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  气候变化研究进展   2017, Vol. 13 Issue (3): 213-222.  DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.132
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气候系统变化

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毛炜峄, 姚俊强, 曹兴. 1951—2015年乌鲁木齐市极端升温过程气候变化特征[J]. 气候变化研究进展, 2017, 13(3): 213-222. DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.132.
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Mao Weiyi, Yao Junqiang, Cao Xing. The Change Characteristics of Extreme Temperature-Rising Process in Urumqi City During 1951-2015[J]. Climate Change Research, 2017, 13(3): 213-222. DOI: 10.12006/j.issn.1673-1719.2016.132.
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资助项目

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(IDM201502)“新疆区域降温过程及极端低温事件的年、季定量评估研究及应用”

作者简介

毛炜峄,男,研究员,mao6991@vip.sina.com

文章历史

收稿日期:2016-07-05
修回日期:2016-11-01
1951—2015年乌鲁木齐市极端升温过程气候变化特征
毛炜峄 1,2, 姚俊强 1,2, 曹兴 2,3    
1. 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所,乌鲁木齐 830002;
2. 中亚大气科学研究中心,乌鲁木齐 830002;
3. 乌鲁木齐市气象局,乌鲁木齐 830002
摘要:利用乌鲁木齐市气象站1951年1月1日至2015年12月31日逐日最高气温,建立了乌鲁木齐市升温过程数据库。在分析单要素强度指标及升温过程强度排序特征基础上,定义了一个升温过程综合强度指数(IZ),根据百分位排序法,整理出了乌鲁木齐市的极端升温过程,分析了过程的持续日数、发生频数以及强度的气候变化特征。分析结果表明:基于6项单要素强度指标,乌鲁木齐市最强升温过程有6种不同结果。基于IZ,1951—2015年乌鲁木齐市共出现567次极端升温过程,平均每年8.7次,强度最大的一次升温过程出现在2009年3月14—16日。乌鲁木齐市567次极端升温过程持续日数平均3.25 d,持续2 d的最多,占23.1%。1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程持续日数在春季4月(5.37 d)最长,冬季1月(2.29 d)与12月(2.37 d)最短。65年来持续日数略减少,线性变化趋势不显著。1951—2015年乌鲁木齐市极端升温过程主要集中在冬半年的12—4月,占64.3%,1月最多;7月最少,仅占1.9%。65年来年极端升温过程发生频数呈不显著的线性增加趋势,从20世纪80年代以来基本上处于偏多时期,进入21世纪以来年际间变化幅度加剧。1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程的综合强度指数无显著线性变化趋势,在20世纪50、60年代强度较强、年际间变率相对较大,之后强度逐渐减弱、年际间变率减小,进入21世纪以来强度增强、年际间变率加剧。
关键词极端升温过程    发生频数    强度    变化特征    乌鲁木齐市    
引言

IPCC第五次评估报告重点针对极端事件变化及其风险应对进行了评估,全球变暖背景下,各地极端天气气候事件规律发生变化或导致区域气象灾害频发,灾害风险加剧[1]。近半个世纪以来,我国西北地区呈显著的变暖增湿趋势[2-4],新疆各区域均呈现出极端暖事件显著增加、极端冷事件显著减少的变化趋势[5]。在新疆,温度急剧上升(强升温过程)后并维持,可直接引发严重灾害。夏季气温急剧上升能引起河流源区冰川消融加剧,甚至会引发特殊流域出现冰川消融洪水、融冰降水混合型洪水以及冰坝溃决型洪水[6-7]。我国最大的内陆河塔里木河流域,发源于昆仑山、帕米尔高原和天山山区的各大源流都是高温融雪(冰)洪水的高发区,随全球变暖近几十年来塔里木河流域的融雪(冰)洪水增多、加剧[8-9]。冬季出现的极端暖事件同样对新疆冰雪水资源造成显著影响,甚至也能引发洪水灾害。2010年1月北疆地区的极端升温过程,造成北疆塔额盆地积雪在隆冬时节快速消融,发生冬季融雪型洪水[10]

