 天 气 日 数 和 大 风 日 数 其 所 蕴 涵 的 气 象 灾 害 损 失 或 影 响 程 度 相 对 较 轻 其 间 差 异 也 不 明 显 赋 予 同 一 权 重 上 述 权 重 赋 值 还 考 虑 了 部 分 单 项 极 端 气 候 指 标 中 如 大 风 日 数 与 登 陆 台 风 数 沙 尘 暴 以 及 登 陆 台 风 数 与 强 降 水 量 之 间 存 在 的 联 系 避 免 造 成 过 度 强 调 的 倾 向 大 风 日 数 赋 予 权 重 比 较 低 沙 尘 暴 频 率 的 权 重 也 不 高 就 是 在 一 定 程 度 上 考 虑 到 这 个 问 题 登 陆 台 风 数 与 强 降 水 日 数 的 权 重 系 数 均 较 高 但 考 虑 到 他 们 的 实 际 影 响 程 度 这 里 给 出 的 权 重 系 数 应 该 也 是 适 当 的 对 于 同 气 温 降 水 相 关 的 单 项 极 端 气 候 指 标 采 用 日 观 测 资 料 和 百 分 位 数 作 为 阈 值 的 方 法 表 其 中 高 温 日 数 是 日 最 高 气 温 大 于 年 年 日 最 高 气 温 第 个 百 分 位 值 的 天 数 主 要 反 映 日 间 高 温 事 件 频 次 低 温 日 数 是 日 最 低 气 温 小 于 年 年 日 最 低 气 温 第 个 百 分 位 值 的 天 数 主 要 反 映 夜 间 低 温 事 件 频 次 强 降 水 日 数 是 日 降 水 量 大 于 年 年 日 降 水 量 第 百 分 位 值 的 天 数 反 映 相 对 强 降 水 事 件 的 频 次 大 风 日 数 是 指 一 日 之 内 任 何 时 间 出 现 瞬 时 平 均 风 速 大 于 相 当 于 风 力 级 的 天 数 反 映 较 强 瞬 时 风 速 事 件 的 频 次
期 (' 任 国 玉 等 综 合 极 端 气 候 指 数 的 定 义 和 趋 势 分 析 $(,*'-* +< " '""#& "#" - ' "6" & #$ &!6"# 表 综 合 极 端 气 候 指 数 # 各 分 量 指 标 的 定 义 )!!$ "!" #$ "!" $ # 序 号 缩 写 名 称 定 义 单 位 9# 高 温 日 数 日 最 高 气 温 第 百 分 位 值 的 日 数 # # 低 温 日 数 日 最 低 气 温 第 百 分 位 值 的 日 数 # 6# 强 降 水 日 数 日 降 水 量 第 百 分 位 值 的 总 降 水 日 数 # < 干 旱 面 积 百 分 率 发 生 气 象 干 旱 的 区 域 面 积 与 有 效 观 测 区 域 面 积 的 百 分 比 值! 登 陆 台 风 频 数 统 计 时 段 内 登 陆 我 国 沿 海 的 台 风 数 量 个 < # 沙 尘 天 气 日 数 统 计 时 段 内 有 观 测 记 录 网 格 点 平 均 的 沙 尘 天 气 日 数 # # 大 风 日 数 瞬 时 平 均 风 速 的 日 数 # 干 旱 面 积 百 分 率 是 全 国 发 生 气 象 干 旱 的 区 域 面 积 与 有 效 观 测 区 域 面 积 的 百 分 比 值 气 象 干 旱 采 用! 气 象 干 旱 等 级 " 国 家 标 准 张 强 等 中 推 荐 使 用 的 综 合 气 象 干 旱 指 数 6 6 指 数 是 综 合 考 虑 '&" 方 法 计 算 的 可 能 蒸 散 量 和 近 天 与 近 天 降 水 量 标 准 化 指 数 合 成 的 已 经 用 于 中 国 实 时 气 象 干 旱 监 测 业 务 当 6 时 即 认 为 出 现 气 象 干 旱 邹 旭 恺 等 在 单 项 指 标 中 只 有 气 象 干 旱 采 用 了 面 积 百 分 率 因 为 先 前 发 表 的 文 献 重 点 分 析 了 气 象 干 旱 面 积 百 分 率 变 化 但 如 果 采 用 全 国 平 均 气 象 干 旱 持 续 日 数 指 标 其 结 果 应 该 是 相 似 的 登 陆 热 带 气 旋 频 数 是 指 登 