.漳州市熱帶作物氣象試驗(yàn)站 .福建省熱帶作物科學(xué)研究所 李麗容莊文晶張 琳盧松茂

近54年來漳州市極端氣溫事件分析*

1.漳州市熱帶作物氣象試驗(yàn)站 2.福建省熱帶作物科學(xué)研究所 李麗容1莊文晶1張 琳1盧松茂2

極端氣溫事件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要影響。利用漳州市1961～2014年10個(gè)站點(diǎn)的逐日氣溫資料，采用線性趨勢、滑動(dòng)平均、主成分分析及相關(guān)分析等方法，進(jìn)行漳州市極端氣溫事件變化規(guī)律研究。結(jié)果表明，（1）漳州市極端氣溫閾值分布在西北－東南方向存在明顯差異。(2)冷晝?nèi)諗?shù)、冷夜日數(shù)、霜凍日數(shù)和冷持續(xù)日數(shù)呈減少趨勢；暖晝?nèi)諗?shù)、暖夜日數(shù)、夏日日數(shù)、熱夜日數(shù)和暖持續(xù)日數(shù)呈增加趨勢；日高氣溫的極?。ù螅┲?、日最低氣溫的極?。ù螅┲党试黾于厔?，而氣溫日較差呈減小趨勢。（3）漳州市沿海和內(nèi)陸縣市的各指數(shù)均值和變化幅度均呈現(xiàn)顯著差異，且冷暖、晝夜及極值變化呈現(xiàn)明顯的不對稱性。（4）主成分分析結(jié)果將極端氣溫指數(shù)劃分為5類，總的貢獻(xiàn)率達(dá)到81.02%。相關(guān)分析表明，各暖指數(shù)之間、各冷指數(shù)之間基本呈正相關(guān)關(guān)系。漳州市具有暖化傾向，且氣溫極值向兩極化發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的適應(yīng)對策。

漳州市 極端氣溫 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

1 概述

近50年來，氣候向極端方向發(fā)展的趨勢愈發(fā)明顯，各國學(xué)者對不同地區(qū)的極端氣溫變化展開了深入而廣泛的研究。如Frich等[1]指出，全球暖夜日數(shù)顯著增加，霜凍日數(shù)顯著減小，年內(nèi)溫度差呈顯著減小趨勢。Alexander等[2]分析指出，全球有70%的地區(qū)都呈現(xiàn)冷夜明顯減少、暖夜明顯增加的趨勢，暖晝和暖夜的變化相似，但是變化幅度較小。Aguilar等[3]研究發(fā)現(xiàn)，中美洲和南美洲北部地區(qū)暖最高、最低氣溫出現(xiàn)的頻率呈增加趨勢，冷最高、最低氣溫出現(xiàn)的頻次呈減少趨勢。Choi等[4]研究發(fā)現(xiàn)，亞太地區(qū)冷夜（晝）日數(shù)明顯減少，而暖夜（晝）日數(shù)明顯增加，且暖夜日數(shù)變化幅度比冷夜日數(shù)變化幅度大。Brabson和Palutikof[5]研究發(fā)現(xiàn)，英國中部地區(qū)10年一遇的極端氣溫事件發(fā)生頻率增大；Vincent等[6]研究指出，西印度地區(qū)暖晝和暖夜日數(shù)呈增加趨勢，而冷晝和冷夜日數(shù)呈減少趨勢，暖指數(shù)變化幅度比冷指數(shù)變化幅度大。國外研究學(xué)者對極端天氣的研究主要集中在對其長期平均趨勢方面，而對極端天氣氣候事件空間變異的研究比較少。我國極端氣溫事件的變化極其復(fù)雜，具有明顯的區(qū)域性和局地性，諸多學(xué)者[7-42]就我國全國、流域、省以及局地等不同尺度的極端氣溫變化進(jìn)行了大量的研究工作。如翟盤茂和潘曉華[7]分析指出，中國北方夜間溫度極端偏低的日數(shù)顯著趨于變少；白天溫度偏高的日數(shù)則趨于增多（只有華北南部例外），同時(shí)日最低氣溫小于0℃的日數(shù)顯著減少。張徐杰等[8]研究指出，錢塘江流域極端氣溫有上升的趨勢，極端高溫有著較為明顯的地域差別，沿海一帶極端高溫上升快，尤以嵊縣一帶最為嚴(yán)重，而淳安一帶變化趨勢最不明顯。王剛等[9]研究指出，海河流域極端高溫的強(qiáng)度、頻度和持續(xù)時(shí)間均有較強(qiáng)的增加趨勢，極端低溫的強(qiáng)度、頻度顯著降低。任健美等[10]研究指出，山西暖日事件頻率有明顯的增加趨勢，冷夜事件有減少趨勢。王曉東等[11]研究指出，1957～2006年河北省極端高溫事件增加而極端低溫事件減少，冬季變暖的趨勢比較顯著；低溫日數(shù)有顯著減少趨勢，但高溫日數(shù)有一個(gè)微弱的上升趨勢，其變化趨勢的空間分布具有很好的一致性。黃琰[12]、周雅清[13]、向旬[14]、江志紅[15]、馬柱國[16]、師銀芳[17]、任志艷[18]、陳效逑[19]、游慶龍[20]、嚴(yán)平勇[21]、孫嫻等[22-42]就全國、各流域、各省以及局地地區(qū)的極端氣溫變化進(jìn)行了大量的研究工作。他們從時(shí)空場角度研究區(qū)域極端氣溫事件的變化，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的一些特定規(guī)律。但總體呈現(xiàn)出極端氣溫呈上升的趨勢，暖事件增加，冷事件減少，且變化幅度具有明顯的地域差異。

