2023年中国气候异常特征及主要天气气候事件

2023年,我国气候主要表现为暖干的特征,全国平均气温10.71℃,较1991—2020年气候平均偏高0.82℃,为1951年以来最暖;全国平均降水量615.0 mm,较常年偏少3.9%,为2012年以来第二少。四季气温均较常年同期偏高,其中夏、秋季分别为历史同期次高和最高;除秋季降水偏多外,其余三季降水均偏少。汛期(5—9月),全国平均降水量较常年同期偏少4.3%,为2012年以来第二少,我国中东部降水总体呈“中间多南北少”的分布。2023年,我国区域性气象干旱多发,西南地区遭遇冬春连旱;春季北方沙尘天气过程偏多;夏季前期,华北和黄淮遭受1961年以来最强高温过程;7月底至8月初,受台风杜苏芮影响,京津冀地区发生历史罕见极端强降水过程,华北地区出现“旱涝急转”;华西秋雨开始早、结束晚、雨量多;1月中旬发生年内最强寒潮过程;秋末冬初冷空气频繁入侵,12月华北和黄淮等地降雪日数偏多、积雪偏深。

近60 a中国极端天气气候事件变化趋势及2023年特征分析

对不同区域极端天气气候事件变化规律的研究,有助于提高我国防灾减灾能力和有效应对气候变化风险。利用我国均一化的2254个气象观测站逐日观测资料,分析评估近60 a和2023年我国及其各区域(未包含港澳台地区)发生的极端高温、极端低温、极端干旱、极端降水和极端台风等极端天气气候事件(简称“极端事件”)的时空特征。结果表明,1961年以来,我国极端事件总体呈下降趋势,其中1970—1990年代初下降趋势明显,1990年代后期以来增加趋势明显;极端高温事件呈显著增加趋势,进入21世纪后增加趋势更加明显;极端低温事件呈减少趋势;极端降水事件总体呈增加趋势;极端干旱事件呈下降趋势且阶段性特征明显;近60 a来受台风影响出现的极端风速和降水事件呈减少趋势,主要由极端台风风速事件减少造成,而极端台风降水事件呈缓慢上升趋势。2023年我国极端事件每站平均发生139次,比气候平均值偏多28.3%。其中,极端高温事件平均发生79次(偏多76.8%),为1961年以来历史最多年;极端低温事件平均发生20次(偏少23.8%);极端降水事件平均发生14次,极端干旱事件平均发生26次,都接近常年平均值;极端台风事件平均发生0.41次(偏多4.2%),主要以极端台风降水事件为主。2023年极端事件主要出现在西南地区、江南西部、华南西部、西北地区中部和北部、内蒙西部、京津冀等地,其中四川东部、贵州南部、甘肃西部、内蒙西部等地超过200次。极端事件增多的主要原因是极端高温事件和极端干旱事件增多。综合等级指数分析表明,极端事件高危险区域主要位于南方地区,特别是东南沿海地区,近60 a综合等级指数增加的区域主要位于西南地区到东北地区南部这个过渡带上。2023年高危险区域主要出现在西南地区和西北地区中北部。

2023年全球重大天气气候事件

2023年,全球平均气温比工业化前高出约1.45℃(±0.12℃),是有观测记录以来最热的一年。全球海平面继续上升,且全球平均海平面达到了有卫星记录(1993年至今)以来的最高水平,反映了持续的海洋变暖以及冰川和冰盖的融化。北极海冰面积仍远低于常年值,南极海冰面积创下历史新低。巴基斯坦、中国京津冀地区、意大利、巴西圣保罗州北部沿海地区、新西兰北岛等地遭受暴雨洪涝灾害,非洲西北部、中国云南、中美洲和南美洲北部发生严重干旱,南欧、北美、南美、东亚和南亚等地遭遇创纪录高温热浪,欧洲和北美等地遭遇寒流和暴风雪侵袭,强对流天气频繁袭击世界各处,全球热带气旋活动频繁。