陆 中 国 大 陆 东 南 沿 海 的 热 带 气 旋 台 风 数 量 主 要 发 生 在 夏 秋 季 节 冬 季 月 份 没 有 登 陆 台 风 沙 尘 天 气 日 数 是 指 全 国 有 观 测 记 录 网 格 点 平 均 的 沙 尘 天 气 现 象 发 生 日 数 沙 尘 天 气 现 象 包 括 扬 沙 浮 尘 和 沙 尘 暴 大 部 分 地 区 主 要 发 生 在 春 季 夏 秋 季 节 少 见 ( 资 料 和 计 算 方 法 综 合 极 端 气 候 指 数 6" & #$ & 6"# 6$6 根 据 以 上 个 单 项 极 端 气 候 指 标 合 成 6$6,, 其 中 为 权 重 系 数 是 各 单 项 极 端 气 候 指 标 的 标 准 化 值 分 别 计 算 合 成 两 个 综 合 极 端 气 候 指 数 即 由 种 极 端 气 候 指 标 简 单 等 值 权 重 合 成 的 综 合 极 端 气 候 指 数 综 合 指 数 6 或 6$6 6 和 差 异 权 重 加 权 合 成 的 综 合 极 端 气 候 指 数 综 合 指 数 6 或 6$6 6 在 综 合 指 数 6 的 情 况 下 分 别 确 定 其 对 应 指 标 的 相 对 重 要 性 和 权 重 系 数 表 6$6 6 9# # 6# <! < # #+ 采 用 年 国 家 基 准 气 候 站 和 基 本 气 象 站 最 多 个 站 观 测 资 料 所 有 气 象 资 料 均 来 自 中 国 气 象 局 国 家 气 象 信 息 中 心 气 温 资 料 是 日 最 高 低 气 温 记 录 经 过 质 量 控 制 但 未 做 均 一 化 订 正 和 城 市 化 影 响 偏 差 订 正 周 雅 清 和 任 国 玉 日 降 水 资 料 经 过 质 量 控 制 但 没 有 对 迁 站 更 换 仪 器 等 引 起 的 非 均 一 性 误 差 以 及 风 速 和 蒸 发 等 引 起 的 低 截 获 偏 差 进 行 订 正 综 合 气 象 干 旱 指 数 计 算 使 用 了 全 国 个 日 降 水 量 和 平 均 气 温 资 料 邹 旭 恺 等 单 站 日 平 均 风 速 资 料 做 过 质 量 控 制 也 对 年 前 后 由 于 更 换 仪 器 造 成 的 非 均 一 性 进 行 了 整 体 订 正 但 对 年 以 后 自 动 站 观 测 与 人 工 值 守 观 测 之 间 的 不 连 续 性 没 有 订 正 ) " + 迁 站 和 观 测 仪 器 设 备 更 换 等 对 登 陆 热 带 气 旋 沙 尘 天 气 日 数 等 记 录 影 响 较 小 统 计 可 以 在 月 季 节 和 年 基 础 上 进 行 对 于 以 百 分 位 数 作 为 阈 值 的 极 端 气 候 指 标 首 先 计 算 获 得 单 个 站 点 的 单 项 指 标 逐 年 时 间 序 列 然 后 按 或 的 网 格 计 算 网 格 点 逐 年 平 均 时 间 序 列 再 根 据 网 格 面 积 加 权 获 得 全 国 逐 年 平 均 时 间 序 列 全 国 干 旱 面 积 百 分 率 按 照 邹 旭 恺 等 提 供 方 法 计 算 全 国 区 域 平 均 沙 尘 天 气 日 数 时 间 序 列 参 照 张 莉 和 任 国 玉 所 用 方 法 计 算 对 全 国 平 均 时 间 序 列 进 行 标 准 化 处 理 距 平 均 方 差 获 得 各 个 单 项 极 端 气 候 指 数 的 标 准 化 序 列 然 后 按 等 值 权 重 系 数 计 算 综 合 指 数 6 按