国际上美国科学家在20世纪80年代首先关注极端温度及日较差研究[11-12],在中国关于极端温度事件较早的研究出现在20世纪90年代后期[13-14]。近年来,区域极端温度以及高温热浪等极端事件变化的研究成果较为丰富[15-16],但是,从变温天气过程(不论是降温过程还是升温过程)角度来研究其极端特征的工作成果尚不多见。我们在前期已经分析了乌鲁木齐市近65年来的降温过程[17]、寒潮过程基本特征[18],并讨论了在年、季节气候评价业务中的可用性[19],我们近期用乌鲁木齐市1951— 2015年的逐日最高气温,将升温过程按照强度分为5个等级,给出了近65年来乌鲁木齐市不同级别升温过程中各要素的基本气候特征[20]。为了进一步加强区域温度变化带来的危害和风险应对,开展乌鲁木齐市极端升温过程变化研究非常必要,为进一步推进极端变温事件研究提供支持,也是在全球变暖背景下积极应对新疆区域极端天气气候事件带来的新挑战的具体举措。

1 资料与分析方法 1.1 资料

选取乌鲁木齐市气象站日最高气温资料,资料长度为1951年1月1日到2015年12月31日,共计65个完整年度,3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12月至翌年2月为冬季。

1.2 升温过程定义

首先确定了以下定义:单站升温日,单站升温过程(初日、终日及持续日数),过程升温幅度,不同时段升温幅度等。具体见表 1

表 1 单次升温过程基本概念 Table 1 The basic concepts of temperature-rising process
1.3 过程发生频数及强度季、月统计标准

春、夏、秋、冬四季升温过程发生频数统计标准为:过程的开始日期与结束日期在同一季节,则记为该季节1次过程,如果升温过程的开始日期和结束日期跨两个相邻季节,则两个季节各记录0.5次升温过程。各月的升温过程频数统计方法类似。

各季的升温过程强度要素统计标准为:过程的开始日期与结束日期在同一季节内,则该过程要素参与该季节统计;如果升温过程的开始日期和结束日期跨两个相邻季节,则计算两个季节的升温过程强度要素指标时均考虑该过程贡献。各月的升温过程强度统计方法类似。

2 基于单要素指标的升温过程强度排序

1951—2015年乌鲁木齐市共出现5677次升温过程,平均每年87.3次,1957年(99次)最多,1996年(79次)与1997年(79次)最少。升温过程单要素强度包括6项,分别为:过程升温幅度(FD)、过程最大24 h升温幅度(FD24)、48 h升温幅度(FD48)及72 h升温幅度(FD72)、过程最高气温(TG)和过程最大日最高气温距平偏高幅度(JP),每一项均可从一定角度反映升温过程的强度。以下分别以6项单要素强度指标为依据,讨论乌鲁木齐市升温过程强度排序情况。

2.1 基于过程升温幅度指标的过程强度排序

以过程升温幅度标准化值(IZFD)为指标,1951—2015年乌鲁木齐市5677次升温过程中强度排前10位的过程见表 2,春季出现8次,每次过程持续日数为5 ~ 12 d。乌鲁木齐市最强升温过程出现在2015年4月2—13日,日最高气温从4月1日的-4.7 ℃上升到13日的26.8 ℃,过程升温幅度达31.5 ℃。

表 2 1951—2015年以过程升温幅度指数(IZFD)为指标的乌鲁木齐市升温过程强度排序 Table 2 Intensity sort about process based on rising range index in Urumqi during 1951-2015
2.2 基于不同时段升温幅度指标的过程强度排序

以过程最大24 h升温幅度标准化值(IZFD24)为指标,在1951—2015年乌鲁木齐市5677次升温过程中,强度排前10位的过程集中出现在深秋11月到初春3月,冬季最多,达6次,过程持续日数较短,有6次过程仅持续1 d。乌鲁木齐市最强升温过程出现在1955年1月26日,持续1 d,日最高气温从1月25日的-16.3 ℃上升到26日的-0.3 ℃,过程最大24 h升温幅度达16.0 ℃。

1951—2015年乌鲁木齐市有3237次升温过程持续日数超过2 d,以过程最大48 h升温幅度标准化值(IZFD48)为指标,强度排前10位的过程集中出现在初春3月和隆冬1月,分别达5次和3次。乌鲁木齐市最强升温过程出现在2010年3月16—17日,持续2 d,日最高气温从3月15日的-4.1 ℃上升到17日的18.2 ℃,过程最大48 h升温幅度达22.3 ℃。

1951—2015年乌鲁木齐市有1700次升温过程持续日数超过3 d,以过程最大72 h升温幅度标准化值(IZFD72)为指标,强度排前10位的过程集中出现在1—4月,2—3月共计出现7次。乌鲁木齐市最强升温过程出现在1951年3月1—3日,持续3 d,日最高气温从2月28日的-27.0 ℃上升到3月3日的-3.5 ℃,过程最大72 h升温幅度达23.5℃。

