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近百年来全球气候变暖导致极端气候事件出现的强度、频率增加,对生态环境和人类社会经济的发展造成更为深远的影响。与平均态相比,极端事件的发生更具有突发性和不可预见性,对生态环境、人类健康及社会经济发展造成最直接的影响而受到学者的广泛关注,与极端高温事件的发生频率相比,极端低温事件的发生频率更加频繁。黑河流域是西北内陆地区第二大内流河,流域自然景观完整,分别流经山地-绿洲-荒漠,气温变化幅度大,它的极端低温变化和影响机制如何?这些方面的研究显得极其重要。本文利用黑河流域1961-2015年52个格点数据的气温资料,选取冷昼日数(TX10)、冷夜日数(TN10)、结冰日数(ID)、霜冻日数(FD)、日最低气温的极低值(TNn)、日最低气温的极高值(TNx)、冷持续日数(CSDI)、严寒期(CP),通过线性倾向率、空间插值、相关分析、小波分析等方法,对黑河流域极端低温的时空特征及成因进行了分析。本文的主要结论有:(1)黑河流域极端低温在时间尺度上,TX10、TN10、ID、FD以及CSDI以-2.21d/10a、-4.4d/10a、-2.37d/10a、-3.73d/10a和-0.45d/10a的趋势减少;TNn和TNx以0.54℃/10和0.36℃/10a的趋势上升;CP以-0.5p/10a的趋势缩短。年代际变化表明,除TX10和TN10在1980s变化比较显著外,其它指标均在1990s变化比较显著。(2)黑河流域极端低温空间差异显著,其中自黑河流域上游至下游TN10呈增加趋势,ID、FD呈减少趋势,TNn、TNx呈升高趋势,CP呈缩短趋势,TX10、CSDI在流域中游地区最长。(3)突变检验表明:黑河流域极端低温除TX10、TN10在1970s发生突变外,其它指标突变年份较晚,均在1980s-1990s发生突变。黑河流域极端低温八个指标周期存在差异,其中共同存在着2~4年、2~7年的短周期与大气环流和厄尔尼诺的周期相一致,个别指标还存在着11年左右和22年左右的周期与太阳活动的周期相一致。(4)随着海拔高度的增加,TX10和TN10以-0.004d/100m和-0.003d/100m的趋势减少;ID和FD以2.574d/100m和4.338d/100m的趋势增加;TNn和TNx以-0.349℃/100m和-0.408℃/100m的趋势降低;CSDI以-0.018d/100m的趋势减少;CP以0.66p/100m的趋势延长。(5)黑河流域极端低温与平均气温的相关性较好,对区域气候增暖具有极好的响应,且区域气候增暖对黑河流域极端低温的影响是不同的。(6)北半球极涡面积(NHPVAI)和亚洲区极涡面积(APVAI)的缩小是导致黑河流域极端低温发生变化的一个可能原因;厄尔尼诺南方涛动事件对黑河流域极端低温变化有一定的影响;人类活动引起的CDE对黑河流域极端低温的影响不可忽视。