我国冬季极端低温指数的年代际变化特征
发布时间：2021-02-21 09:40
前人在研究极端气温时,大多关注其长期变化趋势,而对其年代际变化的研究较少。本文利用1961～2016年全国839个台站的逐日最高气温、最低气温和日平均气温资料,重点分析了我国冬季极端低温指数的年代际变化特征。本文采用谐波分解提取了每个台站冬季极端低温指数前四波分量,将其作为年代际变化分量,并将其累计方差贡献大于25%的台站认为发生了明显的年代际变化的台站。结果表明:呈明显年代际变化的台站主要位于长江以北地区、新疆北部以及青藏高原东部地区。其中,长江以北地区及新疆北部地区的年代际变化在1979年后较为一致,据此可将1979年之后的时段大致划分为前冷期（1979～1986年）、暖期（1987～2007年）和后冷期（2008～2016年）三个时期。上述两个地区的冬季极端低温指数的年代际变化与东大西洋/西俄罗斯遥相关型联系在一起,该遥相关型的年代际变化对应着乌拉尔山阻塞型环流频次和东亚大槽强度的年代际变化。
【文章来源】：大气科学. 2020,44(05)北大核心
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
和在20世纪80年代中后期至21世纪初偏多，之后图
和高原东部地区的极端低温指数的年代际变化分量，所得结果与谐波分解所得结果类似。为此，后文将仅给出谐波分解所得结果。图5给出了新疆北部前4波累计方差贡献率大于或等于30%的台站的极端低温指数年代际变化特征。该区域具有年代际变化特征的台站个数较少，尤其是极端最低气温指数（TNn）和冷夜日数（TN10P）年代际特征明显的站点均只有1个。尽管如此，平均最低气温（图5a）、极端最低气温（图5b）、日最低气温极大值（图5c）和暖夜日数（图5d）所呈现出的年代际变化特征较为一致，尤其是20世纪70年代后表现的冷暖期转折较为同步，且与长江以北地区的极端气温的年代际变化特征基本一致，即1979年后发生的两次年代际转折大致发生在20世纪80年代中期和21世纪10年代中后期。图3长江以北地区前4波累计方差百分率大于或等于30%站点的冬季极端低温指数合成（黑色细线）：（a）平均最低气温；（b）极端最低气温；（c）日最低气温极大值；（d）暖夜日数；（e）冷夜日数。红粗线为各站点的极端气温指数序列的平均值Fig.3Thecompositesoftheextreme-low-temperatureindices(blackthinlines)inwinterforthestations(cumulativepercentageofvarianceexplainedbythefirstfourwavesexplainatleast30%ofthevariance)tothenorthoftheYangtzeRiver:(a)TMINmean;(b)TNn;(c)TNx;(d)TN90P;(e)TN10P.Redthicklinesindicatetheaverageoftheextreme-low-temperatureindicessequencesofeachstation5期索朗塔杰等：我国冬季极端低温指数的年代际变化特征No.5SuolangTajieetal.InterdecadalVariationCharacteristicsofExtremeLowTemperatureIndexinWinter...1131
图6为高原东部地区前4波累计方差贡献率大于或等于30%的台站的极端低温指数的前4波合成图。整体而言，这些台站的各个极端气温指数的年代际分量之间离散度较大（图6a–d），未形成较为一致的年代际变化特征。这表明这些站点极端气温的年代际变化的影响因子相对复杂。事实上，高原东部地区地形复杂，包含了青藏高原大部、四川盆地等独具地形特点的地区，站点之间海拔落差较大，且很多站点坐落于唐古拉山脉和横断山脉两侧或附近。因此，高原地区不同站点间呈现出较大差异的极端气温指数的年代际变化可能与其特殊的地理环境有关，本文暂不对此做进一步分析。但整体来看，各指数在20世纪60年代中后期及2010年左右发生了相对较为一致的年代际转折。此外，冷夜日数自20世纪70年代以来尤其是2000年后一直呈增加的趋势。这些相对较为一致的长期变化值得我们今后进一步研究。