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极端气候事件是学术界研究的一个热点问题,由于极端气候事件的发生具有极大的危害性和破坏性,因而探讨极端气候事件的时空特征与分布规律有着重要的理论与现实意义。本文所采用的数据来源于国家基本、基准气象站756个站点的逐日气象数据,数据覆盖面广,来源可靠,从而可以从全国范围来探讨极端气候事件的时空特征与分布规律。在创新性方面,首先,在泊松点过程理论和广义极值分布(GEV)定理的位置参数中引入时间趋势项,应用统计学极值理论来分析各气象站点的极端气候事件的趋势特征,并探讨特定重现期下的重现水平值(return level)的时空分布特征;其次,针对极端气候事件的连续发生所带来的更大的危害性和破坏性,本文应用泊松二次回归理论来分析极端气候事件连续发生天数的变化趋势特征;再次,从全国范围探讨极端气候事件的年代际变化特征、突变点和周期性。在研究过程中,主要应用R分析软件,运用R软件包和部分自写程序命令进行模型估计和实际检验。论文的主要研究结论如下:1.自九十年代开始,极端高温事件发生频次和强度的年代距平值为正的省份迅速增多。除云南省以外,其它30个行政地区夏季极端高温事件连续发生天数的变化趋势均具有(+,-)型泊松二次回归结果。从全国来看,极端高温事件发生频次的突变年份是2005年,此后极端高温事件的发生频次显著上升,极端高温事件的发生频次在1951~2011的整个时间序列中,普遍存在2-3年的周期,在1960~1964年和1992~2009年存在6-7年的周期,在1952~1958年存在11-12年的周期。从各站点来分析,全国有412个站点的夏季极端高温表现出显著的趋势性,其中388个站点具有上升趋势,重现水平值(return level)的空间分布特征显示,居于前六位的行政地区是北京、安徽、河南、重庆、河北、新疆,青海、西藏的重现水平值居于后两位。2.自八十年代开始,极端低温事件的平均发生频次和强度呈正距平的省份明显减少,有20个行政地区冬季极端低温事件连续发生天数的变化趋势的泊松二次回归结果是显著的,其中重庆、福建、广东、广西、贵州、海南、黑龙江、湖北、青海、山西、西藏、浙江12个省份表现为(-,-)型;甘肃、河北、河南、吉林、宁夏、陕西、天津、新疆8个省份表现为(+,-)型;安徽、北京、湖南、江苏、江西、辽宁、内蒙古、上海、山东9个省份泊松二次回归结果并不显著,但是泊松一次回归结果显著,且均为下降趋势。从全国范围来看,1985年是全国冬季极端低温事件平均发生频次一个突变年份,之后极端低温事件的频次显著下降。冬季极端低温事件的平均发生频次在1951~2011的整个时间序列中,普遍存在2-3年的周期,1954~1974年间存在8-9年的周期。从各站点看,有172个站点的冬季极端低温呈显著变化趋势,且其中有168个站点的冬季极端低温具有下降趋势,但下降幅度不大,速度低于1℃/百年,重现水平值(return level)的空间分布特征显示,低于-40℃的站点主要位于中国东北地区的黑龙江、内蒙古、吉林和西北地区的新疆、西藏、青海,-40℃~-20℃之间的站点数最多,主要位于中国北方地区,高于-10℃的站点主要位于中国南方的云南、广东、广西、海南等省份。3.在上世纪五六十年代,极端强降雨事件的频次和强度呈正距平的省份主要在中国东部,七十年代极端强降雨的发生频次和强度为正距平的省份较少,主要在中部,而在八十年代以后,西部地区极端强降雨的频次和强度都在增多。与极端温度相比较,极端强降雨事件连续发生天数的变化趋势相对较弱,只有福建、青海、云南三个省的历年雨季极端强降雨连续发生天数的泊松二次回归结果是显著的,此外河北、辽宁、四川、新疆四个省份的雨季极端强降雨连续天数的泊松一次回归结果显著。从全国范围来看,中国极端强降雨的平均强度自1957年显著下降,1957年是突变年份;中国极端强降雨的平均强度在1952~1966年,1980~1986年间存在8-9年的周期;1974~1978年,1990~1996年间,存在2-3年的周期,在2000~2008年,存在13-14年的周期。从各站点分析,有150个站点的年最大降雨量服从带有趋势特征的广义极值分布(GEV),表明这些站点历年最大降雨量具有时间趋势变化特征,并且这些站点主要位于中国中部以南地区。重现水平值(return level)的空间分布特征显示,具有时间变化趋势的站点的重现水平值相对较高,而无时间变化趋势的站点的重现水平值则相对较低。4.对极端干旱事件变化趋势的年代际特征进行分析的结果显示,在80年代以后,极端干旱事件的发生频次明显增多,绝大多数省份的年代平均发生频率均高于多年平均值,年际发生频次的分析结果表明,除宁夏、新疆之外,其余29个行政地区的趋势特征可分为(-,+)型和(+,+)型,但从整个时间序列上看,具有“上升”的线性趋势特征,这与年代际变化特征相一致。全国极端干旱事件的平均发生频次以7.733次/年的速度在增加,在1980年左右极端干旱事件的频次发生突变,此后极端干旱的发生频次以更快的速度上升。极端干旱事件的发生频次在1952~1993年间普遍存在2-3年的周期,1956~1984年间存在25年左右的周期,在1993~2008年间存在10-11年的周期。从各季节来看,全国极端干旱的发生频次均具有显著的线性上升趋势,冬季的增速最快,为4.657次/年;秋季次之,为2.996次/年;春季和夏季的增速较小,分别为0.987次/年和0.197次/年。