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地理科学    2015, Vol. 35 Issue (12): 1640-1647     DOI: 10.13249/j.cnki.sgs.2015.012.1640
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1960~2014年北京极端气温事件变化特征
李双双(),杨赛霓()
北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室减灾与应急管理研究院,北京100875
Changes of Extreme Temperature Events in Beijing During 1960-2014
Shuang-shuang LI(),Sai-ni YANG()
State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology, Academy of Disaster Reduction and Emergency Management, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
全文: PDF (1017 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)     
摘要 

基于北京1960~2014年逐日最高温、最低温、平均气温实测数据,采取RHtest方法对气温序列进行均一性检验和修订。在此基础上选取16个极端气温指标,分析了北京市极端气温变化趋势和突变特征,探讨了冷暖极端气温指数对北京气候暖化的贡献。结果表明: 1960~2014年北京气温暖化趋势明显,最低温增温速率远快于最高温,修订后增长速率为:最高温(0.17℃/10a)<平均温(0.30℃/10a)<最低温(0.51℃/10a); 冷昼日数、冷夜日数、霜冻日数、冰冻日数、冷持续日数分别以-1.43 d/10a、-6.56 d/10a、-3.95 d/10a、-1.18 d/10a、-4.83 d/10a的趋势减小; 暖昼日数、暖夜日数、夏季日数、热夜日数、暖持续日数、生物生长季以2.12 d/10a、5.27 d/10a、1.22 d/10a、5.43 d/10a、0.84 d/10a、1.96 d/10a的趋势增加; 日最高 (低) 气温极高值、日最高(低) 气温极低值和气温日较差的倾向率分别为0.21℃/10a、0.34℃/10a、0.31℃/10a、0.73℃/10a、-0.33℃/10a; 极端最低气温的变暖幅度大于极端最高气温,夜指数的变暖幅度大于昼指数,冷指数的变幅大于暖指数。极端气温冷指数、夜指数、低温指数的快速变化是近年来北京市气候暖化的最直接体现。

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李双双
杨赛霓
关键词 气候变化极端气温变化趋势北京 
Abstract

Based on daily average, maximum and minimum temperature observed by the China Meteorological Administration at meteorological station in Beijing from 1960 to 2014. Sixteen indices of extreme temperature are studied. Applying the method of Rhtest, the series that have breakpoints are adjusted and the trends of the series are analyzed, the annual temperature trend has changed obviously and the homogeneity is improved well. The results showed that: 1) In general, the temperature increment is obvious in Beijing during 1960-2014, with generally stronger increases in minimum temperature than in maximum temperature, as for climate inclination rate after adjustment: the maximum temperature (0.17℃/10a)<the average temperature(0.30℃/10a)<the minimum temperature (0.51℃/10a); 2) The frequency of cold days, cold nights, frost days, ice days and cold spell duration days is found to have significantly decreased by -1.43, -6.56, -3.95, -1.18 and -4.83 d/10a days/decade respectively. 3) While the occurrence of warm days, warm nights, summer days, tropical nights, warm spell duration days and growing season length shows statistically significant increasing trends at rates of -2.12, 5.27, 1.22, 5.43, 0.84 and 1.96 d/10a days/decade respectively. 4) The tendency rate of annual minimum value of daily maximum (minimum) temperature, annual maximum value of daily maximum (minimum) and diurnal temperature range is 0.18, 0.23, 0.46, 0.73 and -0.36℃/decade respectively. 5) The magnitudes of changes in cold indices (cold nights, ice days, frost days, cold spell duration days) are obviously greater than those of warm indices (warm nights, warm spell duration days, summer days). The change ranges of night indices (warm nights and cold nights) are larger than those of day indices (warm days and cold days). The change ranges of minimum-temperature-related indices (annual minimum value of daily maximum, annual minimum value of daily minimum) are larger than those of maximum-temperature-related indices (annual maximum value of daily maximum and annual maximum value of daily minimum). This explains the stronger warming in the past 55 years in Beijing due to the change of night indices, cool indices and minimum-temperature- related indices.

Key wordsclimate change    temperature extremes    variation tendency    Beijing
收稿日期: 2014-10-15      出版日期: 2016-06-02
基金资助:地表过程模型与模拟创新研究群体科学基金项目(41321001)和国家重点基础研究发展计划(2012CB955402)资助
作者简介: 李双双(1988-),男,陕西潼关人,博士研究生,主要研究全球变化与区域灾害防治。E-mail:lss40609010@126.com
引用本文:   
李双双, 杨赛霓 . 1960~2014年北京极端气温事件变化特征[J]. 地理科学, 2015, 35(12): 1640-1647.
Shuang-shuang LI, Sai-ni YANG . Changes of Extreme Temperature Events in Beijing During 1960-2014[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2015, 35(12): 1640-1647.
链接本文:  
http://geoscien.neigae.ac.cn/CN/10.13249/j.cnki.sgs.2015.012.1640      或      http://geoscien.neigae.ac.cn/CN/Y2015/V35/I12/1640
分类 缩写 极端气温指标 定义 单位
相对指数 TX10% 冷昼日数 年日最高温<1960~2013年第10个百分位数值日数 d
TN10% 冷夜日数 年日最低温<1960~2013年第10个百分位数值日数 d
TX90% 暖昼日数 年日最高温>1960~2013年第90个百分位数值日数 d
TN90% 暖夜日数 年日最低温>1960~2013年第90个百分位数值日数 d
绝对指数 ID 冰冻日数 年内日最高温<0℃日数 d
FD 霜冻日数 年内日最低温<0℃日数 d
SU 夏季日数 年内日最高温>25℃日数 d
TR 热夜日数 年内日最低温>20℃日数 d
极值指数 TXn 最高温极低值 年日最高温的最小值
TNn 最低温极低值 年日最低温的最小值
TXx 最高温极高值 年日最高温的最大值
TNx 最低温极高值 年日最低温的最大值
持续指数 WSDI 暖持续日数 年日最高温>1960~2013年第90个百分位值连续6 d日数 d
CSDI 冷持续日数 年日最低温<1960~2013年第10个百分位值连续6 d日数 d
GSL 生物生长季 首次气温连续6 d>5℃与首次连续6 d<5℃间隔日数 d
DTR 气温日较差 年内日最高温与最低温的差值
Table 1  极端气温指标的定义
Fig.1  研究区气候区划及气象站点分布
Fig.2  1960~2014年北京气温变化曲线
Fig.3  1960~2014年北京极端气温相对指数年际变化趋势
Fig.4  1960~2014年北京极端气温绝对指数年际变化趋势
Fig.5  1960~2014年北京极端气温绝对指数年际变化趋势
Fig.6  1960~2014年北京极端气温持续性指数年际变化趋势
冷暖指数对比 北京 全球 长江流域 对比指标
(1960~2014年) (1960~2011年) (1962~2011年)
暖昼↑>冷昼↓ abs(冷)
冷夜↓>暖夜↑ - - abs(冷)
夏季↑>冰冻↓ - abs(夏)
最高极低↑>最高极高↑ rel(低)
最低极低↑>最低极高↑ rel(低)
冷持续↓>暖持续↑ - - abs(冷)
暖夜↑>暖昼↑ abs(夜)
冷夜↓>冷昼↓ abs(夜)
热夜↑>霜冻↓ - - abs(夜)
Table 2  1960~2014年北京极端气温指数变化幅度的对比
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