1991—2023年臨沂市極端氣溫變化的特征分析

摘 要：利用1991—2023年臨沂市國家氣象站逐月極端最高氣溫、極端最低氣溫、高溫日數(shù)及霜日數(shù)等資料，分析了臨沂市極端氣溫變化趨勢。結(jié)果表明：近30年內(nèi)，臨沂市極端氣溫呈暖化趨勢，其中，臨沂市年極端最低氣溫主要出現(xiàn)在11月—翌年2月，出現(xiàn)在1月的頻率較高，出現(xiàn)在2月和11月的頻率較低；極端最高氣溫主要出現(xiàn)在每年的5—8月，出現(xiàn)在6月的頻率較高，出現(xiàn)在5月和8月的頻率較低。同時，臨沂市呈現(xiàn)出高溫升高、低溫降低的特征，年極端最低氣溫整體呈現(xiàn)出下降趨勢，氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年，極端最低氣溫下降趨勢并不顯著；極端最高氣溫整體呈現(xiàn)出上升趨勢，氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年，極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。此外，臨沂市年平均高溫日數(shù)整體增加，呈西南高東北低分布；而霜日數(shù)整體減少，呈南北高、中間低分布。

關(guān)鍵詞：極端氣溫；變化趨勢；特征；臨沂市

中圖分類號： P423.36 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–0-03

在全球氣候變暖的背景下，極端氣候事件頻發(fā)。極端氣候事件不僅直接影響了公共衛(wèi)生和生態(tài)系統(tǒng)，而且對社會基礎(chǔ)設(shè)施和其他服務(wù)設(shè)施造成了損害。臨沂市是山東省轄地級市，位于山東省東南部，地勢西北高東南低，屬于溫帶季風(fēng)氣候，氣溫適宜，四季分明，光照充足，雨量充沛，雨熱同季，無霜期長，但氣象災(zāi)害頻繁出現(xiàn)。基于此，分析了臨沂市極端氣溫變化情況，為防災(zāi)減災(zāi)的制定提供參考。

1 研究資料和方法

以1991—2023年臨沂市國家氣象站逐月極端最高氣溫、極端最低氣溫的數(shù)據(jù)資料以及1991—2019年逐月平均高溫日數(shù)和霜日數(shù)的數(shù)據(jù)資料為依據(jù)，采用線性傾向估計法，對臨沂市極端氣溫變化趨勢進行分析。

2 極端氣溫的變化特征

2.1 極端最高氣溫

1991—2023年，臨沂市極端最高氣溫主要出現(xiàn)在每年的5—8月，5—8月的極端最高氣溫分別出現(xiàn)了2、18、12、1年，極端最高溫出現(xiàn)在6月的頻率最高，占總年數(shù)的54.5%，其次是7月，共出現(xiàn)12年，占總年數(shù)的36.4%；極端最高溫出現(xiàn)在5月和8月的頻率較低，分別占總年數(shù)的6.1%、3.0%。年極端最高氣溫為34.3～40.3 ℃，其中，超過37.0 ℃的共有14年，占總年數(shù)的42.4%。

2.1.1 年際變化

1991—2023年，臨沂市年極端最高氣溫平均值為36.7 ℃，整體呈現(xiàn)上升趨勢，氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年，極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。1991—1998年臨沂市極端最高氣溫呈現(xiàn)波動下降的趨勢；1998—2002年波動上升，且2002年極端最高氣溫達(dá)到最高值；2002—2008年呈現(xiàn)波動下降的趨勢，且下降幅度較大；自2008年以后，臨沂市極端最高氣溫呈現(xiàn)波動上升的趨勢（圖1a）。

2.1.2 月際變化

對逐年代同月間的極端最低氣溫、極端最高氣溫對比分析，用后一個年代的月極端氣溫值減去前一個年代對應(yīng)的月極端氣溫值的結(jié)果作為年較差。對應(yīng)的差值為正，說明極端氣溫呈現(xiàn)上升趨勢，反之，則呈現(xiàn)下降趨勢。

如表1所示，21世紀(jì)00年代月極端最高氣溫數(shù)據(jù)年較差顯示，21世紀(jì)00年代臨沂市極端最高氣溫主要表現(xiàn)為上升趨勢。21世紀(jì)10年代的年較差結(jié)果顯示，有10個月的差值為正值，占總月份的83.3%，極端最高氣溫共升高0.7 ℃，有2個月的差值為-0.3 ℃。21世紀(jì)10年代后極端最高氣溫以上升趨勢為主。

2.2 極端最低氣溫

臨沂市極端最低氣溫主要出現(xiàn)在每年的11月—翌年2月，11—12月、翌年1—2月的極端最低氣溫分別出現(xiàn)了1、9、20、3年，極端最低溫出現(xiàn)在1月的頻率較高，占總年數(shù)的60.6%，其次是12月份，占總年數(shù)的27.3%；極端最低溫出現(xiàn)在2、11月份的頻率較低，分別占總年數(shù)的9.1%、3.0%。年極端最低氣溫為-16.8～-8.0 ℃，其中年極端最低氣溫在-13.0 ℃以下有6年，占總年數(shù)的18.2%。

