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文檔簡介

1月15日,內蒙古呼倫貝爾牙克石市街頭冰霧彌漫,當日牙克石市最低氣溫下降到-40.0℃以下,這已是從1月8日起該地氣溫連續第八天低于-40.0℃,為入冬以來持續時間最長的低溫極寒天氣。2012內蒙古呼倫貝爾現-46.6℃極寒天氣

2月7日,山東煙臺東炮臺旅游碼頭的防護欄上結滿海水冰凌。中央氣象臺最新監測顯示:受強冷空氣影響,我國中東部地區氣溫出現劇烈“跳水”。2月7日的氣溫較2月6日同時段大幅下降。其中北方大部地區及江淮中東部、江南東部和南部等地氣溫下降6至10℃。內蒙、遼寧、吉林等地降溫12至17℃。降溫后,當日清晨,山西北部、河北北部等地氣溫普遍低于-20℃,內蒙古中北部、黑龍江西北部局地溫度達-30至-42℃。中央氣象臺當日繼續發布寒潮藍色預警,預計我國中東部地區還將持續低溫天氣。

今年春節以來,全國大部地區氣溫總體偏低,黑龍江漠河、內蒙古圖里河、根河、海拉爾、牙克石、陳巴爾虎旗等地的最低氣溫普遍處在-40℃以下。在我國北糧南運的重要港口——遼寧營口港,6日平均海冰厚度達10-20厘米,給貨物裝卸帶來很大困難。

歐洲的法國、德國、烏克蘭、羅馬尼亞、波黑、意大利等國遭遇大面積極寒。截至2月6日,今年全歐洲已有260人死于因寒潮引發的疾病或意外,其中僅烏克蘭就有131人死于嚴寒。日韓兩國也暴雪頻襲,積雪厚達3-4米,多地出現雪崩,韓國首都出現55年來最低溫。截至2月2日,雪災已造成日本至少63人喪生。受寒潮影響,日本還有高達175萬人感染了一種新型流感,日本全國有7200所中小學因此停課。

與此同時就在同屬北半球的美國加利福尼亞州,連日出現反常高溫,長灘機場氣溫超過30攝氏度,打破了最近40年的紀錄。在華盛頓,一些櫻花也已經提前盛開。中國氣候及其異常成因

緒論中國氣候的特點影響中國重大的氣候災害影響中國旱澇的氣候系統

中國氣候的基本特點

我國位于著名的東亞季風氣候區,冬季寒冷干燥,夏季高溫多雨。

降水主要集中在東部地區,西部地區相對較少,夏季東部大尺度旱澇災害經常同時發生。

最西端:73°E40′新疆烏恰縣(帕米爾高原上中國、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦三國交界處略南的雪山上)最北端:53°N33′漠河以北的黑龍江主航道的中心線上最東端:

135°E2′30″黑龍江和烏蘇里江交匯處的黑瞎子島

最南端:3°N52′南沙群島的曾母暗沙

入侵我國的強冷空氣路徑大致分為三類。三類路徑有時很難區分,而且沒有明顯的季節分布特征。

1.偏西類(占10%):從英格蘭、冰島沿同一緯度往東,由新疆經河套西部南下,到達我國中部和南部。在冬季會帶來明顯降水,華北地區下雪多。3月解凍以后往往帶來沙塵天氣。

2.偏北類(占65%):由西西伯利亞經貝加爾湖、蒙古附近,過河套直沖長江下游。此路勢力最強,危害最大(因行進路程短,冷空氣中途耗散少,加上地勢北高南低,猶如瀑布一樣傾瀉而下)。一般帶來大風。

3.東北類(占25%):由貝加爾湖附近經東北或華北東部從黃海南下,直沖長江下游。

氣候異常的診斷

氣候總是在變化,嚴格講,也許沒有哪一年或哪一個月稱得上正常。但是如果說異常總要有一個標準。過去常把要素的方差值作為衡量異常的標準。

如果要素接近正態分布的話,超過平均值一個方差,或低于平均值一個方差的概率應該分別為15.9%。正負距平達到2個方差的則只有2.3%。

WMO曾把達到2倍方差作為異常的標準,日本氣象廳采用了這個標準。但近來在WMO的監測公報中采取概率附為異常的標準,大約相當1.3方差。不過對氣溫采用高斯分布,而對降水量采用Γ分布。

注意:

為了求距平就需要知道平均值,過去國際上曾統一規定用1901~1930年30年平均作為標準值。后改為1931~1960年,近來多用1951~1980年或1950~1979年,最近WMO又建議統一用

1961~1990年30年平均。

30年是一個長短較為適中的時段,應用起來也比較方便,而且由于氣候振動大部分周期長度低于30年,所以30年平均還是有一定穩定性。但要研究氣候變化,有時還可以用更長時間如100年平均,目前不少作者用1880~1979年求平均。2.

