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摘 要：该文利用1953—2016年（6—8月）合肥市高温气象资料，采用时间序列方法研究了合肥市高温热浪特征。结果表明：合肥市高温从6月中下旬开始增多，峰值出现在7月底至8月初；总高温日数达958d，年均高温14.9d，在20世纪60、70年代和90年代中期，总高温日数偏多；2000年以来合肥市夏季高温日和热浪现象出现还是较稳定频繁的，且从1993年开始连续23年均发现高温热浪现象，可能跟城市化的加速发展和全球气候的变暖关系密切；年均气温存在准7～8a、准3a和准2a尺度的周期变化规律，夏季最高气温以10年以内的年际周期振荡最为显著，气温变化频率高，一般3a左右就发生一次明显的变化。
关键词：合肥；高温热浪；特征分析
中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）08-0167-03
随着气候变化和大城市城市化的发展，夏季高温热浪及其引发的高温健康问题已成为全世界关注的热点。IPCC第五次评估报告（IPCC，2013）指出：几乎确定的是，随着全球平均气温上升，日和季节尺度上，大部分陆地区域的极端暖时间将增多，极端冷事件将减少。很可能的是，热浪发生的频率更高，时间更长，偶尔仍会发生冷冬极端事件。合肥市近年来城市发展很快，2012和2013年均出现了历史罕见的高温热浪天气，高温热浪给市民的日常生活带来了各种不利影响，甚至还引发了死亡。因此，研究合肥城市高温热浪的特征，为政府和民众采用有效措施减轻热浪对健康影响提供科学的决策依据[1]，对居民的健康和生命安全保护具有重要意义。
1 资料与方法
1.1 资料来源 本文选用安徽省气候中心整编的气候资料，统计的样本资料是1953—2016年的6—8月日最高气温≥35℃的样本。
1.2 方法 根据中国气象局的相关规定定义：日最高气温≥35℃为高温日，≥38℃为危害高温日，≥40℃为极端高温日。高温热浪的标准主要依据高温对人体产生影响或危害的程度制定。本文根据有关学者的研究[2]定义持续3d≥35℃为高温热浪，持续5d≥35℃为强高温热浪，持续3d≥38℃为极端高温热浪。
2 结果与分析
2.1 夏季高温频率分布 合肥市夏季高温的频率分布如图1所示，从图1可以看出，高温从6月中下旬开始逐渐增多，高峰主要在7月中旬至8月上旬，峰值在7月底至8月初。
2.2 高温日数年际变化 从图2可以看出，合肥市高温出现较多的时期分别为20世纪50年代末到60年代中期和90年代中期到21世纪以后。高温出现较少的时期为20世纪60年代末到到80年代后期。
2.3 高温热浪的时间变化特征 本文选取合肥市1953—2016年6—8月的平均最高气温、总高温日数和高温日平均最高气温等气象资料进行高温热浪过程分析研究。
2.3.1 夏季平均最高气温的年际变化 从图3可以看出，合肥市夏季气温偏高时期分别为20世纪50到60年代前期和2000年以后，其中1967年为33.8℃。夏季高温偏低的时期70年代初到90年代中期。说明在全球气候变暖的大背景下，合肥市夏季平均最高气温呈现倒”V”状。
2.3.2 夏季高温热浪的时间变化 合肥市总高温日数达958d，年平均总高温日数14.9d。日數偏多在20世纪60、70年代和20世纪90年代中期，变化幅度大；日数偏少在70年代初期和80—90年代初；特别是21世纪以后，总高温日数明显增多。危害性高温日总计77d。极端高温日只有4d，分别发生在1959年、1967年和2003年，其中1959年出现连续2d超过40℃。合肥市1953—2016年夏季共发生高温热浪91次，平均1.42次/a，强高温热浪出现97次，极端高温热浪出现18次。另据数据分析，合肥市从1993年开始连续23年均发现高温热浪现象，可能跟城市化的加速发展和全球气候的变暖关系密切。
2.3.3 合肥市高温热浪的相对变率 从表1可以看出，合肥市1953—2016年，高温日总数从20世纪60年代开始每10a平均相对变率总体呈减小趋势，但2010年后，有个跃升，说明合肥市夏季高温日总数稳定少变。热浪总数的平均相对变率与高温日总数的平均相对变率变化总趋势一致，总体来看都呈减少趋势，但变化趋势较高温日总数偏晚，从20世纪70年代开始逐渐减少，2011年后，热浪跃增趋势更加明显。说明合肥市还是容易出现高温热浪天气过程。综上表明，2000年以来合肥市夏季高温日和热浪现象出现还是较稳定频繁的。
