吾麦尔艾力·巴拉提，胡素琴，何娟娟，顾兴鹏

1.麦盖提县气象局，新疆麦盖提 844600；2.喀什地区气象局，新疆喀什 84000

极端高温对社会各个行业的经济发展、生态环境及水资源有重大影响。极端高温对人们的身体健康体伤害非常大，使人们不能适应所在的高温环境。当温度超过人类所能承受的程度时，导致人们生病或加重疾病，甚者死亡。受长期极端高温天气的影响，新疆天山山区的积冰积雪会以较高的速率融化，极易出现融雪型洪水和山体滑坡等地质灾害，因此，研究极端高温具有极大的现实意义。

1 研究资料

使用新疆61个站的夏季地面逐日最高气温的观测资料，数据来源于国家气候中心，对所使用的地面气温资料进行了严格的质量控制，剔除个别资料不完整或者缺测的站点，数据质量较好。同时进行NCEP/NCAR再分析，要素包括风场、位势高度、垂直速度的月平均和日平均，其水平分辨率为2.5°×2.5°经纬度网格，分析地区6、7、8月份极端高温日数的空间分布特征情况。

2 新疆夏季极端高温的异常特征

使用EOF分析对新疆的6、7、8月份的极端高温时空分布进行详细的分析和研究；得到了第一模态检验的总解释方差为59%、57%、58%，有助于我国新疆夏季极端高温异常的分析。通过分析可知，新疆6、7、8月份极端高温的年际变化模态。

图1是新疆6月份极端高温事件发生频次标准化距平的阈值模态空间格局及其相应的时间序列，其解释方差为58%。结合时间序列分析空间格局，颜色越深的地方值最大，颜色由西南部向东北部递减的趋势，颜色最深的区域位于80°～84°E、36°～38°N。

图1 1961—2016年新疆6月的极端高温变化EOF分解的第一模态空间型和时间序列

整个新疆6月份极端高温事件发生的频次由西南部向东北部递减，以天山山脉为分界线，新疆北部高温发生频次明显小于南部极端，并且极端高温频次最大的区域在新疆南部和田地区。由于和田地区同时位于我国最大的塔克拉玛干沙漠附近，周边还有塔里木盆地，常年受沙漠和盆地影响，和田地区的值最大，极端高温事件发生的次数远大于其他周边地区；新疆北部地区的值较小，发生极端高温的频次较少。从时间序列图可以看出，时间序列有很明显的年际变化特征，1960—1970年呈下降趋势，1975—1980呈上升趋势，并在1979到达最大值，1990年前后有明显的下降趋势，之后再呈上升趋势。

图2是新疆7月份极端高温事件发生频次标准化距平的阈值模态空间格局及其相应的时间序列，其解释方差为57%。结合时间序列分析空间格局，颜色越深的区域值最大，颜色由西南部向东北递减，新疆极端高温事件发生的频次由南部向北部递减，颜色最深的区域位于86°～88°E、36°～38°N。新疆南部地区值普遍高于新疆西部和北部，新疆夏季年极端高温事件频次最大值位于巴音郭楞蒙古自治州南部区，其中新疆北部有天山山脉，西部有喀喇昆仑山脉和帕米尔高原，相对南部极端高温事件出现频次略低。通过时间序列图可以看出，从20世纪60年代开始，一直至21世纪初期，没有明显的上升趋势，甚者20世纪60年代有下降的趋势，直至2015年出现突变上升到最大值。

图2 1961—2016年新疆7月的极端高温变化EOF分解的第一模态空间型和时间序列

根据新疆8月极端高温事件发生频次标准化距平的阈值模态空间格局及其相应的时间序列，其解释方差为59%，结合时间序列分析空间格局，颜色最深的区域处于新疆中部地区，年极端高温事件频次最大值主要分布在新疆阿克苏地区和巴音郭楞蒙古自治州地区，由中部向东北部和西南部递减。受柴达木盆地和塔里木盆地的影响，这些地方常年处于高温天气，降水普遍少于周围地区，常年太阳辐射强烈，导致年极端高温频次最高。结合时间序列分析空间格局，发现这个月没有尤为明显的年代际变化特征。1967—2000年有明显的下降趋势，直至2008年左右出现极度高温频次最大值。

综合以上分析得出，新疆6、7、8月达到年极端高温事件频次最大值，随着月份有明显的移动，6月新疆夏季年极端高温事件频次最大值位于新疆阿克苏地区和巴音郭楞蒙古自治州地区，7月新疆夏季极端高温事件频次最大值向新疆南部移动，位于塔里木盆地东南部地区，直到8月新疆夏季年极端高温事件频次最大值位于和田地区和部分新疆西南部地区。新疆夏季西南部年极端高温事件频次普遍高于新疆北部，由新疆东北部向西南递增。