陕西秦岭以北地区清代霜雪灾害与寒冷气候事件研究

运用灾害等级法、数理统计法、小波分析法等对清代陕西秦岭以北地区的霜雪灾害等级、时空分布、周期性及致灾因子进行研究。结果表明:(1)陕西秦岭以北地区清代(1644—1911年)268年内共发生霜雪灾害97次,1644—1703年和1864—1911年为高频期,1704—1783年和1784—1863年为较低频期,且存在3年、7年、11年、28年的准周期。(2)霜雪灾害频次和等级存在季节性特征。霜灾在春秋两季最为频繁,雪灾在冬春季节发生最多,冻灾几乎仅在冬季发生。中度等级灾害多发生于春秋两季,重度等级灾害常发生于秋冬之际。(3)霜雪灾害的强弱与频次在空间上有较好一致性,多集中于陕北黄土高原北部和西北部以及关中盆地东南部。(4)霜雪灾害发生高频期对应气候更为寒冷干燥。冬季风强度是决定霜雪灾害发生的直接因素。(5)小冰期气候在清代最突出的特点是在较暖或炎热月份发生降温达15~20℃的灾难性降温事件,并导致灾难性天气过程。(6)清代陕西秦岭以北地区发生两次极端寒冷气候事件,分别在1662—1692年和1861—1900年,后者指示清代气温最低的时期。

极端气候事件对哀牢山中山湿性常绿阔叶林凋落物量的影响

为探讨全球气候变化背景下极端气候事件对哀牢山中山湿性常绿阔叶林森林凋落物量的影响,将正常年份的凋落物量与受极端气候事件影响年份的凋落物量进行对比分析,以明确极端气候事件对凋落物年总量与月动态的影响和凋落物量与气候因素的关系。结果显示:(1)极端气候事件对年凋落物量具有显著性影响,受极端气候事件影响年份的年平均凋落物量为795.74 g·m^(-2),较正常年份的年平均凋落物量(607.57 g·m^(-2))增加了31%。受极端气候事件影响的年凋落物量呈增加趋势。年凋落物主要由枯叶和枯枝所组成,之后依次为杂物、落花(果),树皮与苔藓地衣最少。干旱对年凋落物组分比例影响较小,而雪灾造成枯枝占比提高。(2)极端气候事件对月凋落物量具有显著影响。各年份凋落物月动态均表现为单峰模式。2010年和2020年(干旱)的旱季凋落物量分别为340.51 g·m^(-2)与327.05 g·m^(-2),较正常年份(226.38 g·m^(-2))增加了50.4%和44.5%,其中,叶凋落量增加最多,其次为枝凋落量,其余组分变化不明显。2015年1月(雪灾)的月凋落物量为263.50 g·m^(-2),较正常年份的1月凋落物量(31.15 g·m^(-2))大幅增加,其中,枝凋落量增加最多,其次是叶凋落物量,其余组分均少量增加。(3)总体来说,月凋落物量与月降水量和月平均相对湿度呈显著负相关,与月平均地面温度和月平均风速无显著相关性。在极端气候事件发生年份,月凋落物量与月降水量、月平均地面温度、月平均相对湿度、月平均风速均无显著相关性。

极端气候事件对洞庭湖水文连通性变化的影响

为揭示洞庭湖近十几年水文连通性的变化特征并对其未来变化进行预测,研究极端气候事件在洞庭湖水文连通性变化中作出的贡献,使用水文连通性指数法、ETCCDI极端气候指数、Hurst指数以及数理统计分析方法进行研究。研究结果表明:洞庭湖水文连通性整体呈现夏季>秋季>春季>冬季的特征,夏季、秋季、春季和冬季的整体连通性指数均值分别为0.95、0.88、0.81和0.63,且洞庭湖的水文连通性在近30年比较稳定;经持续性预测发现洞庭湖水文连通性Hurst指数均大于0.5,表示其在没有人类活动干扰的情况下会在未来呈延续下降的趋势;洞庭湖水文连通性指数随着水位增加逐渐增加且增速逐渐放缓,水位增加对其具有正向影响的边际递减效应;极端降水事件对洞庭湖水文连通性具有较为明显的正向影响,而极端气温事件对洞庭湖水文连通性影响作用较小。研究结果有助于充分认识洞庭湖水资源演变规律,对保障洞庭湖流域水资源安全具有重要的理论和现实意义。

