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近54年京津冀地区热浪时空变化特征及影响因素

李双双 杨赛霓 张东海 刘宪锋

李双双, 杨赛霓, 张东海, 等. 近54年京津冀地区热浪时空变化特征及影响因素. 应用气象学报, 2015, 26(5): 545-554. DOI: 10.11898/1001-7313.20150504..
引用本文: 李双双, 杨赛霓, 张东海, 等. 近54年京津冀地区热浪时空变化特征及影响因素. 应用气象学报, 2015, 26(5): 545-554. DOI: 10.11898/1001-7313.20150504.
Li Shuangshuang, Yang Saini, Zhang Donghai, et al. Spatiotemporal variability of heat waves in Beijing-Tianjin-Hebei Region and influencing factors in recent 54 years. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(5): 545-554. DOI:  10.11898/1001-7313.20150504.
Citation: Li Shuangshuang, Yang Saini, Zhang Donghai, et al. Spatiotemporal variability of heat waves in Beijing-Tianjin-Hebei Region and influencing factors in recent 54 years. J Appl Meteor Sci, 2015, 26(5): 545-554. DOI:  10.11898/1001-7313.20150504.

近54年京津冀地区热浪时空变化特征及影响因素

DOI: 10.11898/1001-7313.20150504
资助项目: 

北京师范大学地表过程模型与模拟创新研究群体科学基金项目 41321001

国家重点基础研究发展计划 2012CB955402

详细信息
    通信作者:

    杨赛霓, email: yangsaini@bnu.edu.cn

Spatiotemporal Variability of Heat Waves in Beijing-Tianjin-Hebei Region and Influencing Factors in Recent 54 Years

  • 摘要: 基于1960—2013年京津冀及周边地区34个气象站逐日最高气温和相对湿度资料,利用高温热浪模型,辅以趋势分析、突变检验及相关分析等方法,研究近54年京津冀地区热浪时空变化特征,探讨城市化对热浪变化的影响,并尝试寻找对热浪异常具有稳定指示意义的环流因子。结果表明:1960—2013年京津冀地区热浪变化具有明显的阶段性,以20世纪70年代中期为转折,热浪呈先减少后增加趋势;京津冀地区热浪空间格局变化整体呈南减北增,东南平原区热浪呈下降趋势,北部生态涵养区呈现增加趋势;在区域尺度上,城市化或迁站影响并未改变北京极端热浪变化趋势,主要影响以轻度和中度热浪变化为主;西太平洋副热带高压和青藏高原反气旋环流与京津冀地区热浪异常关系最为显著,对热浪异常是一种稳定且强烈的指示信号。当青藏高原高空反气旋环流异常偏强,西太平洋副热带高压明显偏北,京津冀地区发生超级热浪可能性较大。
  • 图  1  研究区气候区划及气象站分布

    Fig. 1  Climate regionalization and the distribution of meteorological stations in the study area

    图  2  1960—2013年京津冀地区轻度热浪、中度热浪、重度热浪和热浪总频次变化曲线

    Fig. 2  Variations of slight heat waves, moderate heat waves, severe heat waves and total frequency of heat waves in Beijing-Tianjin-Hebei Region during 1960-2013

    图  3  1960—2013年京津冀地区高温热浪月变化趋势

    Fig. 3  Trend of monthly heat waves in Beijing-Tianjin-Hebei Region during 1960-2013

    图  4  1960—2013年北京与丰宁轻度热浪、中度热浪、重度热浪和热浪总频次21年滑动相关变化

    (断线表示0.01显著性水平)

    Fig. 4  21-year sliding correlation coefficient of slight heat waves, moderate heat waves, severe heat waves and total frequency of heat waves between Beijing and Fengning during 1960-2013

    (the dashed line denotes the level of 0.01)

    图  5  1960—2013年北京与丰宁轻度热浪、中度热浪、重度热浪和热浪总频次差值变化

    Fig. 5  The change trend of slight heat waves, moderate heat waves, severe heat waves and total frequency of heat waves difference between Beijing and Fengning during 1960-2013

    图  6  不同时间尺度京津冀地区热浪与环流因子相关分析

    Fig. 6  Correlation analysis of atmospheric oscillation and heat waves on different time scales in Beijing-Tianjin-Hebei Region

    表  1  京津冀地区热浪与环流因子多元回归分析

    Table  1  Heat waves regressed against atmospheric oscillation in Beijing-Tianjin-Hebei Region