分析我国新疆6、7、8月极端高温事件发生次数的标准化曲线图（图略）可知，新疆6、7、8月极端高温事件发生的总次数在上升，在上升过程中存在一些小波动，有15年新疆极端高温发生的频次标准化距平至少1.0次，且3年大于2.0次，有显著的年代际变化特征。1996年和2014年极端高温事件次数由偏少上升为极端高温事件偏多，1975年之前，新疆极端高温事件发生次数增加较少甚至可能减少。1975—1980年，新疆极端高温事件发生次数开始快速增加。20世纪70年代末期到90年代中期，新疆极端高温事件发生频次开始减少，其减少幅度比较小。20世纪90年代中期至21世纪10年代中期，新疆极端高温事件发生频次开始明显增多，且1995年之后急速增加，6、7、8月极端高温事件发生频繁。

通过比较新疆6、7、8月的极端高温事件发生频次标准化距平可知，20世纪60年代中期，6月新疆极端高温事件发生的频次标准化距平最大接近2.0次，对6、7、8月极端高温事件出现频次作正贡献。20世纪60年代末期，7月新疆夏季极端高温事件发生的频次标准化距平最小接近4.0次，对新疆6、7、8月份极端高温事件出现频次作负贡献。20世纪80年代和90年代末期，8月份新疆极端高温事件出现的频次呈明显增加的趋势。总体来看，6月新疆发生极端高温事件的频次普遍比7、8月都少得多，而且8月份最多。

3 极端高温频次的年际和年代际变化

3.1 年际变化

根据上述时间段，对新疆6、7、8月极端高温频次的年际变化特征展开分析，由新疆6月极端高温频次主要分布特征可知，1961—2016年新疆6月极端高温频次呈增加的趋势，但上升过程中伴随着很多小的波动。其中，1976—1978和2007—2009年波动幅度最大。新疆6月出现极端高温事件频次最多的年份是2008年和2016年，极端高温分别出现24.0次和22.0次；1976年最少，仅为0次。

由新疆7月极端高温频次主要分布特征可知，1961—2016年新疆7月极端高温频次呈增加的趋势，但上升过程中伴随着很多小的波动。其中，1971—1976和1991—1996年波动幅度最大。新疆7月出现极端高温事件次数最多的年份是2014年和1994年，极端高温分别出现24.0次和22.0次；1971年最少，仅为1.0次。

由新疆夏季极端高温频率变化可以看出，1961—2016年新疆8月极端高温频次呈增加的趋势，但上升过程中伴随着很多小的波动。其中，1980—1986年的波动幅度最大，呈明显增加趋势。新疆夏季出现极端高温事件次数最多的年份是1984年和2001年，极端高温事件分别出现26.0次和25.0次；最少年份是1981年和1993年，分别仅为0次和0.8次。

根据新疆夏季3个月总体极端高温频次主要分布特征可以看出，1961—2016年新疆夏季3个月极端高温频次呈增加的趋势，3个月极端高温事件频次均表现出不同程度的上升趋势，而且年代际变化特征有所不同。

1976—1978年和1993—1994年6—8月有明显增加，其中，20世纪80年代到90年代有下降的趋势，极端高温事件次数明显减少。其中，1978年和1994年极端高温异常增多。由此可见，新疆极端高温事件次数最少主要在20世纪60～70年代，最多在2000—2016年。

总之，新疆6、7、8月极端高温事件发生的总天数由平缓至减少，再到上升的趋势。

3.2 年代际变化

通过20世纪60年代至90年代与20世纪90年代中期之后进行比较，新疆6、7、8月极端高温事件随着年代的推移而出现得越来越频繁。即自90年代中期起，新疆6、7、8月份极端高温天气发生的概率普遍很高。随着全球变暖，很多地区频繁地出现极端高温天气，全球各个地区变化程度有明显差异。对比新疆各个年代发生的极端高温事件概率增加的程度，20世纪70年代中期之前出现极端高温事件的概率增加并不大。20世纪80年代末至21世纪初期比20世纪70年代中期，极端高温事件大幅度增加。

4 结语

新疆1961—2016年期间，通过分析6、7、8月极端高温事件出现的阈值分布发现，极端高温表现为新疆南部地区和新疆北部有大差异。新疆6、7、8月极端高温事件出现越来越频繁，自20世纪90年代中期起，新疆6、7、8月极端高温天气发生的概率普遍很高。跟随全球变暖，很多区域频繁出现极端高温天气，各个区域变化程度有明显的差异。对比新疆各个年代发生极端高温事件的概率，20世纪70年代中期之前出现极端高温事件的增加率相对小。20世纪80年代末期开始至21世纪初期，比20世纪70年代中期，极端高温事件发生率大幅度增加。新疆6、7、8月发生极端高温频次有明显的年际变化。