整体而言，在1979年后，长江以北地区以及新疆北部的极端低温指数具有较为一致的年代际变化特征，具体可大致分为如下三个时期：前冷期1979～1986年，暖期1987～2007年，后冷期2008～2016年。这三个时期与宋燕和季劲钧（2005）图4同图3，但极端低温指数的年代际分量由Lanczos滤波器获得Fig.4AsinFig.3,butfortheinterdecadalcomponentoftheextreme-low-temperatureindicesobtainedfromaLanczosfilter大气科学44卷1132ChineseJournalofAtmosphericSciencesVol.44
【参考文献】：
期刊论文
[1]北半球冬季各阻塞系统对大范围极端温度异常的单独和协同影响[J]. 李亚飞,任荣彩. 大气科学. 2019(06)
[2]冬季大范围持续性极端低温事件与欧亚大陆大型斜脊斜槽系统研究进展[J]. 布和朝鲁,彭京备,谢作威,纪立人. 大气科学. 2018(03)
[3]中国大陆1983—2012年年极端气温时空变化特征[J]. 武丽梅,陈璐,王凯,马金辉. 干旱气象. 2016(06)
[4]冬季北大西洋风暴轴异常对我国寒潮活动的可能影响[J]. 周星妍,朱伟军,顾聪. 大气科学. 2015(05)
[5]东亚冬季风的年代际变化及其与全球气候变化的可能联系[J]. 丁一汇,柳艳菊,梁苏洁,马晓青,张颖娴,司东,梁萍,宋亚芳,张锦. 气象学报. 2014(05)
[6]近50年中国大陆冬季气温和区域环流的年代际变化研究[J]. 梁苏洁,丁一汇,赵南,孙颖. 大气科学. 2014(05)
[7]北半球温带气旋活动和风暴路径的年代际变化[J]. 张颖娴,丁一汇,李巧萍. 大气科学. 2012(05)
[8]The Role of Warm North Atlantic SST in the Formation of Positive Height Anomalies over the Ural Mountains during January 2008[J]. 韩哲,李双林,穆穆. Advances in Atmospheric Sciences. 2011(02)
[9]中国极端气候变化观测研究回顾与展望[J]. 任国玉,封国林,严中伟. 气候与环境研究. 2010(04)
[10]中国近百年温度曲线的对比分析[J]. 唐国利,丁一汇,王绍武,任国玉,刘洪滨,张莉. 气候变化研究进展. 2009(02)
本文编号：3044171
【文章来源】：大气科学. 2020,44(05)北大核心
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
和在20世纪80年代中后期至21世纪初偏多，之后图
和高原东部地区的极端低温指数的年代际变化分量，所得结果与谐波分解所得结果类似。为此，后文将仅给出谐波分解所得结果。图5给出了新疆北部前4波累计方差贡献率大于或等于30%的台站的极端低温指数年代际变化特征。该区域具有年代际变化特征的台站个数较少，尤其是极端最低气温指数（TNn）和冷夜日数（TN10P）年代际特征明显的站点均只有1个。尽管如此，平均最低气温（图5a）、极端最低气温（图5b）、日最低气温极大值（图5c）和暖夜日数（图5d）所呈现出的年代际变化特征较为一致，尤其是20世纪70年代后表现的冷暖期转折较为同步，且与长江以北地区的极端气温的年代际变化特征基本一致，即1979年后发生的两次年代际转折大致发生在20世纪80年代中期和21世纪10年代中后期。图3长江以北地区前4波累计方差百分率大于或等于30%站点的冬季极端低温指数合成（黑色细线）：（a）平均最低气温；（b）极端最低气温；（c）日最低气温极大值；（d）暖夜日数；（e）冷夜日数。