也有學(xué)者對漳州市的氣溫變化特征做了一些相關(guān)研究，對于漳州市氣溫變化的研究多側(cè)重于氣溫平均場變化研究[43-44]。漳州市屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，降水充沛，干、濕季分明，海洋性氣候特點(diǎn)較為突出，西北有高山阻擋寒流入侵，東南有海洋暖濕氣流調(diào)節(jié)，漳州市西北部山區(qū)和東南部沿海地區(qū)的氣候差異性較大。因此非常有必要以不同極端氣溫變化指數(shù)，從時(shí)空場角度對漳州市極端氣溫的變化規(guī)律做一個(gè)比較全面、詳細(xì)的研究和探討,尤其空間差異性的分析。近年來大力發(fā)展對臺(tái)農(nóng)業(yè)，大量引進(jìn)臺(tái)灣的珍稀作物和名優(yōu)水果，漳州市種植的作物或果樹多為熱帶和亞熱帶作物，大都耐寒性較差，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對極端氣溫的變化脆弱性特征顯著。在極端氣溫變化的基礎(chǔ)上探討其對漳州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，以期為漳州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)提供氣象依據(jù)。

2 資料與方法

2.1 極端氣溫指數(shù)的定義

選取廣泛應(yīng)用在極端氣溫事件研究的世界氣象組織世界研究計(jì)劃和預(yù)測研究項(xiàng)目推薦的15種極端氣溫指數(shù)。極端氣溫指數(shù)（見表1）分為4類，第1類是相對指數(shù)，選擇冷晝（夜）、暖晝（夜）日數(shù)；第2類是絕對指數(shù)，是基于原始觀測數(shù)據(jù)和固定閾值的指數(shù)，選擇熱夜日數(shù)、夏季日數(shù)、霜凍日數(shù)。由于漳州地區(qū)各站點(diǎn)歷年日最高氣溫均大于0℃，冰凍日數(shù)均為0d，本文不再分析。第3類是極值指數(shù)，為年內(nèi)日最高（低）氣溫的極大（?。┲?，選擇日最高（低）極大（?。┲?。第4類是其他指數(shù)，主要選擇氣溫日較差、暖持續(xù)日數(shù)和冷持續(xù)日數(shù)。漳州地區(qū)一年四季均適宜作物生長，因此生物生長季指標(biāo)未進(jìn)行分析。閾值的確定采用Bonsal[46]的非參數(shù)化方案。