极端气候事件冲击对银行稳定性的影响研究

银行在我国金融领域中具有重要地位,而极端气候事件可以通过影响家庭、企业行为等渠道对金融机构尤其是区域性银行的经营稳定性造成影响。本文基于中国银行业基础数据,构建了自然灾害损失指标和银行稳定性指标,并基于双向固定效应模型分析了极端气候事件的发生对银行稳定性的影响。进一步地,通过构建两阶段风险传导模型,分析了气候风险的传导路径。研究发现,极端气候事件会对银行的稳定性产生负面冲击,且该冲击因银行类型和地区气温波动情况而产生差异。一般而言,农村商业银行相比于城市商业银行更容易受到极端气候事件的影响,长期以来平均气温升高的地区的银行更容易受到极端气候事件的影响。此外,极端气候产生的影响较大程度上通过降低企业资产价值和损害企业生产经营能力传导,最终增加银行信用风险。

通辽地区极端天气气候事件指标判定及特征分析

文章选取1981—2020年通辽市11个国家站逐日观测资料的极值和次级值,利用百分位阈值法,制定了通辽市月极端高温、低温事件和极端降水事件的监测指标,并分析了通辽市1981—2020年极端天气气候事件的时空变化规律。结果表明:1981—2020年,通辽市极端高温日数呈明显增长趋势,高温事件集中出现在20世纪90年代末至21世纪20年代;低温日数总体呈减少趋势,极端低温事件集中出现在20世纪80年代和21世纪初;北部地区极端降水日数呈减少趋势,中部和南部呈增多趋势。利用大气环流指数与极端事件做相关分析发现,大气环流指数中多元ENSO(MEI)、北极涛动(AO)和北大西洋涛动(NAO)与极端气温具有较好的相关性,北半球极涡面积指数(5区,0-360)和北半球副高面积指数(5E-360)与极端降水具有较好的相关性,可作为监测极端温度、降水事件的气候监测指标。

水利工程在应对极端气候事件中的策略与实践

本文探讨了全球范围内极端气候事件对水利工程的挑战,着重分析了气候变化对水资源供需的影响,并提出水利工程在面对极端气候事件的应对策略与实践。通过先进的气象模型预测、监测体系建设和提升自身适应能力,水利工程有效减轻了极端气候事件的负面影响。实践效果表明,科学管理和技术手段的应用为水利工程在未来极端气候背景下的规划与设计提供了可行性参考。本文为水利工程在气候变化下的可持续发展提供了理论指导。

川藏铁路昌都段2022年主要气候特征及气候事件的影响分析

利用2022年川藏铁路昌都段气温、降水、平均风速以及气象灾害观测资料,探讨了2022年主要气候特征特点及气候事件影响,为今后开展气候分析以及防灾减灾工作提供参考。

科尔沁沙地最典型地区2014—2023年极端气候事件分析

利用2014—2023年科尔沁沙地最典型地区奈曼气象站的观测资料和灾情资料,采用统计分析方法,对2014—2023年该地的气候状况和极端气候事件进行分析,结果表明:2014—2023年科尔沁沙地气温升高,降水增加,日照减少;极端气候事件频发,出现了2017、2023年的百年不遇的干旱,2017年5月、7月两次破纪录的高温过程,2017年的特大暴雨,2017年有气象记录以来仅见的夏季寒潮霜冻,2020年、2021年、2023年的秋季特大暴雪,2017年为当地自1959年有气象记录以来气象灾害最多灾情最重的一年。

2022年夏季中国气候特征及主要天气气候事件

2022年夏季,中国气候总体呈现暖干特征。全国平均气温22.3℃,较常年同期偏高1.1℃,为1961年以来历史同期最高;全国平均降水量290.6 mm,较常年同期偏少12.3%,为1961年以来历史同期第2少。季内主要天气气候事件有:中国中东部地区出现1961年以来综合强度最强的高温过程,此次高温事件持续79 d,江南大部、江淮西部、江汉、四川盆地东部等地高温日数较常年同期偏多20 d以上,对电力供应和人体健康等产生不利影响;长江中下游及川渝地区出现严重夏伏旱,范围广、强度大,高温干旱叠加给农业生产、水资源、能源供保、长江通航能力等多方面带来不利影响;全国共发生19次区域性暴雨过程,珠江流域、松辽流域出现阶段性汛情;台风生成、登陆个数均较常年同期偏少,初台“暹芭”登陆强度强,对华南及江西等地造成一定经济损失,但对缓解华南高温和干旱有利。