气 候 与 环 境 研 究 卷 ' 差 异 权 重 系 数 计 算 综 合 指 数 6 本 文 只 给 出 全 国 年 平 均 综 合 极 端 气 候 指 数 序 列 区 域 和 季 节 平 均 的 综 合 极 端 气 候 指 数 序 列 可 在 上 述 方 法 基 础 上 经 修 正 获 得 6$6 值 界 于 之 间 某 一 年 数 值 越 大 表 示 所 分 析 区 域 或 全 国 该 年 份 有 重 要 影 响 的 极 端 气 候 事 件 总 体 偏 多 偏 强 反 之 亦 然 综 合 指 数 不 是 各 个 单 项 指 数 的 平 均 而 是 逐 年 对 各 单 项 指 数 标 准 化 值 求 和 的 结 果 当 所 有 单 项 极 端 气 候 指 数 都 增 大 减 小 时 综 合 指 数 将 快 速 升 高 降 低 但 当 有 的 单 项 指 数 增 加 有 的 减 小 时 综 合 指 数 趋 势 变 化 将 相 对 不 明 显 干 旱 面 积 百 分 率 和 强 降 水 日 数 以 及 高 温 日 数 和 低 温 日 数 之 间 存 在 一 定 反 位 相 联 系 即 干 旱 面 积 百 分 率 高 温 日 数 增 加 减 少 则 强 降 水 日 数 低 温 日 数 可 能 减 少 增 加 二 者 在 一 定 程 度 上 有 相 互 抵 消 的 作 用 减 弱 了 其 对 综 合 指 数 值 的 贡 献 但 从 影 响 上 考 虑 也 还 算 合 理 因 为 在 极 端 干 旱 年 份 干 旱 造 成 的 损 失 异 常 高 而 极 端 强 降 水 造 成 的 损 失 就 可 能 非 常 低 当 年 极 端 旱 涝 灾 害 引 起 的 经 济 损 失 仍 然 接 近 正 常 由 于 造 成 严 重 灾 害 的 极 端 气 候 事 件 多 发 生 在 夏 半 年 6$6 值 在 夏 半 年 比 冬 半 年 要 大 从 年 6$6 值 来 看 各 个 地 区 之 间 具 有 明 显 差 异 同 一 季 节 不 同 地 区 或 同 一 地 区 不 同 季 节 的 6$6 值 也 存 在 差 异 以 下 仅 对 全 国 年 平 均 单 项 极 端 气 候 指 数 和 6$6 6$6 6 指 数 时 间 序 列 进 行 分 析 重 点 探 讨 年 期 间 的 趋 势 变 化 特 点 + 综 合 极 端 气 候 指 数 趋 势 变 化 +( 单 项 极 端 气 候 指 数 图 给 出 年 标 准 化 的 各 单 项 极 端 气 候 指 数 变 化 曲 线 可 以 看 出 高 温 日 数 强 降 水 日 数 干 旱 面 积 这 三 项 极 端 气 候 指 数 呈 上 升 趋 势 高 温 日 数 的 增 加 趋 势 通 过 了 的 显 著 性 检 验 其 他 指 数 增 加 趋 势 没 有 通 过 显 著 性 检 验 表 明 暖 热 事 件 强 降 水 事 件 以 及 干 旱 事 件 在 这 个 时 期 都 有 所 增 加 但 只 有 高 温 事 件 频 率 的 增 加 是 显 著 的 低 温 日 数 沙 尘 天 气 日 数 和 大 风 日 数 三 项 极 端 气 候 指 数 呈 下 降 趋 势 并 且 都 通 过 的 显 著 性 检 验 表 明 寒 凉 冷 事 件 以 及 与 风 速 有 关 的 极 端 气 候 事 件 频 率 均 经 历 了 显 著 的 减 少 台 风 登 陆 频 数 表 现 出 轻 微 下 降 但 趋 势 不 显 著 各 单 项 极 端 气 候 指 数 的 变 化 特 征 与 以 往 关 于 中 国 地 区 各 个 单 项 极 端 气 候 事 件 频 率 和 强 度 变 化 的 研 究 结 论 例 如 翟 盘 茂 等 龚 道 溢 和 韩 晖 王 绍 武 等 钱 维 宏 等 丁 一 汇 和 任 国 玉 是 一 致 的 高 温 日 数 和 低 温 日 数 与 其 他 研 究 中 用 的 暖 昼 日 数 和 冷 夜 日 数 标 准 相 似 已 有 研 究 一 般 表 明 全 国 平 均 来 看 分 别 具 有 较 明 显 的 上 升 和 非 常 显 著 的 下 降 趋 势 不 一 致 主 要 和 所 选 取 的 分 析 时 间 段 有 关 0" + "# " 钱 维 宏 等 丁 一 汇 和 任 国 玉 周 雅 清 和 任 国 玉 全 国 平 均 强 降 水 日 数 没 有 明 显 上 升 与 早 先 研 究 结 论 大 体 一 致 + 钱 维 宏 等 丁 一 汇 和 任 国 玉 更 新 