吴君涛　罗金芳　周婷

摘 要：通过统计孝感市1957—2020年日最高气温，可以按不同时段序列分析高温日分布及其变化特征、高温的月分布特征、高温初日和终日年际变化特征、高温天气的年代际分布特征以及持续高温日特征。结果显示：1957—2020年孝感年高温日数年代际变化呈阶梯上升趋势;2000年以后上升明显，极端最高气温为39.4 ℃，最早出现高温的时间为1981年5月9日，最晚结束高温的时间为2019年10月4日;高温天气持续时间最长为17 d，高温天气持续时间大于10 d的年份有6年。研究结果对孝感经济农作物种植调整和布局、气候资源开发和利用具有参考价值。

关键词：高温;气候特征;气候变化

中图分类号：P468 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）25-0130-03

Climatic Characteristics and Variation Law of High Temperature Days in Xiaogan in Recent 64 Years

WU Juntao LUO Jinfang ZHOU Ting

（Xiaogan Meteorological Bureau， Xiaogan Hubei 432000）

Abstract： Based on the statistics of the daily maximum temperature in Xiaogan City from 1957 to 2020， the daily distribution and variation characteristics of high temperature， the monthly distribution characteristics of high temperature， the interannual variation characteristics of the beginning and end of high temperature， the interdecadal distribution characteristics of high temperature weather and the characteristics of continuous high temperature days can be analyzed according to different time series. The results show that the interdecadal variation of high temperature days in Xiaogan in 1957—2020 shows a ladder upward trend， and it increases significantly after 2000. The extreme maximum temperature is 39.4 ℃， the earliest time of high temperature is May 9， 1981， and the latest time of ending high temperature is October 4， 2019; The longest duration of high temperature weather is 17 days， and there are 6 years when the duration of high temperature weather is more than 10 days. The results have reference value for the planting adjustment and layout of economic crops and the development and utilization of climate resources in Xiaogan.

Keywords： high temperature;climatic characteristics;climate change

眾所周知，持续高温天气不仅会对社会经济产生较大影响，还会引发各种热应激性疾病[1]，影响人们身体健康，更会引起农业高温热害、高温干旱等情况的发生发展，进而影响农作物产量[2]。目前，我国在高温天气研究方面已取得了较大成果。高荣等[3]分析了1956—2016年中国高温日数的变化特征，发现该阶段中国区域高温日数总体呈现“增加—减少—增加”的趋势;徐金芳等[4]全面综述了高温热浪带来的气象灾害及其特点、标准和类型，指出大气环流异常是造成高温热浪的根本原因;也有学者从天气环流特征、气候特征等方面展开研究，如苗爱梅等[5]研究了影响山西高温的500 hPa环流形势主要有副高纬向型、副高经向型以及大陆高压（脊）控制型3类。本文将重点研究孝感市出现高温的特征，而以上相关研究进展均对本次研究具有重要的引导意义。

1 资料与方法

所用资料为孝感市国家基准气候站1957—2020年逐日最高气温资料。将日最高气温≥35 ℃规定为一个高温日，进一步划分为35～37 ℃为一般高温日、37～39 ℃为强高温日、超过39 ℃为极端高温日3个等级。某年首次出现高温日的当日定义为该年的高温初日，最后一次出现当日定义为该年的高温终日。

另外，以连续高温3 d为一个高温期。根据高温持续时间，将高温期划分为4个级别，其中一级为“3 d≤高温日数<5 d”，二级为“5 d≤高温日数<7 d”，三级为“7 d≤高温日数<10 d”，四级为“高温日数≥10 d”。

2 高温日分布及其变化特征

2.1 高温天气过程概况

持续性高温对人们的日常生活、人体健康[6]、建筑能耗[7]和农业生产[8-9]等有直接影响。为更好地了解孝感极端高温天气过程，研究者统计了1957—2020年高温天气过程和持续时间情况，结果见表1。