2.2.1 年際變化

1991—2023年，臨沂市年極端最低氣溫平均值為-11.4 ℃，整體呈現(xiàn)下降趨勢，氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年，極端最低氣溫下降趨勢不顯著。1991—1998年、2007—2011年、2017年往后的年極端最低氣溫均呈現(xiàn)波動下降趨勢，其中2017年往后年極端最低氣溫波動下降幅度較大；而1998—2007年、2011—2017年的極端最低氣溫以波動上升趨勢為主。如圖1b所示。

2.2.2 月際變化

如表1所示，21世紀(jì)00年代月極端最低氣溫數(shù)據(jù)年較差顯示，月際最低氣溫變化幅度不大，下降幅度較??； 21世紀(jì)10年代的年較差結(jié)果顯示，年較差為正值的有8個月，年較差為負(fù)值的有4個月，臨沂市極端最低氣溫整體呈現(xiàn)升高趨勢。

2.3 高溫日數(shù)與霜日數(shù)

2020年開始，山東省氣象臺站實行自動化觀測，霜日數(shù)不再觀測，為保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性水平，在此主要對1991—2019年臨沂市高溫日數(shù)和霜日數(shù)的資料進行分析，其中35.0 ℃以上的天氣為高溫天氣。

2.3.1 變化趨勢

1991—2019年臨沂市年平均高溫日數(shù)為6.7 d，整體呈現(xiàn)增加的趨勢，氣候傾向率1.991 d/10年，并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，臨沂市高溫日數(shù)上升趨勢較為顯著；1991—2008年臨沂市年平均高溫日數(shù)呈現(xiàn)波動下降的趨勢；從2008年往后，高溫日數(shù)快速增加，且增幅較為明顯（圖2a）。

臨沂市年平均霜日數(shù)為74.1 d，整體呈現(xiàn)出下降的趨勢（圖2b），氣候傾向率為-7.561 d/10年，并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，霜日數(shù)減少趨勢較為顯著。1991—1999年臨沂市年平均霜日數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢；1999—2008年的年平均霜日數(shù)呈現(xiàn)波動上升趨勢；自2008年以后，臨沂市年平均霜日數(shù)呈下降趨勢。

2.3.2 空間分布

1991—2019年臨沂市高溫平均日數(shù)分布呈西南高東北低的特征（圖3a），高溫平均日數(shù)最大值出現(xiàn)在費縣，為7.5 d；最小值出現(xiàn)在沂水，為4.2 d。臨沂市高溫平均日數(shù)分布特征與臨沂地形分布特征具有一致性（臨沂市東部地區(qū)離海洋較近，北部為沂蒙山區(qū)，高溫出現(xiàn)次數(shù)較少，對應(yīng)高溫日數(shù)偏?。?。

霜平均日數(shù)分布呈南北高、中間低的特征（圖3b），霜平均日數(shù)最大值同樣出現(xiàn)在費縣，為87.7 d；最小值出現(xiàn)在臨沭，為57.0 d。臨沂市北部為沂蒙山區(qū)，海拔高，霜出現(xiàn)次數(shù)較多；南部的郯城受臺站地形影響，溫度普遍較低，霜出現(xiàn)次數(shù)也較多；中部臨沂、臨沭地區(qū)，人口密集，城市發(fā)展程度較高，溫度相對偏高，霜日數(shù)偏少。

3 結(jié)論

第一，1991—2023年臨沂市年極端最低氣溫主要出現(xiàn)在每年的11月—翌年2月，其中出現(xiàn)在1月的頻率最高，其次是12月，出現(xiàn)在2、11月的頻率最低；極端最高氣溫主要出現(xiàn)在每年的5—8月，其中出現(xiàn)在6月的頻率最高，其次是7月，出現(xiàn)在5和8月的頻率較低。

第二，1991—2023年臨沂市年極端最低氣溫整體呈現(xiàn)下降趨勢，氣候變化傾向率為-0.369 ℃/10年，但未通過顯著性水平檢驗，年極端最低氣溫下降趨勢并不顯著；年極端最高氣溫整體呈現(xiàn)上升趨勢，氣候變化傾向率為0.454 ℃/10年，并且通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，年極端最高氣溫上升趨勢較為顯著。

第三，1991—2019年臨沂市年平均高溫日數(shù)整體呈現(xiàn)增加趨勢，整體分布呈西南高、東北低的特征；霜日數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢，分布呈南北高、中間低的特征。高溫日數(shù)及霜日數(shù)均通過了顯著性水平檢驗，變化趨勢顯著。

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作者簡介：劉新磊（1996—），男，內(nèi)蒙古林西人，助理工程師，主要從事天氣預(yù)報預(yù)警工作。#通信作者：毛國榮（1992—），女，山東臨沂人，工程師，主要從事預(yù)報預(yù)警工作，E-mail：724316643@qq.com。