到 年 的 全 国 气 象 干 旱 面 积 百 分 率 有 较 明 显 增 加 趋 势 刚 好 通 过 的 显 著 性 水 平 检 验 邹 旭 恺 等 登 陆 热 带 气 旋 频 数 全 国 平 均 沙 尘 天 气 频 率 和 全 国 平 均 大 风 日 数 变 化 与 其 他 研 究 也 基 本 一 致 周 自 江 等 和 章 国 材 张 莉 和 任 国 玉 李 英 等 范 一 大 等 王 秀 萍 和 张 永 宁 ) " + 因 此 用 以 指 示 中 国 地 区 主 要 极 端 气 候 事 件 变 化 的 各 个 单 项 指 数 序 列 具 有 良 好 的 代 表 性 +( 综 合 极 端 气 候 指 数 按 前 文 给 出 的 方 法 得 到 等 值 权 重 和 差 异 权 重 加 权 合 成 的 综 合 指 数 6 和 6 图 给 出 年 全 国 6$6 6 序 列 曲 线 6$6 6 序 列 有 一 定 年 际 波 动 整 个 研 究 时 段 总 体 呈 显 著 的 下 降 趋 势 世 纪 年 代 末 至 年 代 初 6$6 6 在 多 数 年 份 为 正 值 但 呈 现 出 明 显 的 下 降 趋 势 说 明 这 个 时 期 影 响 我 国 的 重 大 极 端 气 候 事 件 总 体 偏 多 偏 强 但 有 不 断 减 少 减 弱 的 趋 势 年 代 中 期 以 后 6$6 6 在 多 数 年 份 呈 现 为 负 值 同 时 下 降 趋 势 有 所 缓 和 特 别 是 年 代 中 以 来 升 降 趋 势 不 再 明 显 6$6 6 最 高 值 出 现 在 年 第 二 最 高 年 为 年 以 后 依 次 为 年 和 年 最 低 值 出 现 在 年 次 低 年 为 年 以 后 依 次 为 年 和 年 6$6 6 整 个 时 期 趋 势 变 化 明 显 主 要 是 因 为 各 个 单 项 极 端 气 候 指 数 虽 然 具 有 不 同 方 向 的 变 化
,期 @9?, 任国玉等&综合极端气候指数的定义和趋势分析 ;6@DB9B!.C` M 9 5V 5%. < <9 M T 56N 0&. 0 T 5 N G -(* 图*!*'+(!!"")年各单项极端气候指数标准化值变化曲线 $水平短虚线为"值线!长虚线为趋势线%&$ %高温日数 $ W 5%+$ L%低 温日数 $ [ 5%+$ %强降水日数 $ T 5%干旱面积百分率 $ ` %登陆热带气旋数 $ V M%+ $ M%沙尘天气日数 $ `< 5%+ $ R5%+$ R%+ $ G% 大风日数 $ % QJ5 F?*!&=G < 9B 7 5 5 7 5B. N 0. 0 5 <5B G*'+(!"") $. 9G5 < = 5. < 5. 5 <%&$ % G G W 0R B 5 <$ W 5%+$ L%. 9J 0R B 5 <$ [ 5%+$ % < 7 R 95 <$ T 5%5 9BG= R G= R R5%+$ G $ ` %. 5 G 9R.. 9M V M%+$ M%5B < < 9 05 <$ `< 5%+$ 9GJ 55 <$ QJ5% R%+$ UB $ G%< 趋势!但高温日数)强降水日数)干旱面积百分 图- 给出 *'+(!!"") 年全国 T6&T T T序列曲 率等指数的上升趋势多不明显!而低温日数)沙 线*T6&T T T序 列 年 际 波 动 和 年 代 际 波 动 特 征 与 T6&T T序列相近!但整个研究时段看不出有明显 尘天气日数和大风日数等指数的下降趋势一般较 显著!登陆台风频数也轻微减小!导致综合指数T 整体呈明显下降趋势**'(( 年T6&T T最高!主要 是因为大风日数最多!沙尘天气日数和干旱面积 百分率 也 较 高+*''+ 年 除 干 旱 面 积 百 分 率 略 高 的升降趋势变化*从!"世纪 +" 年代末至 )" 年代 初!T6&T T T序列表现出较明显下降!多数年份为 负值!特别是 #" 年代中后期和 )" 年代初!数值 外!其他单项极端气候指数都很低!应当算风调 很低*这说明!!"世纪)"年代初以前对中国具有 重大影响的极端气候事件总体偏少偏弱!且有不 雨顺的一年* 断下降的趋势*权重系数较高的强降水日数)干