由表1可知：①孝感市极端最高气温为39.4 ℃（2009年7月18日），其中大于39 ℃的年份有2年，均出现在7月中旬和下旬;②最早出现高温的时间为1981年5月9日，5月出现高温天气的年份有8年，最晚结束高温的时间为2019年10月4日，10月出现高温天气的年份为1年，9月出现高温的年份有18年;③高温持续时间最长为17 d，出现在2019年7月25日—2019年8月10日;④高温持续时间15～20 d的年份有1年（次）;⑤持续时间10～14 d 的年份有5年共计6次，其中2016年持续时间超过10 d的情况出现2次。

2.2 高温的年际变化特征

1957—2020年，孝感市共出现高温日853 d，平均每年约13 d。其中：一般高温日738 d，约占总高温日数的86.5%，平均每年约11.5 d;强高温日数为115 d，平均每年1.8 d，最多年出现在2016年，为12 d;极端高温日数3 d，分别出现在2009年和2017年。2000年以前，平均4年出现一次大范围的高温天气。2000年后，平均3年出现两次大范围的高温天气。1965年和1993年无高温日数[13]。

2.3 高温的月分布特征

孝感市高温在每年的5—9月都有发生（2019年首次在10月出现了高温），集中出现在7—8月。这一时期的高温日数为763 d，占总高温日数的89.4%;在7—8月强高温日出现109 d，占强高温总日数的97.3%;另外，7月还出现了3次极端高温日。由此可见，高温天气高发期在7—8月，一般高温日集中在7月下旬和8月上旬，高温日是其他月份的2倍以上，而强高温日相对集中期在7月下旬和8月的上旬、中旬。强高温日数在8月出现65 d，占8月总高温日数的16.5%，略高于7月的11.9%，具体如图1和图2所示。

2.4 高温初、终日年际变化特征

分析孝感市高温初、终日逐年变化可以看出，高温初日的平均日为7月4日，1957—2020年总体呈向前推移的趋势。从年代变化特征来看：20世纪80年代前，高温初日多出现在7月中下旬至8月上旬;20世纪90年代，高温初日大部分出现在7月中旬前后;进入21世纪后，高温初日继续往前推移到了6月中旬。1957—2020年，高温最早初日出现在1981年5月9日，比平常年份提前了55 d;最晚初日出现在1986年8月10日，比平常年份延迟了37 d。孝感市高温终日平均日为8月22日，总体呈推迟趋势，推迟幅度较初日的提前幅度平缓。从年代变化特征来看：20世纪60年代至80年代，高温终日出现在9月上中旬;20世纪90年代初期，高温终日提前至8月底9月初;从21世纪开始，高温终日基本出现在9月中旬。此外，2010年以后，高温终日有所提前，高温多结束在8月，直至2019年。1957—2020年，高温最早终日出现在1987年5月24日，比常年提前了90 d，该年度高温日数仅仅出现了1 d;最晚终日出现在2019年10月4日，比常年推后了13 d。

3 持续高温日特征分析

统计1957—2020年持续高温（≥3 d）可以得出：一级（3～4 d）69次，二级（5～6 d）24次，三级（7～9 d）19次，四级（≥10 d）7次。孝感市出现四级高温次数占持续高温总次数的5.9%，其中超过10 d的持续高温带来的影响不容小觑。21世纪后连续强高温日数逐渐增多，带来了更加严重的影响。

4 极端高温的主要天气形势特征分型

持续性高温天气都是在特定的大气环流形势背景下出现的。天气形势特征形成高温天气与高空槽脊数有一定的关系。通过对比分析持续高温日数≥7 d且极端高温（≥37 ℃）的23次天气过程，可以得出3類环流分型。

4.1 两槽一脊型

此类天气过程影响系统多为西太平洋副热带高压，小比例为新疆高压脊和西太平洋副热带高压的叠加控制。以2016年7月23日—2016年8月2日天气为例，该时段高温日数有11 d，连续出现4 d极端高温（≥37 ℃），且最高达到38.9 ℃。新疆以东至贝加尔湖北侧（7月31日移至贝加尔湖以东）为高压脊控制，东欧至里海、黑龙江以北为低槽区。副高与伊朗高压基本连通沿30°呈带状分布，中心强度保持在592 hPa。孝感全程在副高控制下，同时湖北大部分地区出现高温天气。统计此类天气共出现13次，占总次数的60.9%。

