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常问的问题3.3 : 热浪、干旱、洪水和飓风等极端事件
常问的问题3.3
热浪、干旱、洪水和飓风等极端事件是否发生了变化?
1950年以来，热浪数量增加，热夜的数量也普遍增多。由于陆地降水有所减少，同时由于偏暖的条件造成蒸发增加，因此受干旱影响的地区域也有所扩大。总之，导致洪水的日强降水事件的数量增加了，但不是所有地方都如此。热带风暴和飓风的频率每年相差很大，但有证据表明，自20世纪70年代以来它们的强度和时间长度显著增加。在温带，风暴路径和强度的变化反映了大气环流的主要特征，如北大西洋涛动。
在世界的几个区域已发现了各种类型极端气候事件出现变化的迹象。指时间超过1%、5%和10%(一种极端)或超过90%、95%和99%(另一种极端)的值被视为极端事件。热夜或热昼(在后面讨论)是指超过90个百分点温度的昼夜，而冷夜或冷昼则是指低于10个百分点的昼夜。强降水的定义是每天的降水量大于95个百分点(或“特大降水”，99个百分点)。
在过去50年的陆地采样区，每年发生冷夜的天数显著减少，而每年发生热夜的天数却大幅增加(图1)。虽然冷夜发生的减少和热天的增多很普遍，但总体上不太明显。最低和最高气温的分布不但转向更高的值，与整体变暖一致，而且过去50年极端寒冷值的升温幅度要大于极端高温的升温幅度(见图1)。更多的极端高温意味着热浪发生的频率增加。更多的迹象包括观测到霜冻天数趋少以及伴随的绝大多数中纬度地区平均气温升高。
极端事件变化的一个主要迹象是观测到过去50年中纬度地区强降水事件增多，甚至在平均总降水量没有增加的地方(另请参阅常问的问题3.2)。关于特大降水事件，也报告有日益增多的趋势，但可提供结果的地区不多。
干旱由于持续时间长，因此比较容易衡量。虽然有许多种干旱指标和标准，但许多研究都采用月总降水量和温度平均值，并将它们综合成一种被称为帕尔默干旱强度指数(PDSI)的衡量方法。从20世纪中期开始计算的PDSI显示，许多北半球陆地区域从20世纪50年代中期以来存在很大的少雨趋势，欧亚大陆南部的多数区域、非洲北部、加拿大和阿拉斯加都普遍少雨(常问的问题3.2，图1)，
而北美和南美东部则呈现相反的趋势。在南半球，陆地表面在20世纪70年代潮湿，在60年代和90年代相对少雨，从1974年至1998年存在少雨的趋势。欧洲在整个20世纪较长时间的记录没有显示出显著的趋势。虽然过去20-30年大幅地表变暖也有可能造成少雨，但20世纪50年代以来陆地降水的减少有可能是少雨的原因。有一项研究表明，全球非常干旱的陆地地区(定义为PDSI低于-3.0的地区)自20世纪70年代以来其面积翻了一翻之多，同时，厄尔尼诺-南方涛动造成一开始的降水减少，而随后主要由于地表变暖而造成降水增多。
大的自然变率遮盖了热带风暴和飓风的频率和强度的变化。厄尔尼诺-南方涛动极大地影响了全球热带风暴的位置和活动。从全球着眼，对飓风潜在破坏程度的估测表明自20世纪70年代中期以来呈大幅上升趋势，风暴持续时间趋长，强度偏高。这种活动与热带海表温度密切相关。20世纪70年代以来全球强飓风的个数和比例大幅增加再次证实了这种关系，尽管气旋总数和气旋天数在多数海域略有减少。具体而言，20世纪70年代以来4类和5类飓风的个数约增加了75%。最大增幅在北太平洋、印度洋和西南太平洋。但是，北大西洋飓风的个数在过去11年中有9年高于常值，并终于在2005年创下破纪录的季节。
基于在地面和高空对流层的多种测量，风暴在20世纪后半叶呈向两极转移的趋势并且北半球冬季风暴路径活动增多。这些变化是与北大西洋涛动的相关的变化的一部分。从1979年至20世纪90年代中期的观测显示，每年十二月至翌年二月，整个对流层和平流层下部的极地西风带大气环流呈增强的趋势，同时急流向两极转移，风暴路径活动增多。观测到的小尺度灾害性天气现象(如龙卷风、冰雹和雷暴等)变化的证据绝大多数是局地性的，比较分散，难以得出普遍性结论；许多地区这些现象的增多主要因为公众的意识得到提高，而且收集这些现象报告的工作得到改进。
FAQ 3.3，图1：观测到的1951-2003年极端温度出现频率的趋势，按1961-1990年时段的值确定。低10个百分点的图：(a)冷夜和(b)冷昼；高90个百分点的图：(c) 热夜和 (d) 热昼。只计算格点区的趋势，每个格点区在此时段至少有40年的资料且资料时间至少到1999年。在黑色封闭线包括的区域中，趋势显著性达到5%。在每幅图的下方是全球年时间序列距平(1961-1990年)。红线表示年代际变化。所有全球指数都显示出5%的显著性。根据Alexander 等整理。(2006)。
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