1981-2015年中国区域极端气候事件的时空分布特征

[目的]阐明中国区域连续时空范围内极端气候事件的高发区域和时段,增强对我国极端气候事件发生规律的认知,进而为人类社会减缓和适应气候变化提供重要科学依据。[方法]基于CRUNCEP的温度和降水量数据,在1.5倍标准差极端值判别法的基础上结合连续时空极端事件分析方法,分析了1981—2015年中国区域不同类型极端气候事件的变化规律特征。[结果](1)全国极端降水和温度事件出现年份的极端气候事件具有明显的区域差异性。1983年、1998年、2012年为全国极端强降水年,极端强降水事件的主要发生区域分别位于长江中下游、长江上游和内蒙古东部,以及长江中下游和内蒙古地区。对于全国极端干旱年、1986年全国大部分区域均较常年偏干,而2011年干旱区域集中出现在亚热带—热带季风气候区。全国极端高温和极端低温年分别出现在1998年、2012年,其中1998年全国大部分地区温度偏高,而2012年极端低温事件主要发生于温带大陆性气候区。(2)1981—2015年,46%的极端强降水事件发生在2001—2015年;13%的极端干旱事件发生在2001—2015年的亚热带-热带季风气候区;极端高温事件频发于1991—2000年(42%)和2001—2015年(43%);21%的极端低温事件发生在2001—2015年的温带大陆性气候区。(3)复合极端气候事件出现比例存在逐年代际递增的趋势,其中极端低温强降水事件出现比例最高(34%),并且主要集中在2001—2015年(23%)。[结论]单因子极端气候和复合极端气候事件在中国四大气候区具有较强的差异性,未来应加强分析中国区域日、月等短时间尺度上极端气候事件的时空分布特征。

极端气候事件综合危险性等级指标构建及近60年来长江流域极端气候综合分析

本文利用经过均一化订正的长江流域共669个气象站近60年(1961—2020年)逐日观测资料,采用相对阈值和绝对阈值相结合的极值分析方法,对长江流域近60年极端高温事件、极端低温事件、极端干旱事件和极端降水事件进行识别,分析了年发生频率和线性变化趋势.在此基础上,考虑到全国极端气候事件发生情况,构建了多个极端气候事件综合危险性等级指标,比较客观地给出了长江流域极端气候事件综合危险性等级.研究结果表明,相对于全国其他地区,长江流域大部分地区极端气候综合危险性等级较高,虽然自1961年以来综合年发生频率呈现弱的线性减少趋势,但自20世纪90年代以来,长江流域极端气候事件发生的危险性相对于全国其他地区明显偏高.通过对不同极端气候事件危险性和变化规律研究,结果表明:长江流域近60年极端干旱事件年发生频率呈现线性减少趋势,与全国他其区域相比较,长江流域大部分地区极端干旱发生的危险性等级都在中级以上,说明长江流域容易发生极端干旱事件;长江流域近60年极端降水事件年发生频率呈现弱的增加趋势,危险性等级指数分析表明,高危险区主要位于长江中下游地区,湖南西部、江西大部、湖北南部等地发生极端降水事件的危险性很高;近60年长江流域大部分地区极端高温事件显著增加,尤其进入21世纪以来发生更加频繁,但相对于全国其他地区,危险性等级较低;近60年长江流域极端低温事件显著减少,但相对于全国其他地区,极端低温事件发生的危险性增加明显.进入21世纪以来,长江流域极端气候事件的综合危险性不断增加,极端高温和极端干旱相伴而生的高温干旱复合型事件频繁发生,极端降水事件和极端低温事件在全国的占比不断升高,造成的社会经济影响越来越严重,说明长江流域加强极端气候事件风险防范的重要性和紧迫性.