表1 極端氣溫指數(shù)的定義

2.2 研究資料和方法

漳州市位于北緯23°32′～25°13′，東經(jīng)116°53′～118°09′,地處福建省東南部九龍江沖積平原中下游，依山面海，地勢由西北山地往東南平原依次過渡（見圖1a），屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。在分析過程中綜合考慮行政、地形和氣候特點(diǎn)，將漳州市分為兩個(gè)區(qū)域即沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)。本文所使用數(shù)據(jù)資料選取漳州市氣象局提供的1961年1月1日至2014年12月31日漳州市10個(gè)站點(diǎn)（見圖1b）逐日最高氣溫和最低氣溫資料，溫度資料的精度為0.1℃，均已經(jīng)通過質(zhì)量控制。區(qū)域及代表站點(diǎn)如表2。

采用算術(shù)平均的方法獲取整個(gè)漳州市區(qū)域的指標(biāo)序列。利用Excel2007軟件,采用氣候傾向率法和滑動(dòng)平均法對14種極端氣溫指數(shù)時(shí)間變化特征進(jìn)行分析，采用t檢驗(yàn)法進(jìn)行變化趨勢的顯著性檢驗(yàn)。利用Surfer11軟件繪制極端氣溫事件閾值和14種指數(shù)傾向率的空間變化分布圖，利用SPSS21.0軟件對14種極端氣溫指數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析和主成分分析。

圖1 漳州市地形分布圖（a）和站點(diǎn)分布圖(b)

表2 分析過程所用的氣象臺(tái)站及所屬區(qū)域

3 結(jié)果分析

3.1 漳州市極端氣溫事件閾值的空間分布

漳州市各極端氣溫事件的閾值分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異（見圖2）。冷晝?nèi)諗?shù)閾值（日最高氣溫的1961～2014年的第10個(gè)百分?jǐn)?shù)值）和暖晝?nèi)諗?shù)閾值（日最高氣溫的1961～2014年的第90個(gè)百分?jǐn)?shù)值）的分布自東南部向西北部遞增，而冷夜日數(shù)閾值（日最低氣溫的1961～2014年的第10個(gè)百分?jǐn)?shù)值）和暖晝?nèi)諗?shù)閾值（日最低氣溫的1961～2014年的第90個(gè)百分?jǐn)?shù)值）的分布自東南部向西北部遞減。冷晝?nèi)諗?shù)閾值處于15～18℃，冷夜日數(shù)閾值處于7～11℃，暖晝?nèi)諗?shù)閾值處于31～35℃，暖晝?nèi)諗?shù)閾值處于24～26℃。漳州各縣市的氣溫閾值相差在2～4℃。

圖2 1961～2014年漳州市極端氣溫事件閾值的空間分布（℃）

3.2 極端氣溫指數(shù)的時(shí)空變化趨勢

3.2.1 相對指數(shù)