红粗线为各站点的极端气温指数序列的平均值Fig.3Thecompositesoftheextreme-low-temperatureindices(blackthinlines)inwinterforthestations(cumulativepercentageofvarianceexplainedbythefirstfourwavesexplainatleast30%ofthevariance)tothenorthoftheYangtzeRiver:(a)TMINmean;(b)TNn;(c)TNx;(d)TN90P;(e)TN10P.Redthicklinesindicatetheaverageoftheextreme-low-temperatureindicessequencesofeachstation5期索朗塔杰等：我国冬季极端低温指数的年代际变化特征No.5SuolangTajieetal.InterdecadalVariationCharacteristicsofExtremeLowTemperatureIndexinWinter...1131
图6为高原东部地区前4波累计方差贡献率大于或等于30%的台站的极端低温指数的前4波合成图。整体而言，这些台站的各个极端气温指数的年代际分量之间离散度较大（图6a–d），未形成较为一致的年代际变化特征。这表明这些站点极端气温的年代际变化的影响因子相对复杂。事实上，高原东部地区地形复杂，包含了青藏高原大部、四川盆地等独具地形特点的地区，站点之间海拔落差较大，且很多站点坐落于唐古拉山脉和横断山脉两侧或附近。因此，高原地区不同站点间呈现出较大差异的极端气温指数的年代际变化可能与其特殊的地理环境有关，本文暂不对此做进一步分析。但整体来看，各指数在20世纪60年代中后期及2010年左右发生了相对较为一致的年代际转折。此外，冷夜日数自20世纪70年代以来尤其是2000年后一直呈增加的趋势。这些相对较为一致的长期变化值得我们今后进一步研究。整体而言，在1979年后，长江以北地区以及新疆北部的极端低温指数具有较为一致的年代际变化特征，具体可大致分为如下三个时期：前冷期1979～1986年，暖期1987～2007年，后冷期2008～2016年。这三个时期与宋燕和季劲钧（2005）图4同图3，但极端低温指数的年代际分量由Lanczos滤波器获得Fig.4AsinFig.3,butfortheinterdecadalcomponentoftheextreme-low-temperatureindicesobtainedfromaLanczosfilter大气科学44卷1132ChineseJournalofAtmosphericSciencesVol.44
【参考文献】：
期刊论文
[1]北半球冬季各阻塞系统对大范围极端温度异常的单独和协同影响[J]. 李亚飞,任荣彩. 大气科学. 2019(06)
[2]冬季大范围持续性极端低温事件与欧亚大陆大型斜脊斜槽系统研究进展[J]. 布和朝鲁,彭京备,谢作威,纪立人. 大气科学. 2018(03)
[3]中国大陆1983—2012年年极端气温时空变化特征[J]. 武丽梅,陈璐,王凯,马金辉. 干旱气象. 2016(06)
[4]冬季北大西洋风暴轴异常对我国寒潮活动的可能影响[J]. 周星妍,朱伟军,顾聪. 大气科学. 2015(05)
[5]东亚冬季风的年代际变化及其与全球气候变化的可能联系[J]. 丁一汇,柳艳菊,梁苏洁,马晓青,张颖娴,司东,梁萍,宋亚芳,张锦. 气象学报. 2014(05)
[6]近50年中国大陆冬季气温和区域环流的年代际变化研究[J]. 梁苏洁,丁一汇,赵南,孙颖. 大气科学. 2014(05)
[7]北半球温带气旋活动和风暴路径的年代际变化[J]. 张颖娴,丁一汇,李巧萍. 大气科学. 2012(05)
[8]The Role of Warm North Atlantic SST in the Formation of Positive Height Anomalies over the Ural Mountains during January 2008[J]. 韩哲,李双林,穆穆. Advances in Atmospheric Sciences. 2011(02)
[9]中国极端气候变化观测研究回顾与展望[J]. 任国玉,封国林,严中伟. 气候与环境研究. 2010(04)
[10]中国近百年温度曲线的对比分析[J]. 唐国利,丁一汇,王绍武,任国玉,刘洪滨,张莉. 气候变化研究进展. 2009(02)
本文编号：3044171
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