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摘要 利用洛阳地区九县(市)1994~2013年日最高、最低气温资料,采用统计分析方法对洛阳地区日最高、最低气温进行了分析,归纳总结出不同月份及不同天气形势下洛阳地区九县(市)的同日最高、最低气温差异规律。结果表明,各项气温最小值多出现在山区的栾川,但冬季最高气温的最小值出现在孟津;各项气温最大值多出现在位于川区的宜阳、伊川、偃师,但冬季最高气温的最大值位于偏南山区的嵩县;从气温概况来说,夏季各站气温差异最大、冬季差异最小,但从极值来看,各站气温最大差异出现在冬季;不同的天气类型对洛阳市各县(市)之间温度的差异产生的影响按其影响大小依次为雪、雨、雾、积雪、偏东大风、偏西大风。
关键词 日最高温度;日最低温度;特征分析;差异对比;洛阳地区
中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)25-08660-02
Abstract By using daily maximum, minimum temperature data in 9 counties(cities) of Luoyang region during 1994-2013, using statistical analysis method, the maximum and minimum temperature was analyzed. The maximum, minimum temperature difference law under different months and weather situations were summarized. The results showed that, the minimum temperature often occur in Luanchuan, while the minimum in winter always occur in Mengjin; the maximum temperature often occur in Yiyang, Yichuan, Yanshi, while the maximum in winter occur in Songxian; from the general temperature, temperature difference is the largest in summer, and the smallest in winter, from the extreme value, the greatest difference is in winter; the order of the effects of different weather types on temperature differences is as follows: snow, rain, fog, snow accumulation, east gale, west gale.
Key words Daily maximum temperature; Daily minimum temperature; Characteristic analysis; Difference contrast; Luoyang region
在日常生活中,环境温度的高低影响着身体舒适度和生活质量。就温度变化来看,同一地点在不同时间温度不同,且区域之间温度也存在差异。华丽娟等研究指出平均温度、极端温度及日较差存在明显的地区差异,而在50万人口以下的城市热岛效应对气候变化可以忽略[1]。按照建设现代气象业务技术体系的要求,天气预报向着无缝隙、精细化的方向发展,即定点、定时、定量[2]。洛阳地势西高东低,境内山川丘陵交错,地形复杂多样,呈东北-西南走向的狭长地形,现辖偃师市、孟津、新安、洛宁、宜阳、伊川、嵩县、栾川、汝阳县共九县(市)。复杂的地形及其较大的南北跨度致使洛阳地区各县市的气温差异较大,据1994~2013年的资料显示,日最高气温地区差最大达13.2 ℃,日最低气温地区差最大达9.8 ℃,如此大的差异给气温预报工作带来了较大的难度,笔者通过分析1994~2013年的资料来总结出现这种差异的规律,为洛阳地区气温精细化预报提供参考。