從近54年漳州市極端氣溫相對指數(shù)的年際變化趨勢（見圖3），可以看出，冷晝和冷夜日數(shù)均表現(xiàn)出明顯的下降趨勢，其年際傾向率分別為-1.89、-3.95d/10a，冷晝?nèi)諗?shù)變化存在顯著差異(P＜0.05)，冷夜日數(shù)變化存在極顯著差異(P＜0.01)。而暖晝和暖夜日數(shù)則呈明顯的上升趨勢，變化均存在極顯著差異(P＜0.01),其年際傾向率分別為4.66、4.72 d/10a。暖晝和暖夜的變化趨勢比冷晝和冷夜的變化趨勢更為明顯。從5年滑動(dòng)曲線可以看出，冷晝?nèi)諗?shù)的變化呈波動(dòng)減小趨勢，在2003年左右，出現(xiàn)最低值，約為23d，之后又呈現(xiàn)微弱的上升趨勢；冷夜日數(shù)的減小趨勢較冷晝?nèi)諗?shù)明顯，20世紀(jì)60年代末，冷夜日數(shù)最大，約48d，之后一直呈波動(dòng)減小趨勢；暖晝和暖夜日數(shù)的5年滑動(dòng)平均曲線基本一致，呈波動(dòng)增大的趨勢，1976年后波動(dòng)增大趨勢比較明顯。

圖3 1961～2014年漳州市極端氣溫相對指數(shù)趨勢的年際變化趨勢(d)

從空間分布（見圖4）看，冷晝?nèi)諗?shù)各站點(diǎn)處于下降趨勢，變化幅度在-1.93～-5.71d/10a之間變化幅度呈現(xiàn)自東南向西北遞減，東部臺(tái)站的變化傾向率最大；冷夜日數(shù)各站點(diǎn)也均處于下降趨勢，變化幅度在-0.307～-3.216d/10a之間，較冷晝?nèi)諗?shù)小，東部和南部臺(tái)站的變化幅度較大，西部和北部的變化較小；暖晝?nèi)諗?shù)各站點(diǎn)均處于上升趨勢，變化幅度0.22～8.47d/10a，東北部和西南部地區(qū)的變化幅度較大。暖夜日數(shù)各站點(diǎn)（除華安外）處于上升趨勢，變化幅度在-0.4～8.58d/10a之間，呈現(xiàn)自西北向東南部增大。

圖4 1961～2014年漳州市極端氣溫相對指數(shù)趨勢的空間分布（d/10a）

3.2.2 絕對指數(shù)

近54年絕對指數(shù)的年際變化趨勢同相對指數(shù)具有相似性（圖5），冷指數(shù)表現(xiàn)為減小趨勢，而暖指數(shù)表現(xiàn)為增加趨勢，但變化程度有所不同。霜凍日數(shù)的減小趨勢不明顯，未通過0.05信度水平的顯著性檢驗(yàn)，其年際傾向率為-0.12d/10a；夏季日數(shù)與熱夜日數(shù)均表現(xiàn)為不同程度的增加趨勢，分別通過了0.01、0.05信度水平的顯著性檢驗(yàn)，其年際傾向率分別為2.56、1.88 d/10a。從5年滑動(dòng)曲線可以看出，霜凍日數(shù)除20世紀(jì)60年代初變化比較明顯外，之后的50年呈現(xiàn)微弱的減小趨勢；夏季日數(shù)總體呈現(xiàn)波動(dòng)增加的變化趨勢，1985年左右出現(xiàn)最低值，約為200d，之后又增加至2006年左右出現(xiàn)最大值，約為230d，2006年之后又呈減小趨勢；熱夜日數(shù)變化比較明顯，總體呈增加趨勢。

圖5 1961～2014年漳州市極端氣溫絕對指數(shù)趨勢年際變化趨勢(d)

從空間分布（圖6）看，霜凍日數(shù)大部分站點(diǎn)處于下降的趨勢，變化幅度在-0.331～0.05d/10a之間，南部的東山和云霄站點(diǎn)歷年來沒有出現(xiàn)霜凍日數(shù)，詔安站點(diǎn)的變化傾向率為0.005，其它站點(diǎn)均呈下降趨勢，且自南向北的變化幅度增大。夏季日數(shù)各站點(diǎn)處于上升的趨勢，變化幅度在1.161～ 5.101d/10a，呈現(xiàn)東部和西南部的變化幅度比較大，西北部地區(qū)的變化幅度相對比較小些。熱夜日數(shù)的變化幅度在-1.027～4.048d/10a之間，呈現(xiàn)西北部地區(qū)上升趨勢不明顯，部分臺(tái)站甚至呈下降趨勢，中部和東南部沿海呈上升趨勢，且變化幅度呈現(xiàn)自東南部向中部減小。

