Climate Characteristics and Influencing Factors Analysis of the Highest Summer Temperature in Guizhou Province
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摘要: 为了分析贵州省夏季最高气温的气候特征及其影响因子，利用贵州省84个国家气象站1972—2021年6—8月的日最高气温资料、国家气候中心提供的副高指数和7项大气环流指数资料及NCEP/NCAR第二套再分析资料，采用统计分析、经验正交函数(EOF)展开、Mann-Kendall非参数统计检验、Morlet小波分析及合成分析等方法进行分析。结果表明：贵州省夏季平均最高气温存在准2~4 a、准8 a及准16 a的多时间尺度振荡周期，有8 a异常偏高，6 a异常偏低；夏季最高气温的空间分布特征为东高西低、南高北低，其EOF的展开模态主要空间分布型为全省一致变化型，解释方差为78.67%，其次是南北反向型，解释方差为5.95%；夏季最高气温的第一模态型与副高的脊线位置和西藏高原-1指数呈显著正相关，与亚洲纬向环流指数和东亚槽位置指数呈显著负相关，第二模态型与副高的面积指数和强度指数呈显著负相关，与西藏高原-1指数、西藏高原-2指数及印缅槽强度指数呈显著正相关；夏季最高气温异常偏高年500 hPa位势高度距平场上亚洲中高纬地区主要表现为“+、－、+”的南北结构特征，中国中高纬的大部分地区为正距平，30 °N以南的地区为负距平，异常偏低年500 hPa位势高度距平场上亚洲中高纬地区主要表现为“－、+、－”的南北结构特征，除华南地区外，中国大部分地区为负距平。
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关键词:
- 最高气温 /
- 西太平洋副高 /
- 副高指数 /
- Mann-Kendall非参数统计检验 /
- Morlet小波分析
Abstract: To explore the climatic characteristics and influencing factors of summer maximum temperatures in Guizhou Province, this study analyzed daily maximum temperature data from 84 national meteorological stations in Guizhou Province from June to August during 1972-2021, along with the subtropical high index, seven atmospheric circulation indices from the National Climate Center, and the NCEP / NCAR second reanalysis data. Methods such as empirical orthogonal function (EOF) expansion, Mann-Kendall non-parametric statistical test, Morlet wavelet analysis, and synthetic analysis were applied. The results show that there are multiple time-scale oscillations of mean maximum summer temperature in Guizhou Province, including quasi 2-4-year, quasi 8-year, and quasi 16-year cycles. An 8-year cycle is associated with anomalously high temperatures, while a 6-year cycle corresponds to anomalously low temperatures. Spatially, the maximum summer temperature is characterized by higher values in the eastern and southern regions, and lower values in the west. The leading EOF mode of summer maximum temperature shows a spatially consistent pattern across the province, counting for 78.67% of the variance, followed by a north-south dipole pattern, explaining 5.95% of the variance. The first mode of summer maximum temperature is significantly positively correlated with the ridge position of the subtropical high and the Tibetan Plateau index-1, and significantly negatively correlated with the Asian zonal circulation index and the East Asia Trough position index. The second mode is significantly negatively correlated with the area and intensity indices of the subtropical high, and significantly positively correlated with the Tibetan Plateau index-1, Tibetan Plateau index-2, and the India-Myanmar trough intensity index. When the summer maximum temperature is abnormally high, the 500 hPa geopotential height anomaly field over mid to high latitudes in Asia mainly exhibits a "positive-negative-positive" meridional structure. At this time, most areas in mid to high latitudes of China experence positive heght anomalies, while areas south of 30 ° N are negative anomalies. When abnormally low temperature years, the anomaly field displays a "negative-positive-negative" pattern, with negative anomalies across most areas of China ecept South China. -
图 5 副高面积指数(a)、强度指数(b)、脊线位置(c)、西伸脊点(d)与贵州省夏季最高气温的相关系数空间分布
±0.28等值线填色区为通过0.05显著性水平检验的区域；±0.36等值线填色区为通过0.01显著性水平检验的区域。
图 6 贵州省夏季最高气温异常年份500 hPa位势高度距平合成图（单位：gpm）
a.异常偏高年；b.异常偏低年。单位：gpm，填色区为距平场，黑点区域通过0.1的显著性检验。
表 1 贵州省夏季最高气温EOF展开模态时间序列（PC1、PC2）与副高各指数的相关系数
相关因子 面积指数 强度指数 脊线位置 西伸脊点 与PC1相关系数 0.162 0.198 0.334* -0.224 与PC2相关系数 0.567** 0.589** 0.218 0.143相关因子 注：**表示通过0.01的显著性检验，*表示通过0.05的显著性检验。 
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表 2 贵州省夏季最高气温EOF展开模态时间序列（PC1、PC2）与各环流指数的相关系数
相关因子 亚洲纬向环流指数 亚洲经向环流指数 东亚槽位置指数 东亚槽强度指数 西藏高原-1指数 西藏高原-2指数 印缅槽强度指数 与PC1相关系数 -0.318* -0.153 -0.359* 0.268 0.283* 0.278 0.043 与PC2相关系数 0.91 0.108 0.003 0.234 0.428** 0.328** 0.551** 注：**表示通过0.01的显著性检验，*表示通过0.05的显著性检验
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表 3 1972—2021年贵州省夏季平均最高气温异常年份
气温异常年 年份 异常偏高 1972 1975 1981 2011 2013 2016 2018 2021 异常偏低 1976 1977 1980 1993 1999 2015
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图(6) / 表(3)
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