《極端氣候事件》 教學(xué)內(nèi)容概述

閆軍輝+++嚴(yán)育通++景世聰+逯志遠(yuǎn)+周紅升

摘 要： 全球氣候變化，特別是極端天氣氣候事件頻發(fā)，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本文綜述了極端天氣氣候事件的定義和判定指標(biāo)，歸納總結(jié)了全球變暖背景下極端天氣氣候事件的變化特征，并提出了應(yīng)對(duì)極端天氣和氣候變化的建議和對(duì)策。

關(guān)鍵詞： 極端事件 全球變暖 判定指標(biāo) 適應(yīng)對(duì)策

IPCC最新評(píng)估報(bào)告指出，1880年～2012年期間全球平均陸地和海洋表面溫度升高了0.85℃[0.65℃～1.06℃][1]。近百年（1909—2011年）中國(guó)陸地區(qū)域平均增溫0.9℃～1.5℃，增溫幅度高于全球水平[2]。在全球變暖的背景下，極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度也發(fā)生顯著變化，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重影響[3]。如2008年初，中國(guó)南方地區(qū)遭受嚴(yán)重的低溫雨雪冰凍天氣，此次極端寒冷事件對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和社會(huì)秩序造成嚴(yán)重的影響，直接經(jīng)濟(jì)損失1500余億元[4-5]。極端氣候事件突發(fā)性強(qiáng)，一旦發(fā)生所造成的損失大，因而受到國(guó)際學(xué)術(shù)界和各國(guó)政府的高度重視。本文擬系統(tǒng)闡述極端天氣和氣候事件的定義和判定指標(biāo)，總結(jié)全球變暖背景下我國(guó)極端事件的變化特征，并提出相關(guān)建議，從而為人類應(yīng)對(duì)和適應(yīng)極端事件變化提供科學(xué)基礎(chǔ)。

1.極端天氣氣候事件的定義

極端天氣氣候事件是指在特定地區(qū)、特定時(shí)間段內(nèi)（一般為一年以內(nèi)）氣候系統(tǒng)出現(xiàn)的異常事件，其核心是天氣氣候記錄或變量超過(guò)某一閾值。目前有關(guān)“閾值”的確定方法可歸納為兩種類型：“絕對(duì)閾值”和“相對(duì)閾值”[6]。

1.1絕對(duì)閾值

絕對(duì)閾值是以一個(gè)特定值為閾值，該閾值在特定的時(shí)間和空間內(nèi)是固定的。如我國(guó)氣象業(yè)務(wù)規(guī)范中通常把35℃作為判斷高溫事件的絕對(duì)閾值。絕對(duì)閾值物理意義明確，但由于不同地區(qū)的氣候存在區(qū)域差異，一個(gè)地區(qū)的極端氣候事件在另外一個(gè)地區(qū)可能是正常的。如2003年夏季歐洲出現(xiàn)的超級(jí)熱浪（日最高氣溫持續(xù)超過(guò)30℃），同樣的氣溫記錄在赤道地區(qū)國(guó)家則較為常見，故絕對(duì)閾值在實(shí)際運(yùn)用中存在一定的局限性。

1.2相對(duì)閾值

基于統(tǒng)計(jì)概率分析計(jì)算得到的極端事件判定閾值，稱為相對(duì)閾值。國(guó)際上常用事件發(fā)生概率密度函數(shù)大于（小于）某一百分位數(shù)定義，如IPCC用事件發(fā)生概率密度函數(shù)小于10%來(lái)定義極端寒冷事件。相對(duì)閾值的概念更具普遍性和可比性，可確切地反映不同地區(qū)、不同時(shí)段內(nèi)氣候的極端特征。

2.極端天氣氣候事件的氣候指數(shù)

極端天氣氣候事件常用事件出現(xiàn)頻率、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和覆蓋范圍等指標(biāo)描述其特征。世界氣象組織氣候委員會(huì)等組織聯(lián)合成立氣候變化監(jiān)測(cè)和指標(biāo)專家組（ETCCDI），定義27個(gè)典型的氣候指數(shù)（包括16個(gè)氣溫指數(shù)和11個(gè)降水指數(shù)）。我國(guó)學(xué)者在實(shí)際運(yùn)用中，常用12個(gè)氣溫指數(shù)和10個(gè)降水指數(shù)[7]。這22氣候指數(shù)的代碼、名稱和意義見表1和表2。