圖6 1961～2014年漳州市極端氣溫絕對指數(shù)趨勢的空間分布（d/10a）

3.2.3 極值指數(shù)

從時(shí)間尺度上看，近54年來漳州市的極值指數(shù)均表現(xiàn)為上升趨勢（見圖7），日最高氣溫的極低值（TXn）、日最低氣溫的極低值（TNn）、日最高氣溫的極高值（TXx）和日最低氣溫的極高值（TNx）的年際傾向率分別為0.10、0.31、0.21、0.11℃/10a。其中TXn的變化趨勢較小，未通過顯著性檢驗(yàn)，TXx的變化趨勢最明顯，通過了0.01信度水平的顯著性檢驗(yàn)，TNn和TNx的變化趨勢通過了0.05信度水平的顯著性檢驗(yàn)。從5年滑動(dòng)曲線來看，日最高氣溫的極低值呈現(xiàn)非常微弱的波動(dòng)增加外，其余極值指數(shù)變化趨勢基本一致，都呈現(xiàn)波動(dòng)增加的趨勢。

從空間分布（圖8）看，日最高氣溫的極低值各站點(diǎn)均呈現(xiàn)增加的趨勢，變化幅度在0.005～0.165℃/10a之間，但變化趨勢不明顯。日最低氣溫的極低值各站點(diǎn)均表現(xiàn)增加的趨勢，變化幅度在0.011～0.536℃/10a，呈現(xiàn)出自東向西遞減趨勢。大部分站點(diǎn)日最高氣溫的極高值呈現(xiàn)增加的趨勢，變化幅度在-0.034～0.373℃/10a之間，東部、北部、西南部地區(qū)變化幅度較大。各站點(diǎn)日最低氣溫的極高值變化趨勢差異較大，變化幅度在-0.045～0.239℃/10a之間，東南部沿海臺(tái)站呈上升趨勢，西北部內(nèi)陸地區(qū)呈現(xiàn)下降趨勢。

圖8 1961～2014年漳州市極端氣溫極值指數(shù)趨勢的空間分布(℃/10a)

3.2.4 其它指數(shù)

從時(shí)間尺度上看，近54年來漳州市的其它指數(shù)變化情況見圖9，漳州市的暖持續(xù)日數(shù)（WSDI）呈現(xiàn)顯著增多趨勢，通過0.01信度水平的顯著性檢驗(yàn)，其年際傾向率為3.27d/10a；而冷持續(xù)日數(shù)（CSDI）呈顯著減少趨勢，通過0.01信度水平的顯著性檢驗(yàn)，其年際傾向率為-2.69d/10a；氣溫日較差的變化趨勢不明顯，未通過顯著性檢驗(yàn)，呈略微的減少趨勢，年際傾向率為-0.08d/10a。從5年滑動(dòng)曲線上看，暖持續(xù)日數(shù)在1990年之后變化幅度較大，1997年之后呈明顯的波動(dòng)增大趨勢；冷持續(xù)日數(shù)波動(dòng)幅度較小，一直呈穩(wěn)定的減小趨勢；而氣溫日較差相對而言，并無明顯的波動(dòng)趨勢。

圖9 1961～2014年漳州市極端氣溫其它指數(shù)趨勢的年際變化趨勢

從空間分布（圖10）看，暖持續(xù)日數(shù)各臺(tái)站（除漳浦外）均處于上升的趨勢，變化幅度在-0.432～6.463 d/10a之間，東北、西南部臺(tái)站的變化幅度較大，變化傾向率高達(dá)6d/10a左右；冷持續(xù)日數(shù)各站點(diǎn)均處于下降的趨勢，變化幅度在-1.667～-3.978d/10a之間，呈現(xiàn)東南部向西北部減??；氣溫日較差的變化趨勢差異較大（變化幅度在-0.51～0.11℃/10a），東部呈下降，北部、南部、西部呈上升趨勢。