氣候變化的診斷研究

近百年氣候變化時常用10年平均作為分析的時間單位,如果序列足夠長,有時也用50年平均或100年平均。

對不同序列進行比較時,必須兩個序列具有相同的分辨率。例如都是10年平均,或都是50年平均。因為時間平均也是一種濾波,所以平均時間愈長,被濾掉的高頻變化也就愈多,因而方差愈小。如我國東部冬季平均氣溫年序列方差0.84℃,10年平均方差為0.47℃,百年平均方差0.25℃。因此,在利用一條曲線分析氣候變化時,先要弄清楚這條曲線的分辨率。

過去有的作者采用不同資料來源建立氣溫曲線,卻未注意到各種資料分辨率的不同,這不能不說是一種缺陷。

同樣,分析氣候變化也要有一個標準,即究竟氣候平均值有多大差異時才能認為發生了氣候變化。

一般可用t-檢驗,檢查某個30年平均與百年平均或長時期平均的差異達到多高的信度,或者檢查兩段30年平均的差異達到多高信度。通常至少要達到95%,最好達到99%信度才能認為發生了氣候變化。例如:

全球平均氣溫在

1860~1889年及1960~1989年兩段30年間上升0.40℃,t-檢驗達到99.9%的信度。因此可以認為氣候確實變暖。

有時氣候變化發生的相鄰的兩段時間,或者其間隔只有所取平均時段(如30年)的l/10~2/10(如3~6年)可以稱為氣候突變。例如:

從1970年代~1980年代全球平均氣溫上升0.21℃,t-檢驗也達到99.9%的信度。因此可以認為80年代全球變暖達到了突變程度。

當然診斷氣候突變還有各種各樣的方法,例如曼-肯達爾(Mann-Kendall)方法。但t-檢驗還是最簡單而通用的方法。3.氣候異常事件的診斷

診斷是否出現某一種氣候異常事件,需要嚴格的定義。例如

診斷厄爾尼諾事件

先規定用那一個海域的海溫作為代表序列,同時確定海溫正距平達到多大的數值才能認為是厄爾尼諾事件。比如,CAC規定了四個區:Nino1+2代表南美沿岸;Nino3代表赤道東太平洋;Nino4代表赤道中太平洋。我國大多采用安基爾(Angell)的定義。

用0~10oS,180~90oW范圍內海溫求平均。月平均距平連續3個月在0.5℃以上,或季平均達到0.5℃作為厄爾尼諾事件。

有時為了診斷一種氣候異常事件,不僅要考慮該要素本身,還要考慮其他氣候要素。例如:

在診斷厄爾尼諾事件時,不僅看海溫距平,同時也注意監測與之有關的要素,如南方濤動指數(SOI)、太平洋海平面高度異常、赤道太平洋斜溫層深度、乃至中太平洋對流強度(用OLR表示)、850hPa及200hPa風場、甚至還有澳大利亞干旱、印度尼西亞干旱、南美赤道太平洋沿岸的多雨等。

4.氣候變化原因的檢測

在研究氣候變暖中溫室效應的作用時,人們多采用檢測(detecting)這個名詞。

其實質內容即分析氣候是否變暖,以及這個變暖在多大程度上是由溫室效應造成的。

因此,這一類工作原則上也可以歸入氣候診斷的范疇。

對溫室效應的檢測可以從兩方面進行:

①從氣候變化本身來檢測,例如把氣溫變化的曲線與C02濃度變化曲線比較,分析變暖的季節與地理分布,并與氣候模擬的結果比較等;

②也可以從氣候變化的物理因子來檢測,例如,首先排除或盡量減少城市熱島效應,觀測技術改變的影響,然后估計太陽輻射變化(包括太陽活動)、火山活動等的影響,從原序列中把這些因素排除后,再進行濾波除去高頻的氣候異常的影響,最后有可能得到一條受溫室效應影響的曲線。

不過這種檢測方法也有許多困難。因為,至今我們還不能比較肯定地了解溫室效應以外,究竟有幾個因素在控制著氣溫的變化,以及控制程度有多大,但終究這也不失為一種檢測手段。影響中國重大氣象災害天氣災害氣候災害氣象災害指局地性、短時間的強烈天氣帶來的災害,如臺風、暴雨、冰雹、龍卷風等。這類天氣常伴隨強風和暴雨,對農作物的生長有很大的破壞作用。指大范圍、長時間的氣候異常所造成的災害,如長時間的氣溫偏高、偏低;降水量偏多、偏少;風力偏強等。這些氣候異常會帶來干旱、洪澇、低溫、冷害、沙塵暴等災害。