2.3 基于过程最高气温以及最大距平幅度指标的过程强度排序

以过程最高气温标准化值(IZTG)为指标,在1951—2015年乌鲁木齐市5677次升温过程中,强度排前10位的过程均出现在夏季。乌鲁木齐市最强升温过程出现在1973年7月28日—8月1日,8月1日的日最高气温达到42.1 ℃。

以过程最大日最高气温距平偏高幅度标准化值(IZJP)为指标,在1951—2015年乌鲁木齐市5677次升温过程中,强度排前10位的过程出现在冬半年的秋季10月到初春3月,冬季出现7次。乌鲁木齐市最强升温过程出现在1979年2月16— 18日,18日最高气温距平达19.5 ℃。

2.4 基于单要素强度指标的升温过程强度排序比较

采用上述6项单要素强度指标,分别对乌鲁木齐市升温过程强度进行排序可知,近65年乌鲁木齐市最强升温过程存在6种不同情况,分别是:2015年4月2—13日(依据IZFD指标)、1955年1月26日(依据IZFD24指标)、2010年3月16— 17日(依据IZFD48指标)、1951年3月1—3日(依据IZFD72指标)、1973年7月28日—8月1日(依据IZTG指标)、1979年2月16—18日(依据IZJP指标)。基于不同单要素指标得到的最强10次升温过程的季节分布特征也存在明显差异。为了综合客观地分析近65年乌鲁木齐市极端升温过程的强度变化规律,有必要构建表征升温过程强度的综合指标。

3 升温过程多要素综合强度指标分析

在构建升温过程综合强度指标计算方法时,本文借鉴了有关研究成果。首先,借鉴了华南区域寒潮过程综合强度计算方案:先计算区域寒潮过程单要素强度指标序列的标准化值,再进行简单的算术加或减,得到区域寒潮过程综合强度指数[21-22];其次,本文也借鉴了前期研究中给出的单站寒潮过程综合强度计算方法,对过程单要素强度指数序列进行标准化处理,再采用算术方法相加来构建单站寒潮过程综合强度指数[19]

3.1 四要素综合指标及升温过程强度排序

1951—2015年乌鲁木齐市出现升温过程5677次,其中持续日数超过2 d的过程占57.0%,持续日数超过3 d的过程占29.9%,因此,在上述表征升温过程的6项单要素强度特征量中,选取所有升温过程均具备的4项单要素构建多要素综合强度指标。4个单要素分别为:过程升温幅度标准化指数(IZFD)、过程最大24 h升温幅度标准化指数(IZFD24)、过程最高气温标准化指数(IZTG)和过程最大日最高气温距平偏高幅度标准化指数(IZJP)。IZFD指标反映了升温过程整体强度,IZFD24指标反映了升温过程中短时升温强度,IZTG指标反映了升温过程中绝对最高温度强度,IZJP指标反映了升温过程中日最高气温与历年同期平均值的偏离程度。采用上述4个单要素强度特征量标准化指数的等权重之和,作为单站升温过程强度综合评估指标IZ4,计算公式为:

$ \rm{IZ}4 = \rm{IZFD} + \rm{IZFD}24 + \rm{IZTG} + \rm{IZJP}。$ (1)

以综合强度指数(IZ4)为指标,1951—2015年乌鲁木齐市最强的10次升温过程集中出现在1月下旬至4月,2月最多,出现4次。乌鲁木齐市最强升温过程出现在2009年3月14—16日。

3.2 三要素综合指标及升温过程强度排序

乌鲁木齐市地处中高纬地区,四季分明,年度极端最高气温出现在夏季。以过程最高气温单要素强度指数(IZTG)为指标,乌鲁木齐市最强10次升温过程集中出现在夏季,具有极强的季节背景特征。定量比较不同季节出现的升温过程剧烈程度,需弱化极端最高气温季节背景的影响。

选取过程升温幅度指数(IZFD)、过程最大24 h升温幅度指数(IZFD24)和过程最大日最高气温距平偏高幅度指数(IZJP)单要素指标,建立了修订后的单站升温过程综合强度指数(IZ),即3个单要素强度特征量标准化值的等权重之和,计算公式为:

$ \rm{IZ} = \rm{IZFD} + \rm{IZFD}24 + \rm{IZJP}。$ (2)