气 候 与 环 境 研 究 卷 ' 图 年 全 国 综 合 极 端 气 候 指 数 6 序 列 变 化 灰 色 实 线 为 线 性 趋 势 线. " "!'*"&- % & #6" & #$ & 6"# 6$6 6#*& " +,& - " "#! " & & "# 些 年 份 也 是 全 国 大 范 围 少 雨 的 年 份 年 登 陆 台 风 频 率 分 列 倒 数 第 和 位 而 6$6 6 最 高 的 年 年 登 陆 台 风 频 率 分 列 第 和 位 年 强 降 水 日 数 位 列 分 析 时 期 第 位 年 干 旱 面 积 百 分 率 列 第 和 第 位 由 于 对 极 端 强 降 水 事 件 频 率 和 干 旱 面 积 百 分 率 登 陆 热 带 气 旋 频 率 等 赋 予 了 最 高 权 重 6$6 6 受 这 个 单 项 极 端 气 候 指 数 的 影 响 也 比 较 大 全 国 范 围 极 端 强 降 水 事 件 频 率 和 干 旱 面 积 百 分 率 呈 现 明 显 的 负 相 关 关 系 二 者 具 有 此 消 彼 长 的 现 象 因 此 6$6 6 在 一 些 大 旱 或 大 水 年 并 不 一 定 明 显 偏 高 一 个 例 子 是 年 我 国 南 方 发 生 重 大 洪 涝 全 国 平 均 的 极 端 强 降 水 指 数 是 整 个 时 期 最 高 的 但 由 于 干 旱 面 积 不 大 加 上 登 陆 的 热 带 气 旋 极 少 当 年 的 6$6 6 并 不 很 高, 结 论 和 讨 论 图 同 图 但 为 全 国 综 合 极 端 气 候 指 数 6 的 时 间 序 列.. * '&6" & #$ & 6" # 6$6 6 旱 面 积 百 分 率 和 登 陆 台 风 频 率 处 于 平 均 值 附 近 或 偏 低 是 造 成 上 述 变 化 的 主 要 原 因 但 是 从 世 纪 年 代 中 期 开 始 6$6 6 却 表 现 出 一 定 上 升 趋 势 年 代 中 期 以 后 上 升 趋 势 尤 为 明 显 表 明 该 时 段 对 我 国 具 有 重 大 影 响 的 极 端 气 候 事 件 总 体 偏 多 偏 强 这 主 要 是 因 为 权 重 系 数 较 高 的 强 降 水 日 数 干 旱 面 积 百 分 率 和 登 陆 热 带 气 旋 频 率 增 多 同 时 高 温 日 数 也 大 幅 增 加 虽 然 低 温 日 数 大 风 日 数 和 沙 尘 天 气 日 数 明 显 减 少 但 他 们 或 者 权 重 系 数 低 或 者 虽 有 较 高 权 重 系 数 但 其 减 少 幅 度 较 小 因 此 对 综 合 指 数 的 贡 献 不 大 整 个 时 期 特 别 是 最 后 多 年 6$6 6 呈 现 为 弱 的 上 升 趋 势 年 全 国 6$6 6 最 低 的 年 分 别 是 和 年 最 高 的 年 是 和 年 6$6 6 最 低 的 年 中 年 的 强 降 水 日 数 分 别 位 列 整 个 时 期 倒 数 第 和 位 这 选 取 对 中 国 大 陆 地 区 经 济 社 会 影 响 较 高 的 种 极 端 气 候 指 标 分 别 是 全 国 平 均 高 温 日 数 低 温 日 数 强 降 水 日 数 沙 尘 天 气 日 数 大 风 日 数 干 旱 面 积 百 分 率 和 登 陆 热 带 气 旋 频 数 计 算 合 成 了 两 个 综 合 极 端 气 候 指 数 即 由 各 单 项 指 标 简 单 等 值 权 重 合 成 的 综 合 指 数 6 和 加 权 差 异 权 重 合 成 的 综 合 指 数 6 综 合 指 数 6 主 要 依 据 各 种 极 端 气 候 事 件 引 发 的 灾 害 严 重 损 失 程 度 及 其 社 会 影 响 大 小 分 别 确 定 其 对 应 指 标 的 相 对 重 要 性 和 权 重 系 数 应 用 