东北地区近50年来极端气候事件时空变化特征

【摘要】：20世纪以来,全球气候变化显著,极端事件发生更加频繁,给人类社会、经济和生活造成了严重的影响和损失。IPCC报告中极端气候事件是指某特定地点和时间发生概率很小的事件,通常发生概率只占该类天气现象的10%或者更低。本文各站点的年极端气候阈值定义如下:首先将站点每年的逐日气象要素值按升(降)序排列取第95%分位值,然后将得到的47个数值升(降)序排列后取第90%的分位值作为站点年极端气候阈值。区域极端气候阈值是指各站点气象要素阈值升(降)序排列第95%分位值作为区域极端阈值。文章首先描述了区域内(91个)站点近50年(1961-2007年)极端气温和极端降水事件的变化特征,然后利用SPSS13.0软件分析了年平均气温均值和标准差与极端气温和极端降水事件的相关性,主要研究结论如下: (1)东北地区年极端高(低)气温阈值都存在明显的南北差异和东西差异。季极端高(低)气温阈值总体上是西南地区比东北地区高,冬季其南北方向变化幅度最大。长白山地区和黑龙江省境内的松嫩平原是东北年极端降水阈值较大的区域,年极端降水阈值小的地区主要集中在内蒙古三市一盟。季极端降水阈值东南部地区大于西北部地区,内蒙古三市一盟地区的极端降水阈值四季中都是最小。 (2)东北地区1961-2007年年极端高温事件呈上升趋势,年极端低温事件呈下降趋势;春、夏、秋季东北地区极端高(低)事件都呈上升趋势,冬季呈下降趋势。极端高温事件主要发生在内蒙古赤峰和通辽地区、辽宁中西部地区及吉林西部;极端低温事件主要发生在吉林东部、黑龙江中西部和内蒙古呼伦贝尔地区;但是各季节极端高(低)气温事件空间分布有差异。 (3)东北地区近50年来生长季长度呈增长趋势、霜冻日数和冰日都呈减少的趋势,其中霜冻日数下降的趋势更明显。赤峰和通辽地区、吉林西部及辽宁大部分地区其冰日数减少较快;霜冻日数是选取的极端气候指标中减少最快的气候指标,霜冻日数主要分布在内蒙古三市一盟地区及黑龙江、吉林大部分地区;东北平原地区是生长季长度增加主要集中地区。 (4)东北地区极端降水事件是呈微弱的下降趋势,但各年份变化幅度较大。春季极端降水事件的时间变化呈微弱的反抛物线状;其他三季节都不同程度的呈弱抛物线状。年极端降水频数最多的地区集中在辽宁中部和东部、吉林东南部也较多;年极端降水事件发生较少地区在内蒙古三市一盟和吉林西部、黑龙江西部地区。季极端降水事件空间分布上与年极端降水事件空间分布基本一致。年极端降水总量大的地区主要集中在辽宁省东部、吉林东南地区以及黑龙江南部和西部地区且年极端降水总量变化速率空间差异大;极端降水强度时间变化呈微弱的抛物线状,且其倾向率空间差异大。 (5)东北地区近50年来的年平均气温是跟全球变暖趋势一致的,其年平均气温增幅较大(0.39℃/10a)。极端低温事件与年平均气温关系显著,尤其以冬季和年极端低温事件与年平均气温负相关性显著。冷日、冷夜、暖日、暖夜、冰日和生长季长度与年平均气温均值相关性都十分显著;年平均气温标准差的变动对冷日、冷夜和冰日的发生敏感性最强;年平均气温的升高对极端降水事件的影响不明显。