无锡极端气温事件的气候分析

无锡极端气温事件的气候分析

摘要为了了解气候增暖情况下，无锡地区极端最高和最低气温的气候特征，用阈值检测方法对无锡市1959-2007年的日最高气温、日最低气温进行了研究，分析了极端事件的发生规律，得出主要结论：1．从年代际看，不论是日最高气温或日最低气温，2000年代偏高事件最多，偏低事件最少。2．最低气温从1980年代初开始稳定回升。3．在3、5、7、12月比较容易出现异常的气温。月内异常气温出现次数多少主要与季节更替和天气系统的转换有关。4. 日最低气温不论冬春夏秋，都是明显升高。而日最高气温冬、春、秋季呈升高趋势，而夏季震荡加大。即在夏季，日最高气温偏高的事件增多，日最高气温偏低的事件也增多。

关键词气温气候极端事件无锡

中图分类号P423.3+4 文献标识码 A

A climatic analysis of Wuxi’s extreme temperature events

Ruan Weilin1Qian Yongfu2

（1Jiangyin Meteorological Bureau，Wuxi 214432）

（2Department of Atmospheric Sciences，Nanjing University，Nanjing 210093）（3 Wuxi Meteorological Bureau，Wuxi 214011）

Abstract Checking Wuxi’s daily high and low temperature with threshold value method, analyzing the rules of the event occurrence, several results are concluded.1 In decade dimension,the 2000th century has the most high-leaning events and the least low-leaning events.2 The low temperature had been rising from the 1980th.3 Early or late seasonal change and weather system change mainly decide the number of the event.4 In summer,the high-leaning event number of the high temperature is increasing,and the low-leaning number of it is increasing too.

Key words Temperature Climate Extreme event Wuxi

引言1

根据在2007年2月2日发表的IPCC第四份评估报告，20世纪中期以来的全球平均气温上升，极有可能是基于人为的温室气体浓度上升。我国的气温上升趋势与全球大体一致，但是具有明显的季节变化特征和不同的地域特征[1-8]。

在气候增暖的背景下，极端最高或最低气温事件对人类的影响很大，我国

有不少学者对极端事件进行了研究。文献[8]分析了南京地区50 a冬夏的气温特征，指出南京盛夏高温减少，冷冬几率降低。文献[9]研究了1951年-1990年极端气温的区域分布和季节变化特征，指出长江流域极端最高温度在秋冬季具有较为明显的降温趋势。文献[10]研究了江淮地区1961-2001年梅雨期最低气温场，分析了各区域最低气温的长期演变趋势，其中苏南地区年际变化呈明显的上升趋势。这些文献对于了解江苏极端气温的变化特征具有重要意义。但是，这些文章着重讨论了冬夏或部分时段的极端气温特征，对于气温在年内其它时段的异常情况没有分析。无锡市地处江苏南部的苏锡常经济区中部，北临长江下游，南靠太湖，全年经济活跃。经济总量大，因灾损失也大。无锡市的极端气温变化特征值得研究。

本文利用无锡1959-2007年逐日气温资料，使用阈值检测方法检测全年极端事件的发生，以期深入了解全年极端事件的特征，并试图研究极端事件发生次数的年代、年、月、季的发生规律。

1 资料和方法

现在气象台站评价极端事件时，用的是年度的异常年表。如2003年的异常年表反映的是在1971年到2000年的基础上，2003年的异常事件。这种检测异常事件的方法不能用于检测1971-2000年。同时，当极端事件出现在1971-2000年期间时，无法再检出目前的极端事件。其次，通常研究的高温和低温事件仅仅是研究冬夏的异常气温事件，其它季节的异常气温事件又有什么特点？比如倒春寒、秋季低温等怎么来定义和描述？所以需要研究全年的极端事件。

采用95%和5%阈值方法检测气候异常事件[11]可以解决这个问题。

用无锡市1959-2007年逐日气温资料，取其第95个百分位和第5个百分位值作为极端高（低）温日的阈值来检测极端冷暖事件。用阈值对2003年日极端气温进行检测，可以发现，阈值可以有效检测全年各个时段的相对的高温和低温事件，在检测的时间域上更广。

设某个气象要素有n个值，将这n个值按升序排列，x1,x2,x3,…xn,然后按

照Grammer分布计算第95个和第5个百分位值作为检测极端值的阈值。

通过计算1959年-2007年49年内，同一日49个值的95%和5%阈值，得到无锡市长度分别为366的极端最高气温的2个阈值序列、极端最低气温的2个阈值序列。其中闰年有12年，2月29日的阈值用同样的方法得到。检测某年的极端事件时，遇到闰年用366的阈值序列，遇到平年用365的序列。为了滤去短波波动，以上阈值序列经过了滑动5天平滑。

本文所用资料为无锡市1959-2007年逐日最高气温和最低气温，所称月、季节、年、年代数据，均从逐日资料计算得到。

2 用阈值序列检测2003年极端最高、最低气温事件

本节使用阈值检测方法检测了2003年的异常高温、低温事件，以期了解2003年异常高温、低温事件的细微特征。

用四个阈值序列检测2003年极端最高、最低事件。

图1a给出了无锡市2003年逐日最高气温和95%、5%阈值。图1b是2003年无锡市逐日最低气温和95%阈值、5%阈值。

图1a 2003年无锡市逐日最高气温（中）和95%阈值(上)、5%阈值(下) Fig.1a Daily high temperature and the threshold value of 95% and 5%