地理科学 ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (8): 1259-1269.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2017.08.017
收稿日期:
2016-09-19
修回日期:
2016-12-07
出版日期:
2017-08-15
发布日期:
2017-08-15
作者简介:
作者简介:高文华(1985-),女,山西阳泉人,博士,研究方向:全球气候变化、沉积动力学中的示踪方法。E-mail:
基金资助:
Wenhua Gao1(), Kaifeng Li1,2, Yu Cui1
Received:
2016-09-19
Revised:
2016-12-07
Online:
2017-08-15
Published:
2017-08-15
Supported by:
摘要:
基于河南1960~2014年18个气象台站逐日最高温、最低温、平均气温实测数据,采用线性趋势、相关分析等方法,根据选取的16个极端气温指数,分析了河南省极端气温变化趋势和空间差异,探讨了极端气温指数的影响因素以及与该区气候变化的关系。结果表明:① 河南近55 a来日最高气温的极小值、最低气温的极大/小值、暖昼/夜日数、夏季日数、热夜日数、暖持续日数、生物生长季呈现增大/加趋势;日最高气温的极大值、冷昼/夜日数、冰/霜冻日数、冷持续日数和气温日较差呈现减小/少趋势。② 极端最低气温的变暖主要发生在黄淮海平原区、豫西南南阳盆地以及豫南桐柏山-大别山山地丘陵区;而极端最高气温的变暖则主要发生在豫西山地丘陵区。③ 与中国其他地区相比,河南极端气温近55 a的变化速率较慢,低温出现的日数显著减少;但近20 a来大部分极端气温指数的变化速率均提高了2倍多,表明该区极端气温进入了加速变化阶段。④ 相关分析表明河南极端气温指数变化可以指示该区气候变化,且地形条件是该区极端气温空间变化的控制因素。
中图分类号:
高文华, 李开封, 崔豫. 1960~2014年河南极端气温事件时空演变分析[J]. 地理科学, 2017, 37(8): 1259-1269.
Wenhua Gao, Kaifeng Li, Yu Cui. Temporal and Spatial Variation of Extreme Temperature Events in Henan Province During 1960-2014[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2017, 37(8): 1259-1269.
表1
极端气温指数及定义"
分类 | 缩写 | 极端气温指数 | 定义 | 单位 |
---|---|---|---|---|
相对指数 | TX10p | 冷昼日数 | 最高气温小于10%分位值的天数 | d |
TN10p | 冷夜日数 | 最低气温小于10%分位值的天数 | d | |
TX90p | 暖昼日数 | 最高气温大于90%分位值的天数 | d | |
TN90p | 暖夜日数 | 最低气温大于90%分位值的天数 | d | |
绝对指数 | ID0 | 冰冻日数 | 年内日最高温度低于0℃的天数 | d |
FD0 | 霜冻日数 | 年内日最低温度低于0℃的天数 | d | |
SU25 | 夏季日数 | 年内日最低气温大于25℃的日数 | d | |
TR20 | 热夜日数 | 年内日最低气温大于20℃的日数 | d | |
极值指数 | TXx | 日最高气温的极大值 | 年内每月日最高气温的最大值 | ℃ |
TXn | 日最高气温的极小值 | 年内每月日最高气温的最小值 | ℃ | |
TNx | 日最低气温的极大值 | 年内每月日最低气温的最大值 | ℃ | |
TNn | 日最低气温的极小值 | 年内每月日最低气温的最小值 | ℃ | |
其它指数 | WSDI | 暖持续日数 | 连续6 d最高温在90%分位值日数 | d |
CSDI | 冷持续日数 | 连续6 d最低温在10%分位值日数 | d | |
GSL | 生物生长季 | 年内首先出现平均气温至少连续6 d高于5℃的总日数及7月1日后平均气温至少连续6 d低于5℃的总日数 | d | |
DTR | 气温日较差 | 年内日最高气温与最低气温的差值 | ℃ |
表2
河南极端气温指数年际变化趋势及与其他区域对比"
指数 (/10a) | 河南 | 豫南[ | 中国沿海[ | 黄河流域[ | 长江流域[ | 中国[ | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1960~2014年 | 1990~2014年 | 1958~2013年 | 1960~2013年 | 1963~2013年 | 1962~2011年 | 1961~2008年 | ||
TX10p | -0.84 | -2.11 | -0.55* | -0.70** | -1.06** | -0.84* | -0.47 | |
TN10p | -2.82*** | -4.77*** | -4.06* | -2.19*** | -1.93*** | -2.78*** | -2.06* | |
TX90p | 0.22 | 2.01 | 0.07** | 1.31*** | 1.56*** | 2.24*** | 0.62 | |
TN90p | 3.65*** | 7.65*** | 7.35** | 2.24*** | 2.22*** | 2.86*** | 1.75* | |
ID0 | -0.49 | 0.37 | -0.36** | / | -2.4*** | -0.48*** | / | |
FD0 | -3.93*** | -4.94 | -3.78** | / | -3.36*** | -3.29*** | -3.73 | |
SU25 | 1.83* | 4.28 | 2.35** | 2.27** | 2.66*** | 2.93*** | 1.18 | |
TR20 | 2.36*** | 5.87** | 2.81** | 3.25*** | 1.56* | 1.8*** | / | |
TXx | -0.12 | 0.69** | -0.13* | 0.12* | 0.18* | 0.16* | 0.07 | |
