我国极端气候时空特征及风险分析——以高温为例

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极端气候事件是一个复杂的系统,包括诸多气象灾害事件,已成为当今国际社会、学术界普遍关注的热点问题。极端气候事件的发生、发展、演变与全球气候变暖有着密切的关系,正是全球气候变暖的进一步加快导致极端气候事件频发,给国民经济和人类生命财产安全带来巨大损失。我国是世界上极端气候事件最为严重的国家之一,尤其是强降雨、干旱、高温灾害、冷冻灾害通常造成严重损失。我国极端气候事件种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重,已引起中国政府和学术界的高度重视。   本文根据“中国气象科学数据共享服务网”提供全国756个气象观测站1951~2010年气温数据,基于Matlab和excel软件及其编程进行各站点逐年和逐月高温日数和酷暑日数统计,采用克里格空间插值方法,利用ArcGIS空间分析功能,对极端高温进行空间分布和空间演变特征进行研究;采用重现期分析的方法,基于不同重现期情景进行基于高温日数(日最高气温大于35℃的天数)和高温极值(年极端高温值)两个指标的高温危险性制图与分析,基于公里网格人口和GDP指标确定高温承灾体脆弱性程度,根据特定模型计算出极端高温在不同重现期下的风险并绘制极端高温风险分布图,从而找到极端高温高风险地区,找出极端高温需要重点防御的地区。该项研究对于我国综合防灾减灾、国民经济可持续发展具有重要意义。研究表明:⑴极端高温的时空分布与地理位置、海拔高度、地形地貌、气候类型、气压带风带有着密切联系。纬度越高极端高温越少,海拔越高极端高温发生概率越小,盆地地区极端高温发生概率大,沙漠地区易发生极端高温,干旱半干旱地区易发生极端高温,副热带高气压带是极端高温的高发区,同时,是极端高温和极端酷暑的主要分布地区。⑵极端高温的年际分布和月际分布与地理位置关系密切,由北向南年际极端高温日数依次增加,高温极值不断增高,极端高温发生月份越来越趋于提早和延迟。⑶⑶极端高温和极端酷暑主要分布于西北干旱半干旱气候区、东部季风区中低纬度内陆部分。强高温中心主要分布于长江中下游地区和新疆吐鲁番地区,该区夏季受副热带高气压带控制或受干旱半干旱气候影响。我国酷暑中心主要分布于新疆吐鲁番地区、四川盆地、长江中下游地区和华北地区南部。⑷从多年年均高温日数来看,多年年均高温日数均在20天以上城市分别为福州、长沙、南昌、杭州、海口、西安、重庆、武汉,这些城市通常被称为“火炉城市”。⑸极端高温高危险区域主要分布于西北地区、四川盆地、长江中下游地区,不同重现期下,高危险性区域分布范围不一;我国极端高温较高危险区域主要分布于内陆干旱半干旱区、盆地地区、东部季风区内陆部分;中等危险区域在不断转移;低危险和较低危险区域范围在不断减小,低危险区域主要分布于青藏高原高海拔地区;较低危险性区域主要分布于东部沿海地区、青藏高原边缘地区、内蒙古高原和黄土高原地区。⑹极端高温高脆弱性地区主要分布于沿海地区,该地区人口密度高、经济发达,容易受到极端高温影响,如北京、上海、浙江北部、广东部分等;脆弱性较高区域主要分布于四川、河南、山东、安徽等人口密度较高省份;脆弱性中等和较低地区主要分布于东南丘陵部分地区、云南、甘肃、内蒙古东部和南部、东部部分地区、新疆西部部分地区,脆弱性较低地区还分散地分布于青藏高原地区;低脆弱区域主要分布于高原地区和干旱半干旱区,如青藏高原、内蒙古高原、新疆等。⑺极端高温高风险区域主要分布于大中城市、河南、山东、四川、安徽、湖北、湖南、江西等地,这些地区人口密度高或高温危险性高;较高风险区域面积在不断扩大,主要集中于四川盆地、华北、华东、华中、华南地区;中风险地区范围不断向北部和西部扩展;低风险和较低风险地区范围不断减小。
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