山西北部极端气候事件与农业气象灾害分析

根据山西北部28个国家气象站1972─2020年逐日最高气温、最低气温及降水资料,采用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验和t检验等方法,研究了山西北部极端气候事件的时空变化,并统计了1983─2020年该区域农业气象灾害发生的站次。结果表明:49 a来山西北部极端高温日数的倾向率为4.5 d/10 a,极端低温日数的倾向率为-5.7 d/10 a,从20世纪90年代开始极端低温日数的下降趋势比极端高温日数的上升趋势更明显;极端高温日数在1993年发生了突变,极端低温日数在1999和2000年发生了突变;49 a来山西北部极端降水日数和暴雨日数均呈小幅上升趋势;极端降水日数的突变年份为1981年,暴雨日数的突变年份为1979和1997年;在空间分布上,山西北部28个气象站极端高温日数的倾向率都在3 d/10 a以上,大部分站点的信度检验达到了0.001水平;山西北部大部分站点极端低温日数的线性趋势达到了α=0.001的信度检验;极端降水阈值和暴雨日数的空间分布均表现为西部大东部小、南部大北部小、山区大盆地小的特征;山西省北部地区由暴雨洪涝和低温冷害灾害导致的受灾站次均在2010年之后明显增加;从地域分布来看,暴雨洪涝灾害在20世纪80年代至90年代中期大同市受灾站次最多,21世纪10年代以后忻州市受灾站次明显多于大同市;低温冷害灾害大同市受灾站次最多,忻州市次之;在3个地级市中,朔州市2种灾害的受灾站次均最少。

1982—2015年中国温带不同草地植被枯黄期对极端气候事件的响应

随着极端气候事件频率和强度的增加,植被物候正在发生深刻的变化。然而,植被枯黄期(EGS)对极端气候的响应机制目前尚未厘清,特别是对于干旱半干旱地区的草地而言。因此,聚焦我国温带草地,基于1982—2015年全球监测与模型研究工作组归一化植被指数(GIMMS NDVI3g)长时间序列数据提取草地物候参数,并分析其时空变化规律;运用随机森林模型等方法探究温带草地EGS对极端气候变化的响应特征。结果表明:(1)全区多年平均EGS主要发生于270—290儒略日(DOY),59.8%的区域呈延迟趋势,其中显著延迟(P<0.05)的区域分布在新疆天山、阿尔泰山一带和准噶尔盆地西部、黄土高原北部、呼伦贝尔高原的西部和东北小兴安岭。(2)EGS与极端气温暖极值(日最低气温的最大值、日最高气温的最大值、暖夜日数、暖昼日数)之间均以广泛的正相关关系为主;相比之下,极端降水事件与EGS之间的关系相对比较复杂,这与各草地类型自身的生理策略和所处环境密切相关。(3)整体而言,持续干旱日数、气温日较差和暖夜日数对全域草地EGS动态变化具有极大的重要性。就不同草地类型而言,温带草甸草原主要受到气温日较差的影响,温带山地草甸和温带沼泽化草甸EGS变化主要受日最高气温的最大值的影响,日最低气温的最大值和暖夜日数分别对温带草丛和温带荒漠草原的影响最大;持续湿润日数和持续干旱日数则分别对生长在水分限制地区的温带盐生草甸和温带典型草原的EGS产生强烈作用。

2022年全球重大天气气候事件

2022年,全球平均温度比工业化前水平高出约1.15℃(±0.13℃),是第五暖年。全球海平面继续上升,且加速上升趋势明显。北极海冰面积低于常年值,南极海冰面积创下历史新低。巴基斯坦、韩国、印度、孟加拉国、澳大利亚东部、巴西和非洲中部和南部地区遭受暴雨洪涝;北非地区和东非大部分地区发生严重干旱;欧洲、中国、美国、日本、巴基斯坦和印度等地遭遇创纪录的高温热浪;北美和欧洲遭受寒流和暴风雪侵袭;强对流天气频繁袭击世界各地;全球共生成40个热带气旋,数量和强度均低于历史平均水平。成因分析表明,7月北半球副热带高压带异常强大以及欧洲上空持续的极强暖高压,西欧地区整个对流层盛行下沉气流,造成欧洲多地出现破纪录的高温热浪;7—8月西太平洋副热带高压异常强大且偏西,孟加拉湾地区东部的水汽输送路径折向印度北部和巴基斯坦,在南亚和东亚夏季风的共同作用下低层水汽辐合极为强盛,导致了极端降水事件的长时段维持和严重洪灾的发生。