4.2 两脊一槽型

此类天气过程影响系统多为西太平洋副热带高压。以2013年8月6日—18日为例，该时段高温日数有13 d，有两段分别为5 d和3 d的持续极端高温日（≥37 ℃），且最高达到38.3 ℃。新疆西北侧至黑龙江北部为宽广的大槽区，其中有若干低值中心，东欧地区和鄂霍次海以北地区为脊区，同中低纬地区有发展强盛的伊朗高压和西太平洋副热带高压。伊朗高压东伸至95°E，西太平洋副热带高压西伸至110°E（中心强度保持在592 hPa并影响到孝感）。统计此类天气出现8次，占总次数的34.8%。

4.3 两脊一槽转为两槽一脊型

此类天气过程影响系统多为西太平洋副热带高压，小比例为贝加尔湖附近的高压脊和西太平洋副热带高压的叠加控制。以2019年7月25日—2019年8月10日为例，该时段高温日数有17 d，最高达到37.1 ℃，连续高温日数是1957—2020年中最长。欧洲至里海出现阻塞高压，内蒙古东北部形成切断低压，黑龙江东部为弱脊。前期副热带地区两个高压基本相通，伊朗高压东伸至100°E，西太平洋副热带高压西伸至110°E，西太平洋副热带高压北至40°N（中心强度保持在592 hPa且影响到孝感）。2019年8月2日后西太平洋副热带高压东退至125°E，不再影响孝感，中高纬地区转为两槽一脊，东欧至咸海转为大槽区，西西伯利亚至鄂霍次克海出现切变低压，中西伯利亚至华北一带为脊区（同时有高值中心），孝感位于其底部以南地区受其控制。统计此类超长时间的高温天气仅出现1次，占总次数的4.5%。

分析孝感近1957—2020年的持续性高温天气发现，1978年以前孝感持续高温主要受到新疆脊底部环流影响，西太平洋副热带高压对中国大陆整体影响较小，此后10年（1979—1988年）孝感无持续性高温天气。自1989年起，西太平洋副热带高压对中国大陆的影响越来越大，孝感的持续性高温始终直接或间接受其影响。

5 结论

①孝感市年高温日数随时间变化逐渐增多，21世纪后明显增多。高温日数最多年出现在2019年，是1957—2020年平均高温日数的3倍多。

②高温天气在每年的5—9月都有发生，但集中出现在7—8月，2019年10月首次出现高温天气。一般高温日的集中期在7月下旬和8月上旬;强高温日相对集中期在7月下旬和8月上、中旬;极端高温天气仅有3次，出现在7月中旬和下旬。

③1978年以前，孝感持续高温主要受到新疆脊底部环流影响，西太平洋副热带高压对中国大陆整体影响较小。从1989年起，西太平洋副热带高压对中国大陆的影响越来越大，孝感的持续性高温始终直接或间接受其影响。

④月高温日数和高温强度均集中在7—8月，对孝感用电用水、工业生产及农业生产等高温工作影响很大。未来气候变化趋势属于上升态势，应重点关注人们生活、高温安全生产作业和农作物等领域，采取应对高温天气的有效措施。

本文对孝感高温日数、等级及环流形式等方面进行统计和分析，高温天气对该市农业、工业和人民生活的具体用水、用电造成影响的程度等方面尚有待深入研究。下一步工作中，將对孝感高温天气的预报预测、灾害预警等气象防灾减灾方面进行深入研究。

参考文献：

[1]朱童，詹剑华.高温环境热应激研究进展[J].职业与健康，2010（9）：107-109.

[2]郭建平，高素华.高温、高CO2对农作物影响的试验研究[J].中国生态农业学报，2002（1）：21-24.

[3]高荣，王凌，高歌.1956—2006年中国高温日数的变化趋势[J].气候变化研究进展，2008（3）：177-181.

[4]徐金芳，邓振铺，陈敏.中国高温热浪危害特征的研究综述[J].干旱气象，2009（2）：163-167.

[5]苗爱梅，贾利冬，李苗，等.山西高温天气的环流特征及流型配置研究[J].山西气象，2011（1）：4-11.

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