1 资料与方法
选取洛阳地区偃师市、孟津、新安、洛宁、宜阳、伊川、嵩县、栾川、汝阳县共九县(市)气象部门提供的1994~2013年日最高、最低气温资料,其中,宜阳、伊川、偃师属川区,栾川、洛宁、嵩县属山区,孟津、新安、汝阳属丘陵。采用统计分析方法对洛阳地区日最高、最低气温进行了分析;并将近20年的日气温资料分月、分季度、分天气类型统计,并以国家基准站孟津为对比站,其余8站分别与其进行对比分析,将各站日最高、最低气温减去同日孟津的日最高、最低气温值,得到各站日最高、最低气温差值,统计差值的最大值、最小值、平均值以及≥0 ℃天数、<0 ℃天数、≥3.0 ℃天数与≤-3.0 ℃天数。
2 结果与分析
2.1 洛阳地区日最高、最低气温概况
统计1994~2013年洛阳地区九县(市)日最高、最低气温资料发现,洛阳地区日最高气温平均20.5 ℃,日最低气温平均9.9 ℃,日均气温平均14.6 ℃;最高气温平均偃师最高、栾川最低,两者相差1.8 ℃;最低气温栾川最低、偃师最高,两者相差2.9 ℃;日均气温栾川最低、偃师最高,两者相差2.7 ℃。从四季(表1)来看,除冬季最高气温最小值站点是孟津外,其余各项气温最小值站点均为处于山区的栾川,而除冬季最高气温最大值为位于偏南山区的嵩县外,其余各项气温最大值均为位于川区的站点。总体而言,夏季各站气温差异最大,冬季差异最小。
2.2 温度分月对比分析
2.2.1
栾川与孟津对比分析。 2.2.1.1
日最高、最低温差。栾川位于西南部山区,与孟津气温差异最大,日最高气温差异最大在1、6月,1月平均比孟津高1.8 ℃,而6月平均比孟津低2.4 ℃。其中,栾川和孟津最高温度差值的极值出现在1月,栾川比孟津高13.2 ℃,栾川和孟津最低温度差值的极值出现在11月,栾川比孟津低13.2 ℃,这充分说明了栾川和孟津气候差异非常明显。从气温概况来说,夏季各站气温差异最大,冬季差异最小,但从极值来看,各站气温最大差异出现在冬季,对应温差大的日期分析天气情况发现,冬季明显高于孟津时,往往因为孟津容易出现雾,特别在连续几天的雾日影响下;明显低于孟津时,往往因为强冷空气影响。夏季栾川气温常低于孟津,在有天气系统影响洛阳偏北地区、孟津发生对流天气、刮较大的东北风时,栾川气温高于孟津。日最低气温均是栾川低于孟津,差异最小在1月,仅低0.8 ℃,差异最大出现在5~10月,差值在2.7~3.6 ℃。从最高与最低气温差值变化曲线(图1)可以看到,2条曲线走势一致,其间差值平均为2 ℃,即最高气温差值(栾川-孟津)-最低气温差值(栾川-孟津)=2 ℃,也就是说,若栾川最高气温比孟津最高气温高X ℃,那么最低气温就比孟津最低气温高(X-2) ℃。
2.2.1.2
温差>3.0 ℃的天数。统计温差在3.0 ℃以上的天数,最低气温比孟津低3.0 ℃的天数最多,占40%,最高气温比孟津低3.0 ℃的天数次多,占14%,最高气温比孟津高3.0 ℃占9%,而最低气温比孟津高3.0 ℃仅占0.8%。由图2可见,5、6月栾川的最高、最低气温比孟津低3.0 ℃以上的情况非常多,相反高3.0 ℃的情况就几乎没有;在冬季最高气温栾川比孟津高3.0 ℃的情况比较常见,其他情况均不多见;5~10月间无论最高、最低气温均是栾川比孟津低3.0 ℃以上的情况较多,而低3.0 ℃以上的情况几乎没有。
2.2.5
偃师与孟津对比分析。位于洛阳东部地区,3~10月日最高气温比孟津高2.0 ℃,其他月比孟津高1.0 ℃。6~9月日最低气温比孟津高1.0 ℃,其他月稍高于孟津。
2.2.6
新安与孟津对比分析。最高气温比孟津高1.0 ℃左右的占绝大多数;在2、6、9、10月中最低气温高于孟津与低于孟津的情况基本持平,且均在1.0 ℃左右,其余月份均是高于孟津的情况占多数,平均高1.1 ℃;无论最高、最低气温温差大的几率非常小。