以综合强度指数(IZ)为指标,1951—2015年乌鲁木齐市最强的10次升温过程见表 3,集中出现在后冬到初春时节,2月最多,出现4次。乌鲁木齐市最强升温过程出现在2009年3月14—16日,过程持续3 d,日最高气温从3月13日的1.3 ℃上升到16日的22.7 ℃,其中15日到16日24 h上升了15.1 ℃,16日最高气温达到22.7 ℃,16日的最高气温距平为19.4 ℃。

表 3 1951—2015年以综合强度指数(IZ)为指标的乌鲁木齐市升温过程强度排序 Table 3 Intensity sort about process based on index of IZ in Urumqi during 1951-2015
4 乌鲁木齐市极端升温过程气候变化特征

1951—2015年乌鲁木齐市出现升温过程5677次,根据综合强度指数(IZ)选取排位前10%原则,整理出乌鲁木齐市567次极端升温过程,平均每年8.7次。1951—2015年,乌鲁木齐市567次极端升温过程的综合强度指数(IZ)在3.30 ~ 12.37之间,平均为4.76。

过程升温幅度在5.1 ~ 31.5 ℃之间,平均13.4 ℃,2015年4月2—13日的过程升温幅度最大。过程最大24 h升温幅度在2.8 ~ 16.0 ℃之间,平均7.8 ℃,1955年1月26日的24 h升温幅度最大。过程最大48 h升温幅度在4.7 ~ 22.3 ℃之间,平均10.3 ℃,2010年3月16—17日的48 h升温幅度最大。过程最大72 h升温幅度在6.7 ~ 23.5 ℃之间,平均12.5 ℃,1951年3月1—3日的72 h升温幅度最大。过程最高气温在-8.2 ~ 42.1 ℃之间,平均14.2 ℃,1973年7月28日—8月1日的最高气温最强。过程日气温距平幅度在-2.9 ~ 19.5 ℃之间,平均8.1 ℃,1979年2月16—18日的日气温距平幅度最大。

4.1 极端升温过程持续日数的气候变化特征

表 4可见,1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程持续日数1 ~ 12 d不等,平均3.25 d。极端升温过程持续日数以2 d最多,占23.1%;持续1 ~ 3 d的过程占63.3%;持续日数超过7 d的极端升温过程频数极少,均不足5%。随极端升温过程持续日数增加,对应的过程频数百分率下降。

表 4 不同持续日数的极端升温过程发生频数 Table 4 Frequency of extreme temperature-rising process with different sustained days
4.1.1 持续日数的月际变化特征

表 5可见,1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程持续日数的月平均值在2.29 ~ 5.37 d之间,主峰在4月,次峰在9月,谷点在1月;3— 10月的各月平均日数均超过4 d,11—1月的平均持续日数都不足3 d。

表 5 1951—2015年各月份极端升温过程持续日数 Table 5 Monthly distribution of average sustained days of extreme temperature-rising process during 1951-2015
4.1.2 持续日数的年际变化和年代际分布特征

图 1明显可见,1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程平均持续日数呈不显著的减少趋势,减少速率为0.05 d/10a。极端升温过程年平均持续日数最长的年份是1972年(6.00 d),最短的年份是1953年(1.86 d)。由表 6可见,近65年乌鲁木齐市极端升温过程持续日数的年代际变化较显著,在20世纪60、70年代和近5年平均持续日数偏长,在其余年代则偏短。

图 1 1951—2015年乌鲁木齐市极端升温过程年平均持续日数年际变化 Figure 1 Annual variation of sustained days of extreme

表 6 1951—2015年各年代极端升温过程持续日数 Table 6 Decadal distribution of average sustained days of extreme temperature-rising process during 1951-2015
4.2 极端升温过程发生频数变化特征 4.2.1 发生频数的月际变化特征

表 7可见,1951—2015年,乌鲁木齐市1— 12月均出现过极端升温过程,其中在冬季(40.7%)最多,春季(33.1%)次之。12—4月极端升温过程发生频数占64.3%,其中1月(14.9%)最多;7—9月极端升温过程频数占总数的4.9%,其中7月(1.9%)最少,65年中仅出现11次。

表 7 1951—2015年各月份极端升温过程发生频数 Table 7 Monthly frequency of extreme temperature-rising process during 1951-2015
4.2.2 发生频数的年际变化及年代际分布特征