2.3.4 合肥市夏季最高气温变化的周期分析 Morlet小波系数实部等值线图上，正的小波系数对应偏高（多）期，负的小波系数对应偏低（少）期；Morlet小波功率谱图上，比值>1.0的部分表示通过95%置信水平检验的显著周期振荡 （阴影），比值<1.0表示未通过95%置信水平的红噪声检验，等值线的值越大，表明该时间尺度的能量越强，周期振荡越显著。图4（a）给出了合肥市夏季最高气温的Morlet小波系数实部等值线图，正值区表示气温偏暖，负值区表示气温偏冷。可以看出年均气温存在准7～8a、准3a和准2a尺度的周期变化规律。准7～8a尺度的周期在整个分析时段表现为冷-暖-冷-暖-冷-暖-冷-暖-冷-暖的5次冷暖交替；准3a尺度的周期在整个时域上都表现得较为明显；准2a尺度的周期仅在1985—1995年表现得较为明显。由小波功率谱图4（b）知，准7～8a尺度的周期在1953—1985年能量最强，周期最显著；准3a尺度的周期在整个时域上基本都表现得较为显著；准2a尺度的周期在1985—1995年表现得较为显著。分析结果表明，夏季最高气温以10年以内的年际周期振荡最为显著，气温变化频率高，一般3a左右就发生一次明显的变化。
3 结论与讨论
（1）合肥市高温天气的出现从6月中下旬开始逐渐增多，高温天气峰值在7月底至8月初；20世纪50—60年代以及2000年以后，合肥市基本上处于一个偏热期；20世纪70年代初到90年代中期，合肥市基本上处于一个偏凉的时期。
（2）合肥市1953—2016年夏季期间年平均总高温日数14.9d，进入21世纪后，总高温日数明显增多，危害性高温日总计77d。此外，合肥市1953—2016年夏季共发生高温热浪91次，合肥市从1993年开始连续23a均发现高温热浪现象，可能跟城市化的加速发展和全球气候的变暖关系密切。
（3）高温日总数每10a平均相对变率总体呈减小趋势，2000年以来合肥市夏季高温日和热浪现象出现还是较稳定频繁的。
（4）合肥市夏季年均高温气温存在准7～8a、准3a和准2a尺度的周期变化规律，以10a以内的年际周期振荡最为显著，气温变化频率高，一般3a左右就发生一次明显的变化。
参考文献
[1]刘建军，郑有飞，吴荣军.热浪灾害对人体健康的影响及其方法研究[J].自然灾害学报，2008，17（1）：151-156.
[3]张尚印，张海东，徐祥德，等.我国东部三市夏季高温气候特征及原因分析[J].高原气象，2005，24（5）：829-835. （责编：张宏民）
关键词：合肥；高温热浪；特征分析
中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）08-0167-03
随着气候变化和大城市城市化的发展，夏季高温热浪及其引发的高温健康问题已成为全世界关注的热点。IPCC第五次评估报告（IPCC，2013）指出：几乎确定的是，随着全球平均气温上升，日和季节尺度上，大部分陆地区域的极端暖时间将增多，极端冷事件将减少。很可能的是，热浪发生的频率更高，时间更长，偶尔仍会发生冷冬极端事件。合肥市近年来城市发展很快，2012和2013年均出现了历史罕见的高温热浪天气，高温热浪给市民的日常生活带来了各种不利影响，甚至还引发了死亡。因此，研究合肥城市高温热浪的特征，为政府和民众采用有效措施减轻热浪对健康影响提供科学的决策依据[1]，对居民的健康和生命安全保护具有重要意义。
1 资料与方法
1.1 资料来源 本文选用安徽省气候中心整编的气候资料，统计的样本资料是1953—2016年的6—8月日最高气温≥35℃的样本。
1.2 方法 根据中国气象局的相关规定定义：日最高气温≥35℃为高温日，≥38℃为危害高温日，≥40℃为极端高温日。高温热浪的标准主要依据高温对人体产生影响或危害的程度制定。本文根据有关学者的研究[2]定义持续3d≥35℃为高温热浪，持续5d≥35℃为强高温热浪，持续3d≥38℃为极端高温热浪。
2 结果与分析
2.1 夏季高温频率分布 合肥市夏季高温的频率分布如图1所示，从图1可以看出，高温从6月中下旬开始逐渐增多，高峰主要在7月中旬至8月上旬，峰值在7月底至8月初。
2.2 高温日数年际变化 从图2可以看出，合肥市高温出现较多的时期分别为20世纪50年代末到60年代中期和90年代中期到21世纪以后。高温出现较少的时期为20世纪60年代末到到80年代后期。