两 个 综 合 极 端 气 候 指 数 分 析 了 年 中 国 大 陆 地 区 极 端 气 候 总 体 演 变 趋 势 年 期 间 综 合 指 数 6 呈 现 明 显 下 降 趋 势 世 纪 年 代 末 至 年 代 初 综 合 指 数 6 具 有 较 明 显 的 下 降 趋 势 说 明 这 个 时 期 影 响 中 国 的 重 大 极 端 气 候 事 件 总 体 上 不 断 减 少 减 弱 年 代 中 期 以 后 6$6 6 的 下 降 趋 势 有 所 减 缓 特 别 是 年 代 中 以 来 升 降 趋 势 不 再 明 显 6$6 6 最 高 值 出 现 在 年 最 低 值 出 现 在 年 6$6 6 序 列 年 际 波 动 和 年 代 际 波 动 特 征 与 6$6 6 序 列 相 近 但 整 个 研 究 时 段 没 有 表 现 出 明 显 的 升 降 趋 势 变 化 从 世 纪 年 代 末 至 年 代 初 6$6 6 序 列 表 现 出 较 明 显 下 降 趋 势 说 明
期 (' 任 国 玉 等 综 合 极 端 气 候 指 数 的 定 义 和 趋 势 分 析 $(,*'-* +< " '""#& "#" - ' "6" & #$ &!6"# 对 中 国 具 有 重 大 经 济 社 会 影 响 的 极 端 气 候 事 件 总 体 上 不 断 减 少 世 纪 年 代 中 期 开 始 6$6 6 表 现 出 一 定 回 升 年 代 中 期 以 后 上 升 趋 势 明 显 表 明 该 时 段 对 中 国 地 区 具 有 重 大 经 济 社 会 影 响 的 极 端 气 候 事 件 频 率 总 体 上 呈 现 升 高 趋 势 6$ 6 6 极 端 值 均 出 现 在 世 纪 年 代 最 高 值 发 生 于 年 最 低 值 出 现 在 年 就 构 成 综 合 极 端 气 候 指 数 的 各 个 单 项 指 数 来 看 年 期 间 全 国 平 均 高 温 日 数 强 降 水 日 数 干 旱 面 积 百 分 率 等 单 项 极 端 气 候 指 数 呈 上 升 趋 势 但 趋 势 多 不 显 著 仅 高 温 日 数 的 增 加 通 过 了 显 著 性 水 平 检 验 全 国 平 均 低 温 日 数 沙 尘 天 气 日 数 和 大 风 日 数 等 单 项 极 端 气 候 指 数 呈 下 降 趋 势 且 下 降 趋 势 均 通 过 了 显 著 性 水 平 检 验 登 陆 我 国 的 热 带 气 旋 频 数 仅 有 轻 微 减 少 趋 势 变 化 不 明 显 因 此 仅 从 各 单 项 极 端 气 候 指 数 变 化 看 自 世 纪 年 代 中 期 以 来 多 数 表 现 为 明 显 下 降 趋 势 呈 上 升 趋 势 的 单 项 极 端 气 候 指 数 一 般 未 通 过 显 著 性 检 验 表 明 中 国 地 区 多 数 常 见 的 极 端 气 候 事 件 发 生 频 率 显 著 减 少 了 如 果 考 察 等 值 权 重 合 成 的 综 合 指 数 6 时 间 变 化 全 国 平 均 的 主 要 极 端 气 候 事 件 频 率 总 体 上 也 呈 明 显 减 少 趋 势 而 如 果 考 虑 每 种 极 端 气 候 事 件 造 成 的 经 济 和 社 会 影 响 差 异 分 析 差 异 权 重 合 成 的 综 合 指 数 6 时 间 变 化 则 可 发 现 中 国 地 区 每 年 具 有 重 大 经 济 社 会 影 响 的 极 端 气 候 事 件 频 率 总 体 上 没 有 明 显 升 降 趋 势 过 去 的 半 个 多 世 纪 是 全 球 和 中 国 地 面 气 候 显 著 变 暖 时 期 多 数 研 究 认 为 这 个 时 期 的 气 候 变 暖 主 要 是 由 大 气 中 温 室 气 体 浓 度 升 高 引 起 的 6 本 文 分 析 表 明 在 全 球 气 候 显 著 变 暖 的 背 景 下 中 国 地 区 多 数 常 见 的 单 项 极 端 气 候 事 件 频 率 或 者 明 显 减 小 或 者 趋 势 性 不 