图 2可明显发现,1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程发生频数呈增加趋势,速率为0.26次/10a;极端升温过程发生频数在20世纪80年代初期发生了转折,距平值由负转为正;极端升温过程出现最多的年份是2010年,达15.5次,出现最少的年份是2012年,仅2次。

图 2 1951—2015年乌鲁木齐市极端升温过程发生频数年际变化 Figure 2 Annual variation of frequency of extreme temperature-rising process in Urumqi during 1951-2015

图 2可见,极端升温过程年发生频数的11年滑动平均值从20世纪60年代初期由偏多转为偏少,并持续到80年代中期,80年代中期之后又转为偏多并维持到21世纪10年代后期,近几年突然下降后再次上升。年发生频数的11年滑动标准差在20世纪80年代中期到90年代中期小于平均值,21世纪10年代后期以来明显偏大,其他时段位于平均值附近。20世纪80年代以来,乌鲁木齐市年极端升温事件发生频数基本上处于偏多时期,进入21世纪以来年际间变化幅度加剧。

表 8可见,乌鲁木齐市极端升温过程年发生频数在20世纪50、80、90年代和21世纪10年代偏多,其中20世纪80年代(10.3次/年)最多,60年代(6.2次/年)最少,近5年(7.8次/年)略低于平均值。春季极端升温过程发生频数在21世纪10年代最多,近5年最少;夏季的极端升温过程发生频数在20世纪70年代最多,21世纪10年代最少;秋、冬季的极端升温过程发生频数则在20世纪80年代最多,60年代最少。

表 8 乌鲁木齐市各年代极端升温过程发生频数 Table 8 Decadal frequency of extreme temperature-rising process in Urumqi
4.3 极端升温过程的强度变化特征 4.3.1 综合强度的月际变化特征

表 9可见,1951—2015年,乌鲁木齐各月发生的极端升温过程平均综合强度(IZ)指数在冬半年各月相对较大,从11月到4月均超过4.60,其中2月(5.10)强度最大;IZ指数最低的3个月是7—9月,7月(3.80)最低。

表 9 1951—2015年各月份极端升温过程平均综合强度指数 Table 9 Monthly average intensity index of extreme temperature-rising process during 1951-2015
4.3.2 综合强度的年际变化特征

定义年平均综合强度指数(IZave)为每年出现的所有极端升温过程综合强度(IZ)的平均值。1951—2015年,乌鲁木齐市年平均综合强度指数(IZave)平均值为4.80,1966年(8.06)最大,2003年(3.62)最小。由图 3可见,近65年,IZave指数的线性趋势线几乎与多年平均线重合;IZave指数的11年滑动平均值在20世纪70年代之前偏大,从70年代中期到21世纪10年代后期小于平均值,但近年来又增大;IZave指数的11年滑动标准差在20世纪60年代中期到70年代后期明显偏大,之后较平稳,接近平均值,近几年又增大。

图 3 1951—2015年乌鲁木齐市极端升温过程强度指数变化 Figure 3 Annual variation of extreme temperature-rising process in Urumqi during 1951-2015

定义年最强综合强度指数(IZmax)为每年出现的所有极端升温过程中的综合强度(IZ)最大者。1951—2015年,乌鲁木齐市年最强综合强度指数(IZmax)平均值为7.01,2009年(12.37)最大,2003年(3.67)最小。由图 3可见,近65年,IZmax指数无明显的线性变化趋势;IZmax指数的11年滑动平均值变化幅度在近些年增大;11年滑动标准差在20世纪60年代中期到70年代后期明显偏大,中间年份小于平均值,进入21世纪以来再次增大。

65年来,无论是年平均综合强度指数(IZave),还是年最强综合强度指数(IZmax),乌鲁木齐市年极端升温过程强度均无明显的线性变化趋势,主要是年际间波动变化为主,近年来强度又有所增强、年际间强度变化幅度加剧。

4.3.3 极端升温过程强度的年代际变化特征

表 10可见,以年平均综合强度指数(IZave)为指标,乌鲁木齐市在20世纪50、60年代,21世纪10年代以及近5年的极端升温过程强度偏强,以21世纪10年代(4.95)最强;20世纪80年代(4.56)最弱;近5年(4.84)偏强。以年最强综合强度指数(IZmax)为指标,乌鲁木齐市在20世纪50、60、70年代,21世纪10年代以及近5年的极端升温过程强度偏强,以20世纪50年代(7.58)最强,21世纪10年代(7.54)次之;20世纪90年代(6.30)最弱;近5年(7.02)偏强。