    环流因子bT膨胀系数
    东亚夏季风0.1831.4301.099
    北大西洋涛动-0.2411.6201.182
    印度洋偶极子0.270-1.9471.061
    青藏高原高空反气旋环流0.3332.1791.208
    西太平洋副热带高压北界0.2002.4731.329
    注:b为多元线性回归系数,Tt检验值。
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  • [1] IPCC.Climate change 2013:The Physical Science Basis, the Summary for Policymakers of the Working Group Ⅰ Contribution to the Fifth Assessment Report.New York:Cambridge University Press, 2013.
    [2] 第二次气候变化国家评估报告编写委员会.第二次气候变化国家评估报告.北京:科学出版社, 2011.
    [3] 周鑫, 李清泉, 孙秀博, 等.BCC_CSM1.1模式对我国气温的模拟和预估.应用气象学报, 2014, 25(1):95-106. doi:  10.11898/1001-7313.20140110
    [4] Coumou D, Robinson A, Rahmstorf S.Global increase in record-breaking monthly-mean temperatures.Climatic Change, 2013, 118:771-782. doi:  10.1007/s10584-012-0668-1
    [5] Coumou D, Robinson A.Historic and future increase in the global land area affected by monthly heat extremes.Environmental Research Letters, 2013, 8:1-6. http://adsabs.harvard.edu/abs/2013ERL.....8c4018C
    [6] Barriopedro D, Fischer E M, Luterbacher J, et al.The hot summer of 2010:Redrawing the temperature record map of Europe.Science, 2011, 6026:220-224. http://www.sciencemag.org/content/early/2011/03/16/science.1201224?explicitversion=true&cited-by=yes&legid=sci;science.1201224v1
    [7] Shaposhnikov D, Revich B, Bellander T, et al.Mortality related to air pollution with the Moscow heat wave and wildfire of 2010.Epidemiology, 2014, 3:359-364. http://journals.lww.com/epidem/pages/imagegallery.aspx?year=2014&issue=05000&article=00006
    [8] Tang Q H, Zhang X J, Francis J A.Extreme summer weather in northern mid-latitudes linked to a vanishing cryosphere.Nature Climate Change, 2014, 4:45-50. http://or.nsfc.gov.cn/handle/00001903-5/265133
    [9] Sun Y, Zhang X B, Zwlers F W, et al.Rapid increase in the risk of extreme summer heat in Eastern China.Nature Climate Change, 2014, doi: 10.1038/nclimate2410.
    [10] IPCC.Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation: Special Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.New York:Cambridge University Press, 2012.
    [11] 张勇, 曹丽娟, 许吟隆, 等.未来我国极端温度事件变化情景分析.应用气象学报, 2008, 19(6):655-660. doi:  10.11898/1001-7313.20080603
    [12] 石英, 高学杰, 吴佳, 等.华北地区未来气候变化的高分辨率数值模拟, 应用气象学报, 2010, 21(5):580-589. doi:  10.11898/1001-7313.20100507
    [13] 杨萍, 刘伟东, 王启光, 等.近40年我国极端温度变化趋势和季节特征.应用气象学报, 2010, 21(1):29-36. doi:  10.11898/1001-7313.20100104
    [14] 刘金祥. 可持续发展理念视角下的我国城市化. 中国科学报, 2012-09-03(3).
    [15] 饶沛. 北京城区用水量超290万方——逼近百年来极值. 新京报, 2014-05-25.
    [16] Wang M N, Yan X D, Liu J Y, et al.The contribution of urbanization to recent extreme heat events and a potential mitigation strategy in the Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan area.Theoretical and Applied Climatology, 2013, 114(3):407-416. https://www.researchgate.net/profile/Xiaodong_Yan/publication/257449727_The_contribution_of_urbanization_to_recent_extreme_heat_events_and_a_potential_mitigation_strategy_in_the_Beijing-Tianjin-Hebei_metropolitan_area/links/543f55f40cf21c84f23cd023.pdf?inViewer=0&pdfJsDownload=0&origin=publication_detail
    [17] 张国华, 张江涛, 金晓青, 等.京津冀城市高温的气候特征及城市化效应.生态环境学报, 2012, 21(3):455-463. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TRYJ201203011.htm
    [18] 施洪波.1960-2008年京津冀地区夏季高温日数的变化趋势分析.气象, 2011, 37(10):1277-1282. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2011.10.011
    [19] 胡姝婧, 胡德勇, 李小娟, 等.京津冀都市圈热环境空间格局遥感分析.国土资源遥感, 2009, 12(3):94-99. doi:  10.6046/gtzyyg.2009.03.19
    [20] 史印山, 谷永利, 林艳.京津冀高温天气的时空分布及环流特征分析.气象, 2009, 35(6):63-69. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2009.06.008
    [21] 樊杰.京津冀都市圈区域综合规划研究.北京:科学出版社, 2008.
    [22] 苏剑勤.河北气候.北京:气象出版社, 1996.
    [23] 黄卓, 陈辉, 田华.高温热浪指标研究.气象, 2011, 37(3):345-351. doi:  10.7519/j.issn.1000-0526.2011.03.013
    [24] Tom E C, Bosen J R.The discomfort index.Wearherwise, 1959, 12:59-60. doi:  10.1007%2FBF02187617
    [25] 叶殿秀, 尹继福, 陈正洪, 等.1961—2010年我国夏季高温热浪的时空变化特征.气候变化研究进展, 2013, 9(1):15-20. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHBH201301004.htm
    [26] 潘竟虎, 韩文超.近20a中国省会及以上城市空间形态演.自然资源学报, 2013, 28(3):470-478. doi:  10.11849/zrzyxb.2013.03.012
    [27] 郑祚芳, 高华, 王在文, 等.城市化对北京夏季极端高温影响的数值研究.生态环境学报, 2012, 21(10):1689-1694. doi:  10.3969/j.issn.1674-5906.2012.10.010
    [28] 窦晶晶, 王迎春, 苗世光.北京城区近地面比湿和风场时空分布特征.应用气象学报, 2014, 25(5):559-569. doi:  10.11898/1001-7313.20140505
    [29] 严中伟, 李珍, 夏江江.气候序列的均一化——定量评估气候变化的基础.中国科学:地球科学, 2014, 44(10):2101-2111. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK201410001.htm
    [30] 王佳丽, 张人禾, 王迎春.北京降水特征及北京市观象台降水资料代表性.应用气象学报, 2012, 23(3):265-273. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20120302&flag=1
    [31] Wu G X, Duan A M, Liu Y M, et al.Tibetan plateau climate dynamics:Recent research progress and outlook.National Science Review, 2015, 2:100-116. doi:  10.1093/nsr/nwu045
    [32] Zhao L, Lee X H, Smith R B, et al.Strong contributions of local background climate to urban heat islands.Nature, 2014, 511(7508):216-219. doi:  10.1038/nature13462
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-05
  • 修回日期:  2015-05-04
  • 刊出日期:  2015-09-30

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