山西省近48年高温和强降水极端事件变化特征

摘要

在全球变暖的气候背景下，极端天气气候事件呈不断增多的趋势，在此情况下，山西极端高温、强降水事件有怎样的变化？极端气候事件与海-气系统异常有着怎样的联系？针对上述问题，本文利用山西68 个台站逐日最高气温、降水资料，以及国家气候中心提供的大气环流指数及海温资料，利用目前国际上流行的百分位值极端事件定义方法和Mann-Kendall 突变检验、小波分析等方法，研究了山西极端高温、强降水事件的时空变化特征，并探讨其影响因子，结果表明：1961 年以来，山西极端高温日数呈显著增加趋势，趋势为5.9 天/10 年，这与中国及华北地区的变化趋势一致。90 年代中期以前极端高温日数变化趋势不明显， 90 年代后期以来山西极端高温事件的增加趋势更为显著。与此同时,极端强降水日数表现为弱的减少趋势，极端强降水日数进入21 世纪以来变化不大,表明气候变暖对极端降水事件的影响不明显。山西极端高温事件在2001 年发生了突变，在此之前极端高温日数变化不明显，2001 年以后极端高温事件显著增多。一些研究发现中国、华北的极端高温事件突变在1974-1977 年间，本文研究表明山西极端高温事件的突变点与华北及中国其它地区是不同的，山西极端高温事件的突变与近10 年来气候变暖关系更为密切。而极端强降水事件则没有表现出突变特征。周期分析发现，山西极端高温日数有3-4 年、8-12 年及30 年的周期，极端强降水日数有准3 年、6-10 年及准16 年的周期，这些周期同大气环流及其它气象要素一样存在着年代际气候振荡。极端高温事件的增加与气候变暖有密切联系，Nino_3 区海温、欧亚地区的纬向环流及西太副高对极端高温事件有很大影响，当Nino_3 区海温偏高、纬向环流偏强、副高面积偏大位置偏西时容易导致极端高温日数偏多。极端强降水的发生则与东亚季风和Nino_3 区海温有密切联系，当季风强盛、Nino_3 区海温偏低时往往引起极端强降水事件增多。无论是极端高温还是极端降水，大气环流的异常是它们形成的重要原因，而海温的异常通过外源强迫影响大气环流，从而造成极端气候事件的发生。