圖10 1961～2014年漳州市極端氣溫其它指數(shù)趨勢的空間分布(d/10a或℃/10a)

3.3 極端氣溫指數(shù)的區(qū)域差異和冷暖指數(shù)的對比分析

3.3.1 極端氣溫指數(shù)的區(qū)域差異

從表3可見，極端氣溫指數(shù)（TR、TNn、TNx）的均值內(nèi)陸縣市小于沿海縣市，剩余極端氣溫指數(shù)的均值內(nèi)陸縣市大于沿?？h市。從兩個(gè)區(qū)域的變化幅度看，相對指數(shù)中TX90的變化幅度是內(nèi)陸大于沿海，極值指數(shù)和DTR指數(shù)的變化幅度基本相同，剩余指數(shù)（暖指數(shù)的TX10、TN10、FD、CSDI和冷指數(shù)的TN90、SU、TR、WSDI）的變化幅度均表現(xiàn)為沿海大于內(nèi)陸?？傮w上看，大部分極端氣溫指數(shù)的均值表現(xiàn)為內(nèi)陸大于沿海，而變化幅度大部分表現(xiàn)為沿海大于內(nèi)陸。

表3 1961-2014年漳州沿海和內(nèi)陸地區(qū)極端氣溫均值（℃或d）與變化幅度（℃/10a或d/10a）對比

3.3.2 冷暖和夜晝極端氣溫指數(shù)的對比分析

為了解日最高氣溫和日最低氣溫更多的變化情況，表4將極端冷指數(shù)和暖指數(shù)的變化趨勢進(jìn)行了比較。從變化幅度的絕對值來看，符合暖晝（TX90）>冷晝（TX10）、暖夜（TN90）>冷夜（TN10）、夏日（SU）、熱日（TR）>霜日（FD）、暖持續(xù)日數(shù)（WSDI）>冷持續(xù)日數(shù)(CSDI)、暖夜（TN90）>暖晝（TX90）、冷夜（TN10）>冷晝（TX10）的臺(tái)站所占比例為50%～100%，而80%的臺(tái)站日最高氣溫的極高值（TXx）變化幅度大于日最高氣溫的極低值（TXn），有90%的臺(tái)站日最低氣溫的極低值（TNn）大于日最低氣溫的極高值（TNx）。

表4 1961～2014年漳州市極端氣溫指數(shù)變化幅度對比

總體上說，漳州市冷暖、晝夜及極值變化呈現(xiàn)明顯的不對稱性，具體表現(xiàn)為暖指數(shù)的變化幅度大于冷指數(shù)的變化幅度，夜指數(shù)的變化幅度大于晝指數(shù)的變化幅度。

3.4 極端氣溫指數(shù)之間的關(guān)系

主成分分析的結(jié)果（見表5）表明，5個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到81.02%>80%，特征值也都大于1，完全符合分析的要求。因此提取這5個(gè)主成分，得出主成分和因子之間相關(guān)關(guān)系的載荷矩陣。由表5可以看出，第一主成分占方差貢獻(xiàn)率的32.0%，除氣溫日較差（DTR）、熱夜日數(shù)（TR）、最高氣溫的極低值（TXn）和霜凍日數(shù)（FD）外的其它極端氣溫指數(shù)的載荷值都比較高。第二因子中，高載荷的有DTR、FD、TNn、冷持續(xù)日數(shù)（CSDI），載荷值分別為0.831、0.615、0.579、0.516、0.514，占方差貢獻(xiàn)率的22.3%，其中載荷值最高的為DTR，從表6可以看出，與其相關(guān)系數(shù)通過顯著性檢驗(yàn)的均是冷指數(shù)（TN10、FD、TNn、CSDI），說明氣溫日較差的變化受日最低氣溫的上升變化影響較大。第三因子中，冷晝?nèi)諗?shù)（TX10）、夏季日數(shù)（SU）高載荷，占方差貢獻(xiàn)率的10.7%，熱夜日數(shù)（TR）在第四因子中高載荷，而日最高氣溫的最高值（TXx）在第五因子中高載荷。