指各種天氣氣候變化引起的對人類生命財產和國民經濟建設及生態環境造成的破壞性影響。氣候災害的損失近年來,氣候異常給我國帶來了嚴重氣候災害,尤其是旱澇等重大氣候災害每年約造成200億公斤的糧食損失和2000億元以上的經濟損失,氣候災害可占到氣象災害造成的經濟損失的78%左右。因此,氣候災害發生的特征、規律、成因及其預測已成為我國大氣科學的前沿研究課題。

影響我國的主要氣候災害:(1)干旱(2)雨澇(3)沙塵暴(4)夏季低溫

干旱:

干旱——在足夠長的時期內,降水量嚴重不足,致使土壤因蒸發而水分虧損,河川流量減少,破壞了正常的作物生長和人類活動的災害性天氣現象。干旱是我國最常見、影響面最大、最為嚴重的氣候災害。其特點是范圍廣、時間長、影響遠、損失最為嚴重的一類災害。

黃榮輝等統計結果表明:全國各地均可發生干旱,全國每年平均旱災面積約0.2~0.27億hm2(公頃),占我國耕地總面積的1/5左右。有些地區經常出現年降水量比常年平均少30~50%,個別季度能出現比常年少60~80%,致使發生嚴重干旱。

據統計,我國每年因旱減產平均達100~150億公斤,每年由于缺水造成的經濟損失達2000億元。目前,全國420多個城市存在干旱缺水問題,缺水比較嚴重的城市有110個。全國每年因城市缺水影響產值達2000~3000億元。

圖華北地區20世紀80年代的年平均降水量約比50年代減少了1/3,致使華北地區水資源嚴重缺乏,造成了嚴重干旱。在20世紀80年代,華北地區人均水資源占有量只有全國均值的1/6,耕地畝均水資源占有量只有全國均值的1/10;

90年代后半期,華北地區干旱更加嚴重。

1999年夏季在華北西部,降水比常年減少30%以上,產生了嚴重的干旱,有的地區夏秋作物絕收。

2000年夏季,在河套地區、華北北部、東北南部夏季降水比常年減少了30~40%,在這些地區又發生了嚴重的干旱;

2001年夏季,除山東半島外,華北中西部地區又發生了持續性嚴重干旱。致使農作物大幅度減產,水資源嚴重短缺。

09年中國北方干旱

2009年,中國北方地區旱情不斷加重2007年,漓江著名景點象鼻山雨澇:

雨澇是我國僅次于干旱的氣候災害,雨澇每年造成的糧食和經濟損失約占氣象災害造成經濟總損失的27.5%左右,個別嚴重雨澇年份損失更嚴重。雨澇主要發生在夏季,但春、秋季甚至冬季也時有發生。

1991年夏季江淮地區發生洪澇,僅安徽、江蘇兩省糧食就減產了120億公斤。

1982~1983年冬季,華南就發生了幾十年不遇的洪澇災害;

1998年,江南降水是常年的150~200%左右,造成了嚴重洪澇。

1975年8月,在一場由臺風引發的特大暴雨中,河南省駐馬店地區板橋、石漫灘兩座大型水庫,竹溝、田崗兩座中型水庫,58座小型水庫在短短數小時間相繼垮壩潰決。在“75·8”大水災中,河南省有29個縣市、1700萬畝農田被淹,其中1100萬人受災,超過2.6萬人死難,倒塌房屋596萬間,沖走耕畜30.23萬頭,豬72萬頭,縱貫中國南北的京廣線被沖毀102公里,中斷行車18天,影響運輸48天,直接經濟損失近百億元。

由一場特大暴雨而引發整整一個水庫群的大規模潰決——無論是垮壩水庫的數目,還是蒙難者的人數,都遠在全球同類事件之上。

1915年7月,北江發生罕見特大洪水,珠江上游堤圍崩決,造成廣州空前大水災,被淹達7天之久,災情嚴重,史稱乙卯年大水災。沙塵暴沙塵暴本身是天氣災害,因其發生頻次增多則成為氣候災害。近幾年來由于北方春季干旱、氣旋發生頻率增高,大風天氣明顯增多,使得沙塵暴大幅度增多。

