1960~2018年中國高溫熱浪的線性趨勢分析方法與變化趨勢

作者：張嘉儀,錢誠

摘要：高溫熱浪直接影響人體健康和作物生長。研究全球變暖背景下我國高溫熱浪發生率的趨勢是氣候變化研究的基本問題之一,可為人們的生產生活等提供重要的科學信息。目前對于高溫熱浪趨勢的研究大都使用最小二乘(Ordinary Least Squares,OLS)方法估計趨勢,結合學生t檢驗判斷趨勢的統計顯著性。本文審視了以往常用方法在研究我國高溫熱浪發生率的線性趨勢時的適用性。首先,以2018年東北局部地區因當年高溫日數異常多而形成離群值的例子展開,說明OLS方法估計趨勢時對離群值非常敏感,造成虛假趨勢。進一步,通過正態分布檢驗和自相關計算,發現1960~2018年中國至少有91.14%站點、90.06%格點的高溫日數和92.18%站點、87.74%格點的熱浪次數的序列不服從正態分布,而且多數存在自相關。采用一種不易受離群值影響并考慮自相關的非參數方法,本文對1960~2018年中國站點和格點、4個典型區域以及全國平均的高溫日數和熱浪次數的線性趨勢做出了更為準確的估計。研究發現,高溫日數顯著增多的站點主要出現在華南和西北地區,熱浪次數呈顯著增多趨勢的站點目前幾乎僅限于華南地區和新疆的個別站點;區域平均而言,僅有華南區域和西北區域的高溫日數和熱浪次數是顯著增多的,華北區域和東北區域趨勢并不顯著;全國平均的高溫日數和熱浪次數都是顯著增多的。本文對高溫熱浪的趨勢及其顯著性估計、統計預測的方法選擇上有重要參考價值。

發文機構：成都信息工程大學大氣科學學院 中國科學院東亞區域氣候—環境重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：高溫熱浪趨勢估計顯著性檢驗非正態分布自相關非參數方法High temperature and heatwaveTrend analysisSignificance testingNon-Gaussian distributionSerial correlationNon-parametric method

分類號： P467[天文地球—大氣科學及氣象學]