總體來說，在相對指數(shù)與絕對指數(shù)中，各暖指數(shù)之間、各冷指數(shù)之間均呈正相關(guān)關(guān)系，而冷指數(shù)與暖指數(shù)之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（表6），前文在分析各指數(shù)的時(shí)間變化特征時(shí)，得出各暖指數(shù)均表現(xiàn)為上升趨勢，各冷指數(shù)均表現(xiàn)為下降趨勢的結(jié)論，說明其變化具有一致性。而極值指數(shù)則表現(xiàn)出不同程度的上升趨勢，從表6也可以看出，極值指數(shù)之間的相關(guān)性比較復(fù)雜，主要以正相關(guān)為主。其他指數(shù)中，暖持續(xù)日數(shù)（WSDI）與暖相對指數(shù)（TX90、TN90）、暖極值指數(shù)（TNx、TXx）之間呈極顯著正相關(guān)，與暖絕對指數(shù)（SU、TR）之間不顯著正相關(guān)。冷持續(xù)日數(shù)（CSDI）與冷相對指數(shù)（TX10、TN10）、冷絕對指數(shù)（FD）和冷極值指數(shù)（TNn、TXn）之間呈顯著正相關(guān)，與TN90之間呈顯著負(fù)相關(guān)。DTR指數(shù)與TN10、FD、CSDI之間呈極顯著正相關(guān)，與TNn呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表5 1961～2014年漳州市極端氣溫指數(shù)的因子分析結(jié)果

表6 1961～2014年漳州市極端氣溫指數(shù)相關(guān)關(guān)系矩陣

4 結(jié)果與討論

4.1 結(jié)果

采用14個(gè)極端氣溫的指標(biāo)來研究漳州市極端氣溫事件的時(shí)空變化特征，并對14個(gè)極端氣溫指數(shù)進(jìn)行了對比分析得知：

（1）漳州市各極端氣溫事件的閾值分布呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異。冷晝?nèi)諗?shù)和暖晝?nèi)諗?shù)閾值的分布自東南部向西北部遞增，而冷夜日數(shù)和暖夜日數(shù)閾值的分布自東南部向西北部遞減。冷晝?nèi)諗?shù)閾值處于15℃～18℃，冷夜日數(shù)10閾值處于7℃～11℃，暖晝?nèi)諗?shù)閾值處于31℃～35℃，暖夜日數(shù)閾值處于24℃～26℃。

（2）時(shí)間尺度上看，冷晝、冷夜、霜凍和冷持續(xù)日數(shù)以-1.89、-3.95、-0.12、-2.69d/10a的趨勢減小，暖晝、暖夜、夏季日數(shù)、熱夜日數(shù)和暖持續(xù)日數(shù)以4.66、4.72、2.56、1.88、3.27d/10a的趨勢增加。與全球變化的趨勢呈一致性。極值指數(shù)TXn、TNn、TXx和TNx分別以0.10、0.31、2.14、0.11℃/10a的趨勢增加，而氣溫日較差（DTR）以-0.082℃/10a的趨勢減小。除霜凍日數(shù)和日最高氣溫的極低值外，各極端氣溫指數(shù)均通過了顯著或極顯著的檢驗(yàn)。