2.3 高温热浪的时间变化特征 本文选取合肥市1953—2016年6—8月的平均最高气温、总高温日数和高温日平均最高气温等气象资料进行高温热浪过程分析研究。
2.3.1 夏季平均最高气温的年际变化 从图3可以看出，合肥市夏季气温偏高时期分别为20世纪50到60年代前期和2000年以后，其中1967年为33.8℃。夏季高温偏低的时期70年代初到90年代中期。说明在全球气候变暖的大背景下，合肥市夏季平均最高气温呈现倒”V”状。
2.3.2 夏季高温热浪的时间变化 合肥市总高温日数达958d，年平均总高温日数14.9d。日數偏多在20世纪60、70年代和20世纪90年代中期，变化幅度大；日数偏少在70年代初期和80—90年代初；特别是21世纪以后，总高温日数明显增多。危害性高温日总计77d。极端高温日只有4d，分别发生在1959年、1967年和2003年，其中1959年出现连续2d超过40℃。合肥市1953—2016年夏季共发生高温热浪91次，平均1.42次/a，强高温热浪出现97次，极端高温热浪出现18次。另据数据分析，合肥市从1993年开始连续23年均发现高温热浪现象，可能跟城市化的加速发展和全球气候的变暖关系密切。
2.3.3 合肥市高温热浪的相对变率 从表1可以看出，合肥市1953—2016年，高温日总数从20世纪60年代开始每10a平均相对变率总体呈减小趋势，但2010年后，有个跃升，说明合肥市夏季高温日总数稳定少变。热浪总数的平均相对变率与高温日总数的平均相对变率变化总趋势一致，总体来看都呈减少趋势，但变化趋势较高温日总数偏晚，从20世纪70年代开始逐渐减少，2011年后，热浪跃增趋势更加明显。说明合肥市还是容易出现高温热浪天气过程。综上表明，2000年以来合肥市夏季高温日和热浪现象出现还是较稳定频繁的。
2.3.4 合肥市夏季最高气温变化的周期分析 Morlet小波系数实部等值线图上，正的小波系数对应偏高（多）期，负的小波系数对应偏低（少）期；Morlet小波功率谱图上，比值>1.0的部分表示通过95%置信水平检验的显著周期振荡 （阴影），比值<1.0表示未通过95%置信水平的红噪声检验，等值线的值越大，表明该时间尺度的能量越强，周期振荡越显著。图4（a）给出了合肥市夏季最高气温的Morlet小波系数实部等值线图，正值区表示气温偏暖，负值区表示气温偏冷。可以看出年均气温存在准7～8a、准3a和准2a尺度的周期变化规律。准7～8a尺度的周期在整个分析时段表现为冷-暖-冷-暖-冷-暖-冷-暖-冷-暖的5次冷暖交替；准3a尺度的周期在整个时域上都表现得较为明显；准2a尺度的周期仅在1985—1995年表现得较为明显。由小波功率谱图4（b）知，准7～8a尺度的周期在1953—1985年能量最强，周期最显著；准3a尺度的周期在整个时域上基本都表现得较为显著；准2a尺度的周期在1985—1995年表现得较为显著。分析结果表明，夏季最高气温以10年以内的年际周期振荡最为显著，气温变化频率高，一般3a左右就发生一次明显的变化。
3 结论与讨论
（1）合肥市高温天气的出现从6月中下旬开始逐渐增多，高温天气峰值在7月底至8月初；20世纪50—60年代以及2000年以后，合肥市基本上处于一个偏热期；20世纪70年代初到90年代中期，合肥市基本上处于一个偏凉的时期。
（2）合肥市1953—2016年夏季期间年平均总高温日数14.9d，进入21世纪后，总高温日数明显增多，危害性高温日总计77d。此外，合肥市1953—2016年夏季共发生高温热浪91次，合肥市从1993年开始连续23a均发现高温热浪现象，可能跟城市化的加速发展和全球气候的变暖关系密切。
（3）高温日总数每10a平均相对变率总体呈减小趋势，2000年以来合肥市夏季高温日和热浪现象出现还是较稳定频繁的。
（4）合肥市夏季年均高温气温存在准7～8a、准3a和准2a尺度的周期变化规律，以10a以内的年际周期振荡最为显著，气温变化频率高，一般3a左右就发生一次明显的变化。
参考文献
[1]刘建军，郑有飞，吴荣军.热浪灾害对人体健康的影响及其方法研究[J].自然灾害学报，2008，17（1）：151-156.
[3]张尚印，张海东，徐祥德，等.我国东部三市夏季高温气候特征及原因分析[J].高原气象，2005，24（5）：829-835. （责编：张宏民）