表 10 乌鲁木齐市各年代极端升温过程强度 Table 10 Decadal intensity indexes of extreme temperature-rising process in Urumqi
5 结论

(1) 基于1951年1月1日至2015年12月31日乌鲁木齐市出现的5677次升温过程,以过程升温幅度,最大24 h、48 h、72 h升温幅度和过程最高气温以及过程最大日最高气温距平偏高幅度指数等6个单要素强度指标,乌鲁木齐市出现的最强升温过程有6个结果。以过程升温幅度、过程最大24 h升温幅度和过程最大日最高气温距平偏高幅度3个单要素指标构建的综合强度指标(IZ),1951— 2015年乌鲁木齐市最强升温过程出现在2009年3月14—16日,综合强度指数(IZ)为12.37。

(2) 1951—2015年,乌鲁木齐市共出现567次极端升温过程,平均每年8.7次。近65年来,乌鲁木齐市567次极端升温过程的持续日数平均3.25 d,持续2 d的最多,占23.1%。极端升温过程持续日数在春季4月(5.37 d)最长,冬季1月(2.29 d)与12月(2.37 d)最短。65年来持续日数略缩短,线性变化趋势不显著,在20世纪60、70年代和近5年平均持续日数偏长,在其余年代则偏短。

(3) 1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程在1—12月均有分布,但主要集中在冬半年的12—4月(64.3%),其中1月(14.9%)最多,其次是4月(12.5%),7月最少。65年来年极端升温过程发生频数呈线性增加趋势,速率为0.26次/10a,在20世纪80年代初期出现转折,距平由负转正。20世纪80年代以来,乌鲁木齐市年极端升温事件发生频数基本上处于偏多时期,进入21世纪以来,年发生频数维持偏多,同时年际间变化幅度加剧。

(4) 1951—2015年,乌鲁木齐市极端升温过程的综合强度与6项单要素指标强度均无明显的线性变化趋势,主要是年际间波动变化为主。综合强度指标反映出,在20世纪50、60年代乌鲁木齐市极端升温过程强度较强、年际间变率相对较大;之后强度逐渐减弱、年际间变率减小;进入21世纪以来,强度增强、年际间变率加剧。

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The Change Characteristics of Extreme Temperature-Rising Process in Urumqi City During 1951-2015
Mao Weiyi1,2, Yao Junqiang1,2, Cao Xing2,3    
1. Institute of Desert Meteorology, China Meteorological Administration, Urumqi 830002, China;
2. Center of Central Asia Atmospheric Science Research, Urumqi 830002, China;
3. Urumqi Meteorological Bureau, Urumqi 830002, China
Abstract: Based on the daily maximum temperature data at Urumqi meteorological station, we established the database of temperature-rising process of Urumqi city during the period of January 1 1951 to December 31 2015. A comprehensive strength index IZ was defined in terms of the intensity values and ranks of the temperature-rising process, and sorted the extreme temperature-rising processes in Urumqi according to IZ index percentile ranking. Thus, the change characteristics of the process sustained days, frequency and intensity were analyzed. The results showed that there were a total of 567 extreme temperature-rising processes in Urumqi during 1951-2015, and the average was 8.7 times per year. The maximum strength of the extreme temperature-rising process occurred in March 14-16, 2009. The average of sustained days was 3.25 d, and the number of sustained 2 d process was the most, accounting for 23.1% of the 567 extreme temperature-rising processes in Urumqi. The longest sustained days of extreme temperature-rising process was in April (5.37 d), and the shortest was in January (2.29 d) and December (2.37 d) during 1951-2015. The annual sustained days of extreme temperature-rising processes decreased slightly, and the linear trend was not significant in the past 65 years. The extreme temperature-rising process was mainly concentrated in the period of December-April, accounting for 64.3%, and the least was only 1.9% in July of Urumqi. In the past 65 years, the frequency of extreme temperature-rising process was not significantly increased linearly, more than mean frequency after 1980s and increased in the beginning of 2010s of the inter-annual variability of frequency. Both the intensity and its inter-annual variability of extreme temperature-rising process were more than the average in 1950s and 1960s in Urumqi. The intensity gradually was weakened, and the inter-annual variability was decreased from 1970s to 2010s. Both the intensity and its inter-annual variability were increased by the beginning of 21 century.
Key words: extreme temperature-rising process    frequency    intensity    change characteristics    Urumqi city