（3）各個(gè)指數(shù)的空間分布差異顯著，大部分極端氣溫指數(shù)的均值表現(xiàn)為內(nèi)陸大于沿海，而變化幅度大部分表現(xiàn)為沿海大于內(nèi)陸。各指數(shù)（除TR、TNn、TNx外）的多年平均值表現(xiàn)為東南部沿海臺(tái)站小于西北部內(nèi)陸臺(tái)站。絕對指數(shù)、相對指數(shù)（除暖晝?nèi)諗?shù)外）和其他指數(shù)（除氣溫日較差外）的變化幅度表現(xiàn)為東南部沿海臺(tái)站大于西北部內(nèi)陸臺(tái)站，而暖晝?nèi)諗?shù)則相反，極值指數(shù)和氣溫日較差的變化幅度則差異不大。

（4）漳州市冷暖、晝夜及極值變化呈現(xiàn)明顯的不對稱性，具體表現(xiàn)為暖指數(shù)的變化幅度大于冷指數(shù)的變化幅度，夜指數(shù)的變化幅度大于晝指數(shù)的變化幅度，日最高（低）的極高（低）值的變化幅度大于日最高（低）的極低（高）值。

（5）主成分分析的結(jié)果將極端氣溫指數(shù)劃分為5類，總的貢獻(xiàn)率達(dá)到81.02%，第一因子中，高載荷的有TX90、TN90、WSDI、CSDI、TNn、TXx、TNx、SU。第二因子中，高載荷的有DTR、FD、TNn、CSDI，第三因子中，TX10、SU高載荷，第四因子中，TR高載荷，在第五因子中，TXx高載荷。相關(guān)分析表明，各暖指數(shù)之間、各冷指數(shù)之間基本呈正相關(guān)關(guān)系，而冷指數(shù)與暖指數(shù)之間基本呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，DTR指數(shù)與TN10、FD、CSDI之間呈極顯著的正相關(guān)，與TNn呈極顯著的負(fù)相關(guān)。

4.2 討論

（1）近54年來，漳州市日最高氣溫的極高值（TXx）、暖晝（TX90）和暖夜日數(shù)呈極顯著的上升趨勢。漳州市極端高溫閾值處于31～35℃，極端高溫日數(shù)年平均有34.3～36.3d，尤其近10年的日最高氣溫的極高值表現(xiàn)出明顯的上升趨勢。這說明近54年來漳州市極端高溫事件增加，具有明顯的暖化趨勢。這有利于熱帶、亞熱帶農(nóng)作物的引種和擴(kuò)種，但最高氣溫極高值的升高和暖晝?nèi)諗?shù)增多導(dǎo)致農(nóng)作物遭受高溫?zé)岷Φ娘L(fēng)險(xiǎn)增大，也可能使南部地區(qū)干旱加劇。

（2）近54年來，漳州市極端低溫事件的閾值處于7～11℃，冷夜日數(shù)各縣站平均有34.9～36.3d，霜凍日數(shù)變化呈減少的趨勢，且霜凍出現(xiàn)的日數(shù)較少，漳州市日最低氣溫的極低值呈顯著上升的趨勢，冷持續(xù)日數(shù)呈微弱的下降趨勢，冷夜日數(shù)呈顯著的下降趨勢。這說明漳州市極端低溫事件減少，這有利于農(nóng)作物的安全越冬，可能導(dǎo)致農(nóng)民選擇種植耐寒性比以往弱的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，生育期更長的品種，雖可獲得一定的增產(chǎn)效果，但由于年際間氣候具有波動(dòng)性，一旦遇到冷年就可能會(huì)遭受更大的災(zāi)害損失；氣溫偏高有利于土壤熱量積累，對我市芥菜、大白菜等冬作物生長發(fā)育有利。但氣溫偏高有利于蟲卵、病菌越冬，易導(dǎo)致春季病蟲害蔓延，可能給春季的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不利影響。且由于漳州市作物、果樹多為喜溫類，耐寒性較差，低溫寒凍害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響仍然不可忽視。

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