显 著 对 全 国 经 济 社 会 具 有 重 大 影 响 的 主 要 极 端 气 候 事 件 频 率 总 体 上 未 见 明 显 趋 势 性 变 化 本 文 研 究 的 不 确 定 性 主 要 来 自 资 料 各 单 项 极 端 气 候 指 数 分 析 结 果 在 一 定 程 度 上 受 到 地 面 气 象 观 测 资 料 偏 差 的 影 响 在 计 算 加 权 合 成 的 综 合 极 端 气 候 指 数 时 各 单 项 极 端 气 候 指 数 的 权 重 系 数 确 定 还 受 到 相 关 气 象 灾 害 损 失 数 据 缺 失 等 因 素 困 扰 因 此 本 文 定 义 的 综 合 极 端 气 候 指 数 仍 有 改 进 的 余 地 参 考 文 献 & "! "# & " & '" ++, ' ' &% #! " "# -! & ' &*& "#&! '" )+)+, ' - + + < #' )<+ " D & '"& ++, ' 6"# & # ' $% " "# &6! '"'*" & " "# " '" &'& '" +'"", & "! + # 6 '# "< ++!! " " # &!! " - ' &' " " "! "*&- )+, ' - + + + #', + ',' " < ", ++ " " " "# & % " ' &*& "#&! '" " "!! ( '& & '" )+6"+)+ ' + + < & " & A$> "+ + ' # ' & <&'* % & -6"# '& '" ' ' *& "#! ' *&! & " )+)+9-#&' ' &' + + 丁 一 汇 任 国 玉 ++ 中 国 气 候 变 化 科 学 概 论 + 北 京 气 象 出 版 社 +< "0 * ",*'-*++6"&'#*! '" ' "! "! ' " " " + ; " " '&' '! & + $ & "< $% " ),&' " 0 ++ &% # %& -"# & "# " &! % " & & % )+* + &+ '&+'!+ + 范 一 大 史 培 军 周 俊 华 等 + + 近 年 来 中 国 沙 尘 暴 变 化 趋 势 分 析 )+ 自 然 灾 害 学 报 +."0 # ;*" '*)*" * + + &! '"! " ' #* '& " " "&! " - & )+)'*&" ' (*& < & " " +.&! "# & < & ++ &% #!' & "! " "!! & #*& "!'"# ' "! "*&- )+ + + + 高 文 学 + + 中 国 自 然 灾 害 史 总 论 + 北 京 地 震 出 版 社 +,' " * + +9 '&-' "("*& < & " " + ; " ' '! & +, '"A & '& )9 % " '"< 9 ++& % #B++! & "# )+)+ + 龚 道 溢 韩 晖 + + 华 北 农 牧 交 错 带 夏 季 极 端 气 候 的 趋 势 分 析 )+ 地 理 学 报 +,'"<'- 9" 9* + +$ &! % " ""'& &" "'% & - & )+!, '&! "! " " +
气 候 与 环 境 研 究 卷 ' 9" ")',!' ) + +!''" "! "# 6!! " ""'! - )+ &'!+( +!#+! + + 6 ++ " -!! "! +' ''"> "< "" " +$# + & # B" #A "#'"#( 0'& (0B & # B" % & - & + ) "0 *'0 ' + + " " "# #'% & "#*& " )+ '&+ + ' + + A& A" $ & "< + +6"#! '!! " '& B" # )+* + &+ '&+ '!+ + A*" A$ )& ""'"+ + '& *! * '" " &"#! &!*!'"'!"# *"! & % )+* + &+ '&+ '!