基于ETCCDI指数1960-2016年中国干旱区极端气温和降水特征分析

作者：奈曼站   更新时间：2022-07-27

极端天气气候事件（以下简称“极端事件”）是天气气候的状态严重偏离其平均态，在统计意义上属于不易发生的小概率事件。对于某一特定范围（单点或某一区域）和时间尺度（日、月或年等）的某种天气气候现象，当表征它的指标满足统计上的极端性标准—该指标值高于（或低于）其分布的上限（或下限）末端附近的某一阈值时，称之为极端天气气候事件。近年来，全球范围极端事件频发，给社会经济带来严重影响，引起了全球各界的极大关注。为此世界气象组织（WMO）和世界气候研究计划（WCRP）等联合成立了气候变化检测和指数专家组（ETCCDI），定义了27个具有代表性的气候指数，用于全球及区域极端气候变化的研究。利用ETCCDI推荐的极端温度和降水指数，探究1960-2016年中国干旱区极端气温和降水事件年际趋势和空间变异特征，为全球干旱区极端气候变化的相关研究提供重要的背景信息。

中国科学院奈曼沙漠化研究站的恢复生态学研究团队长期从事干旱和半干旱区生态环境领域的研究工作。团队成员基于1960-2016年中国干旱区113个国家基准气候站的日最高、最低气温和降水数据（图1），研究了16个气温极值指数和9个降水极值指数的时空变化特征。研究结果表明：我国干旱区气候在20世纪90年代发生了暖湿化突变，极端气温暖指数，包括持续暖日日数、暖夜、暖昼、热夜日数和夏日日数均表现为显著增加趋势；而霜冻日数、冰冻日数、冷夜、冷昼、持续冷日日数变现为显著下降趋势（图2，图3），极端冷事件强度和频率随纬度增加而增加，而极端暖事件强度和频率随纬度增加而减少。与极端气温指数相比，极端降水指数年际变化趋势较弱，且空间变异连续性较差，区域平均年降水量每10年增加4.78 mm，同时研究期内极端降水事件的强度和频次增加，持续时间呈缩减趋势（图4，图5）；干旱区极端降水空间变异主要受经度影响。

该成果于2022年7月27日以“Changes in temperature and precipitation extremes in the arid regions of China during 1960–2016”为题在线发表于Frontiers in Ecology and Evolution期刊（中科院二区），中科院西北院奈曼沙漠化研究站王旭洋副研究员为本文第一作者，李玉强研究员为通讯作者。该研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究（2019QZKK0305），国家重点研发计划（2017YFA0604803）和国家自然科学基金项目（31971466, 32001214）等共同资助。

论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2022.902813/full

图1. 研究区气象站点分布图

图2. 1960-2016年中国干旱区极端气温指数区域平均变化趋势

图3. 1960-2016年中国干旱区极端气温指数变化趋势空间格局

图4. 1960-2016年中国干旱区极端降水指数区域平均变化趋势

图5. 1960-2016年中国干旱区极端降水指数变化趋势空间格局