TXn | 0.20 | 0.18 | / | 0.21* | 0.27* | 0.32** | 0.35* | |
TNx | 0.13* | 0.42** | / | 0.20*** | 0.25*** | 0.19*** | 0.21* | |
TNn | 0.41** | 1.00* | 0.62** | 0.40*** | 0.40* | 0.47*** | 0.63* | |
WSDI | 0.25 | 0.96 | / | / | 1.48*** | 0.83*** | / | |
CSDI | -0.24 | -0.28 | / | / | -1.12*** | -0.67** | / | |
GSL | 2.54* | 3.64 | / | / | 3.47*** | 2.30** | 3.04 | |
DTR | -0.18*** | -0.36** | / | -0.12*** | -0.09* | -0.07* | -0.18* |
表3
1960~2014年河南不同区域极端气温均值(℃或d)与变化幅度(℃/10a或d/10a)"
黄淮海平原区 | 豫西黄土丘陵区 | 豫西山地丘陵区 | 南阳盆地区 | 桐柏山-大别山山地丘陵区 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
均值 | 变化幅度 | 均值 | 变化幅度 | 均值 | 变化幅度 | 均值 | 变化幅度 | 均值 | 变化幅度 | |||||
TN10p | 19.01 | -3.60* | 16.19 | -0.93* | 18.61 | -1.87* | 18.96 | -4.35* | 19.31 | -2.48* | ||||
TN90p | 20.87 | 4.58* | 18.36 | 2.16* | 19.04 | 1.87* | 21.27 | 5.60* | 21.54 | 3.77* | ||||
TX10p | 20.00 | -0.95 | 16.89 | -0.46 | 19.21 | -1.05 | 20.90 | -0.96 | 20.80 | -0.11 | ||||
TX90p | 20.11 | -0.42 | 18.21 | 1.80* | 19.17 | 1.38* | 19.99 | -0.77 | 20.39 | 0.50 | ||||
FD0 | 76.63 | -4.74* | 79.60 | -2.35* | 84.29 | -2.78* | 66.64 | -5.70* | 51.11 | -3.05* | ||||
ID0 | 5.20 | -0.48 | 5.37 | -0.34 | 5.70 | -0.62 | 3.11 | -0.40* | 4.00 | -0.21* | ||||
SU25 | 144 | 1.61* | 139 | 0.44 | 131 | 2.79* | 143 | 1.85 | 143 | 2.28* | ||||
TR20 | 78.05 | 3.43* | 70.65 | 0.31 | 52.64 | 0.77 | 82.22 | 3.57 | 89.95 | 2.14* | ||||
TNn | -10.46 | 0.49* | -9.99 | 0.20 | -10.71 | 0.23 | -9.08 | 0.49* | -8.73 | 0.62* | ||||
TNx | 27.37 | 0.20* | 27.05 | -0.06 | 25.34 | 0.01 | 27.14 | 0.25* | 28.53 | 0.28* | ||||
TXn | -2.00 | 0.18 | -2.36 | 0.10 | -2.53 | 0.25 | -1.14 | 0.27 | -1.94 | 0.20 | ||||
TXx | 38.50 | -0.15 | 39.19 | -0.11 | 37.85 | -0.01 | 37.99 | -0.14 | 37.38 | 0.01 | ||||
CSDI | 1.66 | -0.32 | 1.59 | 0.13 | 1.76 | -0.31 | 1.58 | -0.21 | 2.80 | 0.10 | ||||
DTR | 10.12 | -0.27* | 10.15 | -0.12* | 10.87 | 0.00* | 9.82 | -0.32* | 8.87 | -0.17* | ||||
GSL | 287 | 2.78* | 285 | 1.28* | 290 | 2.31* | 299 | 4.44* | 312 | 2.20* | ||||
WSDI | 2.35 | 0.02* | 3.55 | 0.80* | 3.40 | 0.87* | 3.44 | 0.11* | 2.58 | 0.03* |
表5
河南地区极端气温指数变化趋势与地理位置的相关系数"
纬度 | 经度 | 海拔 | 纬度 | 经度 | 海拔 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
TX10p | -0.43 | -0.10 | -0.11 | TXx | -0.11 | -0.20 | 0.51* |
TX90p | -0.11 | -0.66** | 0.88** | TXn | -0.02 | -0.14 | 0.18 |
TN10p | -0.11 | -0.51* | 0.55* | TNx | 0.02 | 0.54* | -0.43 |
TN90p | 0.10 | 0.56* | -0.57* | TNn | -0.16 | 0.47* | -0.60** |
SU25 | -0.45 | -0.23 | 0.45 | WSDI | 0.44 | -0.74** | 0.73** |
ID0 | -0.23 | -0.09 | -0.02 | CSDI | 0.12 | -0.03 | -0.29 |
TR20 | 0.09 | 0.64** | -0.63** | DTR | -0.15 | -0.65** | 0.77** |
FD0 | -0.13 | -0.47* | 0.61** | GSL | 0.07 | 0.06 | -0.01 |
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