+ + 李 英 陈 联 寿 张 胜 军 + + 登 陆 我 国 热 带 气 旋 的 统 计 特 征 )+ 热 带 气 象 学 报 + 0 " " " '* " ";*"+ +!! &! &! ' &'!!-! '" " "# '" " )+)'*&" ' &'! '& ' '- " " + 钱 维 宏 符 娇 兰 张 玮 玮 等 ++ 近 年 中 国 平 均 气 候 与 极 值 气 候 变 化 的 概 述 )+ 地 球 科 学 进 展 +> " '".*) ' " " ++ " " "! "# &! " "#*& " - & )+#%"! "$&! "! " " + 王 绍 武 伍 荣 生 杨 修 群 等 + + 中 国 的 气 候 变 化 秦 大 河 丁 一 汇 苏 纪 兰 + 中 国 气 候 与 环 境 演 变 上 卷 + 北 京 科 学 出 版 社 + " ' * * '" "0" *7*" + + " " " " " > "< < "0 * *) "+ " " "# $"% &'" " ' "6+ ; "! "! & + 王 秀 萍 张 永 宁 ++ 登 陆 中 国 热 带 气 旋 路 径 的 年 代 际 变 化 )+ 大 连 海 事 大 学 学 报 + " * " " 0'"" "++6" &#!#! " ' "# " &'!!-! '" &! '% & " )+)'*&" ' < " & B" % & - " " + 0")'" <<% < ++& "# ' & &*& "$*&' "# " #'"# -' &% '" )+! " + 翟 盘 茂 任 福 民 张 强 + + 中 国 降 水 极 值 变 化 趋 势 检 测 )+ 气 象 学 报 + "' ".* " " > "+ +<! '"'! " " & "#' & &! '" " " )+! '&' '! "! " " + "+ +& "# " &*& & #*& " " " )+, ' - + + #', + " "9 + +& "# " ' &! '" "# & 7* "!-' # -&! '" & '% & " )+)+ + 张 莉 任 国 玉 + + 中 国 北 方 沙 尘 暴 频 数 演 化 及 其 气 候 成 因 分 析 )+ 气 象 学 报 + " ",*'-*+ + " "#* '& & 7* "!-"#!!!'"&' " "'& &" " )+! '&' '! "! " " + + 张 强 邹 旭 恺 肖 风 劲 等 ++ 气 象 干 旱 等 级, + 北 京 中 国 标 准 出 版 社 + + "> "'* * '. "; " ++,&# ' '&' '! <&'*, " " + ; " " "#&# 5 '" & + " &. 9 &, ++<! '"' * " " * "! '" "! "*&-&! '" & "# )+( *& + 中 国 气 象 局 ++ 中 国 气 象 灾 害 年 鉴 + 北 京 气 象 出 版 社 + " '&' '! # " & '"++0 & '' ' " '&' '! # & " " + ; " " '&' '! & + 周 雅 清 任 国 玉 + + 中 国 大 陆 年 极 端 气 温 事 件 变 化 特 征 分 析 )+ 气 候 与 环 境 研 究 + '* 07 " ",*'-*+ + & -! &! &! ' & &*& "#! " " "# "#*& " )+!"# $"% &'" " &! " " + 周 自 江 章 国 材 + + 中 国 北 方 的 典 型 强 沙 尘 暴 事 件 年 )+ 科 学 通 报 + '* ; " ",*'! + +&'"#* '& % " ' "'& &" " )+* "' "! "! " " + 邹 旭 恺 张 强 任 国 玉 + + 基 于 综 合 气 象 干 旱 指 数 与 干 旱 变 化 趋 势 研 究 )+ 气 候 与 环 境 研 究 +'** " > " ",*'-*+ +<&'* %& '" " " #'"!''*"# "# ' '&' '! #&'* )+!"# $"% &'" " &! " " +