3.中國(guó)極端天氣氣候事件的變化

1951年以來(lái)中國(guó)大陸地區(qū)極端天氣氣候事件頻率和強(qiáng)度發(fā)生了一定變化，但不同類型和不同區(qū)域極端氣候變化存在明顯差異[2]，[7-9]，主要表現(xiàn)在：

（1）自50年代開始，全國(guó)范圍看，中國(guó)平均極端最低氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，與低溫相關(guān)的極端氣候事件如寒潮、冷晝、冷夜日數(shù)、霜凍日數(shù)等，發(fā)生頻率和強(qiáng)度呈顯著減少減弱趨勢(shì)，寒潮平均頻次呈明顯減少趨勢(shì)，霜凍日數(shù)顯著減少，區(qū)域性極端低溫事件的發(fā)生頻次有明顯的逐年下降趨勢(shì)，偏冷的氣候極值降低。

（2）區(qū)域持續(xù)性高溫事件發(fā)生頻次、強(qiáng)度和影響面積在20世紀(jì)90年代后由之前的略顯減少趨勢(shì)變?yōu)轱@著增加趨勢(shì)；與異常偏暖相關(guān)的暖夜、暖晝?nèi)諗?shù)明顯增多，暖夜日數(shù)增多尤其明顯，但高溫事件頻數(shù)和偏熱的氣候極值未見顯著長(zhǎng)期趨勢(shì)。

（3）中國(guó)極端強(qiáng)降水日數(shù)、極端降水平均強(qiáng)度和極端降水量都有增強(qiáng)趨勢(shì)，極端降水事件趨多，尤其是20世紀(jì)90年代，極端降水量比例趨于增大。區(qū)域上，年極端強(qiáng)降水日數(shù)表現(xiàn)為東北、華北及四川盆地為減小的趨勢(shì)，西部地區(qū)和長(zhǎng)江中下游一直到華南則表現(xiàn)為增加趨勢(shì)。

（4）全國(guó)遭受氣象干旱的范圍呈較明顯增加趨勢(shì)，其中華北和東北地區(qū)增加更顯著。

4.對(duì)策和建議

近年來(lái)，在全球變暖的背景下，我國(guó)各種極端天氣氣候事件頻繁發(fā)生，給國(guó)家可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會(huì)帶來(lái)很大威脅。因此，加強(qiáng)對(duì)極端天氣氣候事件的應(yīng)對(duì)工作是當(dāng)前面臨的一個(gè)急需解決的問(wèn)題[8]。面對(duì)日益嚴(yán)重的極端天氣氣候事件，我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦袘?yīng)加強(qiáng)如下方面的研究：（1）加強(qiáng)對(duì)極端事件的綜合監(jiān)測(cè)能力；（2）提高極端事件及其災(zāi)害的預(yù)警和服務(wù)能力；（3）完善突發(fā)事件應(yīng)急管理機(jī)制，推動(dòng)氣象災(zāi)害應(yīng)急協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)工作；（4）加強(qiáng)宣傳，提高全社會(huì)防災(zāi)避災(zāi)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]IPCC.Climate change 2013：The Physical Science Basis.Contribution of working group I to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [M].Cambridge，UK and New York，NY：Cambridge University Press，2013.

[2]《第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》編寫委員會(huì).第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[3]吳紹洪，黃季焜，劉燕華，等.氣候變化對(duì)中國(guó)的影響利弊[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2014，24（1）：7-13.

[4]王遵婭，張強(qiáng)，陳峪，等.2008年初我國(guó)低溫雨雪冰凍災(zāi)害的氣候特征[J].氣候變化研究進(jìn)展，2008，4（2）：63-67.

[5]陳洪濱，范學(xué)花.2008年極端天氣和氣候事件及其他相關(guān)事件的概要回顧[J].氣候與環(huán)境研究，2009，14（3）：329-340.

[6]秦大河，張建云，閃淳昌，等.中國(guó)極端天氣氣候事件和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理與適應(yīng)國(guó)家評(píng)估報(bào)告[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[7]管兆勇，任國(guó)玉，龔道溢，等.中國(guó)區(qū)域天氣氣候事件變化研究[M].北京：氣象出版社，2012.

[8]翟盤茂，李茂松，高學(xué)杰，等.氣候變化與災(zāi)害[M].北京：氣象出版社，2009.

[9]Zhai P.-M.，A.-J.Sun，F(xiàn).-M.Ren，et al.，1999：Changes of climate extremes in China.Climatic Change，42（1）：203-218.

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41501051）；信陽(yáng)師范學(xué)院博士科研啟動(dòng)基金（0201403）。

通訊作者：周紅升