6.25km高分辨率降尺度数据对21世纪长江经济带极端气候事件及其风险的集合预估

使用基于动力降尺度和统计降尺度方法得到的RCP4.5情景下的6.25 km高分辨率联合降尺度预估数据集,对长江经济带未来极端气候事件及其造成的风险展开评估和预估.结果表明:降尺度预估数据能较好的再现各极端温度指数和大部分极端降水指数的空间分布,但一些极端降水指数的偏差略大.未来长江经济带极端热事件将增加,冷事件减少;长江中游东部和下游的极端降水事件将增加,上游地区东南部发生干旱事件的可能性大.长江经济带以及上游、中游和下游3个分区的高温事件和强降水事件的国内生产总值(GDP)暴露度都将增加;人口暴露度呈先增后降的变化趋势.高温事件的GDP暴露度的分布因子和非线性因子的贡献同样重要,人口暴露度中分布因子的影响更大;强降水事件的暴露度主要取决于GDP或人口分布因子.

黄河流域未来极端气候事件变化趋势评估

极端气候事件会对陆地生态系统服务功能以及人类社会生活造成严重影响。针对GFDL、FGOALS和CCSM4这3种CMIP5气候模式,对RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5未来情景下的黄河流域极端气候时空变化特征进行研究。结果表明:RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5情景下流域日最高气温的上升速率分别为0.052、0.170、0.470℃/10 a,日最低气温的上升速率分别为0.029、0.170、0.460℃/10 a。日最高气温和日最低气温的空间分布规律呈现出一致性,从黄河上游河源区向中下游呈上升趋势。未来情景下黄河流域整体年降水量呈弱增加趋势,到21世纪后期,高温室气体排放情景下年降水量的增幅变大。

1951—2020年大理市极端气候事件变化特征

【目的】在全球变暖的背景下,频发的极端气候事件愈发影响着人类生活、社会经济发展等。大理市是极端天气和气象灾害的多发区,亟需系统研究其极端气候事件变化特征。【方法】以大理市1951—2020年逐日气象观测数据为基础,对16个极端气温指数和11个极端降水指数运用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验、Pettitt、滑动t检验(MTT)、集合经验模态分解(EEMD)等方法对其变化趋势、突变特征及多时间尺度变化周期展开研究。【结果】结果显示:1951—2020年间大理市极端暖事件指数(SU25、WSDI、TN90p、TX90p)和TNx变化趋势为显著上升,而极端冷事件指数(FD0、CSDI、TN10p、TX10p)变化趋势呈下降。极端降水指数中,R10、R1、Rx5day、PRCPTOT与CWD下降显著;Pettitt、M-K及MTT法均得出FD0、SU25、WSDI、TNx、TN10p、TN90p、TX90p、R1与R10有明显突变点;EEMD所得到的各分量和趋势项表示不同尺度下极端气温指数和极端降水指数的变化特征。其中,极端气温指数的强周期主要为准3 a/7 a年际尺度周期及准14 a/23 a/35 a/70 a年代际尺度周期,极端降水尺度的强周期主要为准3 a/4 a年际尺度周期和准35 a/70 a年代际尺度周期,均通过95%显著性检验。【结论】结果表明:大理市气温呈变暖趋势,降水呈减少趋势,整体呈现暖干化现象;大理市各极端气候指数的突变时间不一,无统一规律,极端气温事件突变多集中于21世纪初期,极端降水事件多集中于20世纪70年代及21世纪初期;EEMD方法可有效地提取大理市极端气候事件多尺度变化特征;气候暖干化现象可能会使大理农业生产、经济发展等面临严峻问题,因此当地有关部门需加强防范。本研究成果可为大理市防灾减灾、生态建设等提供科学参考。