2000年內蒙古和華北地區發生了13次沙塵暴和揚沙天氣,2001年又發生18次沙塵暴和揚沙天氣。

2002年春季沙塵暴也接連不斷發生,特別是2002年3月18~20日在西北地區和內蒙古、華北地區發生十多年來最嚴重的沙塵暴。

沙塵暴沙塵暴不僅影響工農業生產,危害人民身體健康和生命安全,而且由于沙塵暴影響大氣能見度,因而影響交通,嚴重時高速公路和機場需關閉。

1993年5月5日發生在河西走廊、內蒙古和寧夏一帶的沙塵暴造成數十人傷亡和數億元的經濟損失。沙塵暴已經成為我國生態環境中一個嚴重問題。1993年5月5日金昌沙塵暴

2004年7月12日酒泉地區的沙塵暴2002年3月18~20日北京沙塵暴

大陸沙塵暴往往緊跟著冷鋒(白色條狀)往東輸送左圖沙塵暴前緣已經接近海岸右圖沙塵暴已經出海影響到韓國和日本

夏季低溫

夏季低溫氣溫長時間的偏低也能造成災害。夏季低溫是造成我國東北地區糧食減產最重要的氣候災害,例如東北地區因夏季低溫冷害

1972年糧食減產為63×108億公斤

1976年糧食減產為

47.5×108億公斤。

其他的氣候災害中國氣候災害的種類很多,除上述主要氣候災害外,還有霜凍、低溫陰雨、寒害、雪災、登陸臺風的增多等氣候災害。從發生機理看,氣候災害可以分為降水異常所造成,如干旱、雨澇、雪災;氣溫異常所造成,如夏季低溫、霜凍、寒害、春季連陰雨等;風異常所造成,如沙塵暴。

災害肆虐:

2010年度旱澇交替極端天氣頻繁《中國氣候公報》顯示:

2010年年降水量681毫米,比常年偏多11.1%,為1961年以來第二多,年暴雨日數比常年偏多21.5%;年平均氣溫較常年偏高0.7℃。氣象及其次生災害造成的直接經濟損失超過5000億元,因災死亡4800多人,氣象災害屬于偏重年份。2010年氣候異常主要有四方面原因:

①厄爾尼諾和拉尼娜事件的轉換十分異常。拉尼娜的快速發生發展,對我國2010年夏秋及冬季的氣候及臺風活動產生了重要影響;②極地大氣環流的異常調整,使得極地冷空氣不斷擴散南下,強烈影響了中高緯度的國家和地區;

③6~8月間出現的有氣象記錄以來最為強大的西太平洋副熱帶高壓,直接導致了我國夏季氣候的異常,主要表現為我國臺風生成個數偏少,華南、江南、江淮、東北和西北東部出現暴雨洪澇災害;

④全球氣候變化是極端事件增多、增強的大背景。近百年的全球氣候變暖不只表現出氣溫升高,也表現出氣溫變率加大,極端天氣氣候事件趨多、趨強。山東遭50年一遇大旱2010年山東全省干旱標準已超過50年一遇。從2010年9月23日~2011年1月12日,山東除半島東北部以外120多天無有效降雨。若春節前全省無有效降水,全省氣象干旱概率將達到60年一遇。

全省仍有2781萬畝冬小麥受旱,約占全省小麥播種面積的51%,其中重旱373萬畝,受旱面積仍在小幅增加。全省已有390座小型水庫干涸,30645口機電井出水量明顯偏少。甘肅5萬人吃水困難

通渭縣位于甘肅中部,是國家扶貧開發工作重點縣,也是甘肅18個干旱縣之一,境內植被稀少,環境惡劣,特別是水資源嚴重匱乏,當地有“十年九旱、十年九災”之說。

2010年通渭縣降水量為310.8毫米,比歷年偏少20.8%,主要依靠汛期來水的錦屏水庫2010年來水量比近五年平均來水量減少59.8%。當時,錦屏水庫實際可用水量不足10萬立方米,水位已接近死庫容,而且已全部結冰封凍。因年降水偏少,縣城供水主要水源錦屏水庫來水銳減,蓄水不足,縣城約5萬人吃水受到影響。廣西遇60年第二低溫

受北方較強冷空氣和南方暖濕氣流共同影響,2011年1月2~11日以來,廣西平均氣溫6.3℃,比常年同期偏低5.2℃,為1951年以來同期第二位低溫天氣。桂林、柳州、河池等三市大部的平均氣溫為歷年同期最低值。

冰凍災害已致廣西191.64萬人受災,緊急轉移安置人口3607人,4.46萬人飲水困難、165.79千公頃農作物受災、倒塌房屋251間。受災的主要有桂林、柳州、河池、百色、賀州、南寧等市。廣西電網所轄桂林供電局網區有15條輸電線路的高海拔區段發生覆冰情況;無嚴重覆冰線路,有3條跳閘線路停運搶修。2011側重災害監測預報預警

2011年將重點做好氣象災害監測預報預警和應對防范工作,深入推進氣象防災減災體系建設,包括災害性、關鍵性、轉折性天氣的監測預報預警及突發災害性天氣的短臨預警,中小河流防洪區、山洪地質災害易發區氣象監測預報預警服務,極端氣候事件以及旱澇、冷暖等氣候趨勢預測,突發公共事件的應急氣象保障服務等,深入推進氣象防災減災體系建設。

2008年度國內十大天氣氣候事件:

1.歷史罕見低溫雨雪冰凍災害肆虐南方

2008年初,1月10日突如其來的暴雪,隨后全國范圍內的大降雪過程開始了,持續了兩周之久的嚴重雪情,一下子演變成了50年一遇的大雪災。

2.臺風登陸個數多,登陸時間之早、登陸比例之高破歷史紀錄

2008年,西北太平洋和南海海域共有21個熱帶風暴生成,其中10個臺風(熱帶風暴)在我國登陸,登陸個數比常年偏多,登陸比例為有觀測資料以來最高。3.強臺風“鳳凰”襲擊9省,滁河發生大洪水

2008年第8號熱帶風暴“鳳凰”于7月25日下午在西北太平洋洋面上生成,26日下午加強為臺風,27日夜間加強為強臺風。28日6時30分前后“鳳凰”以強臺風的強度(45米/秒,14級)在臺灣花蓮南部沿海第一次登陸,22時在福建福清東瀚鎮再次登陸,登陸時為臺風強度(33米/秒,12級)。登陸后,“鳳凰”深入陸地,強度逐漸減弱。29日夜間,在滯留福建23小時之后,“鳳凰”進入江西東北部,30日14時在江西鄱陽縣境內減弱為熱帶低壓,31日2時,中央氣象臺停止編號。受“鳳凰”的影響,我國多個省市受災嚴重。據不完全統計,7月28-30日,福建全省共有57個縣(市、區)、138.69萬人受災;房屋倒塌1220間;農作物受災6.02萬公頃。7月29-30日,廣東河源、揭陽、梅州、汕尾、惠州、汕頭等地有44.02萬人受災;倒塌房屋2160間;農作物受災面積1.53萬公頃。江西贛州尋烏縣有19.2萬人受災;緊急轉移安置5.8萬人;倒塌房屋6109間。江蘇揚州、鹽城、徐州等地部分地區遭受龍卷風災害,4人死亡,46人受傷。“鳳凰”帶來狂風暴雨的同時也緩解了福建、浙江、江西、湖南、廣東、安徽自7月22日以來持續多日的高溫炎熱天氣,有效減輕了電網供電壓力。7月28日“鳳凰”登陸前6分鐘的衛星云圖強臺風“鳳凰”襲擊9省,滁河發生大洪水

“鳳凰”嚴重影響浙江街道積水江河水位上漲

“鳳凰”登陸福清廣告牌被大風撕裂

河源部分村莊成了一片汪洋

4.黃河發生建國以來最嚴重凌汛

2008年春季,全國平均氣溫為11.5℃,比常年同期(平均9.7℃)偏高1.8℃,為1951年以來歷史同期最高值,也是自1997年以來我國出現的連續第12個春季偏暖。

3月,黃河內蒙古段因氣溫回升迅速,開河速度明顯加快。由于開河期河槽蓄水量大,水位高,黃河內蒙古部分河段發生建國以來最為嚴重的凌汛災害。5.長江中上游和淮河流域發生嚴重暴雨洪澇災害

2008年7月20~24日,四川盆地、黃淮、江淮、江漢等地普降暴雨到大暴雨,四川盆地、陜西西南部、湖北西部和北部、湖南西北部、河南大部、山東東部和南部、江蘇北部、安徽北部等地累計降水量一般有100~180毫米,部分地區達200~240毫米。湖北、四川、江蘇、山東、安徽、重慶部分地區發生了暴雨洪澇災害,淮河流域出現超警戒水位的洪水。6.上海遭受超百年一遇暴雨襲擊

2008年8月25日,上海市出現入汛后最強暴雨天氣,徐匯區1小時最大降水量117.5毫米,為1872年有氣象記錄以來所未遇。因強降水發生在市區和上班高峰期,且強降水遠遠超過上海市排水能力,造成市區150多條馬路嚴重積水,最深達1.5米,交通堵塞,有的路段封閉達10小

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