2.2.7
汝阳与孟津对比分析。最高气温在6月高于孟津与低于孟津的情况基本持平,其余月份均高于孟津,平均高1.2 ℃;最低气温在3~10月间高于孟津与低于孟津的情况基本持平,其余月份均高于孟津,平均高1.5 ℃;最低气温高孟津3.0 ℃以上几率最大月份是1月,其次是2、11、12月。
2.3 不同天气形势下的温度对比分析
2.3.1
雪形势下。对于最低气温,除栾川与孟津相当外,其余各县站均比孟津高1.0 ℃以上,其中偃师、伊川、嵩县平均比孟津高2.0 ℃左右,高3.0 ℃以上占8%;比孟津低3.0 ℃以上的情况除栾川占4%外,其余各站均未出现过。对于最高气温,各县站平均比孟津高1.0 ℃左右,比孟津低的几率栾川和洛宁相对大些。栾川、嵩县比孟津高3.0 ℃以上的情况分别占18%、15%;比孟津低3.0 ℃以上的情况除栾川占4%外,其余各站几乎未出现过。
2.3.2
雨形势下。
对于最低气温,栾川平均比孟津低1.8 ℃,洛宁与孟津相当,偃师比孟津高1.4 ℃,其余各站均比孟津高约1.0 ℃;栾川比孟津低3.0 ℃的情况占25%。对于最高气温,栾川比孟津低1.0 ℃,洛宁与孟津相当,偃师高孟津1.8 ℃,其余各站高约1.0 ℃;比孟津低3.0 ℃以上的情况栾川占22%;比孟津高3.0 ℃以上的情况偃师和嵩县占11%。
2.3.3
雾形势下。对于最低气温,栾川平均比孟津低1.4 ℃,洛宁与孟津相当,其余高孟津不到1.0 ℃;栾川比孟津低3.0 ℃以上的几率达25%,嵩县比孟津高3.0 ℃以上达14.6%。对于最高气温,各县站平均均高于孟津,栾川由平均比孟津低变为平均比孟津高3.5 ℃,其中2001年1月20日比孟津高13.2 ℃,且高3.0 ℃以上的几率达50%;嵩县平均比孟津高2.1 ℃,高于3.0 ℃以上的几率达34%;洛宁平均比孟津高1.1 ℃,高于3.0 ℃以上的几率达25%;其余站点高于3.0 ℃以上的几率均有所上升。
2.3.4
有积雪情况下。对于最低气温,栾川与孟津相当,洛宁、偃师高1.0 ℃,其余各站均高2.0 ℃左右。除栾川和洛宁外,比孟津高3.0 ℃以上的情况也较为突出,宜阳、新安、伊川、嵩县、汝阳、偃师分别占28%、23%、21%、17%、15%、11%。对于最高气温,栾川、嵩县、伊川高孟津1.7 ℃左右,其余各站高1.0 ℃左右;高3.0 ℃以上的情况也较为突出,其中栾川、嵩县、宜阳各占28%、19%、11%。
2.3.5
偏东大风情况下。对于最低气温,栾川比孟津低2.0 ℃,洛宁与孟津相当,其余高不到1.0 ℃;栾川低3.0 ℃以上的情况占33%,洛宁占10%。对于最高气温,嵩县、伊川、偃师高于孟津2.0 ℃,其余高1.0 ℃左右;比孟津高3.0 ℃以上的情况也较为突出,嵩县、栾川、伊川、偃师、洛宁、汝阳、宜阳分别占31%、20%、18%、18%、15%、10%、7%。
2.3.6
偏西大风情况下。对于最低气温,栾川比孟津低2.7 ℃,偃师与孟津相当,洛宁比孟津低0.6 ℃,其余各站均高于孟津约1.0 ℃;低孟津3.0 ℃以上的情况栾川占44%,高孟津3.0 ℃以上的情况宜阳、伊川、汝阳、新安约占10%。对于最高气温,栾川比孟津低1.2 ℃,汝阳、新安、洛宁略高于孟津,其余各站高约1.0 ℃;高孟津3.0 ℃以上的情况占11%。
当有上列一种以上天气现象出现时,对各县(市)温度差异影响按照其作用大小依次为雪、雨、雾、积雪、偏东大风、偏西大风。
3 小结
(1)从气温概况来说,夏季各站气温差异最大,冬季差异最小,但从极值来看,各站气温最大差异出现在冬季。
(2)不同的天气类型对洛阳市各县(市)之间温度的差异产生的影响按其影响大小依次为:雪、雨、雾、积雪、偏东大风、偏西大风。
(3)一般而言,各项气温最小值多出现在山区的栾川,但冬季最高气温的最小值出现在孟津;各项气温最大值多出现在位于川区的宜阳、伊川、偃师,但冬季最高气温的最大值位于偏南山区的嵩县。
参考文献
[1] 华丽娟,马柱国,曾昭美.中国东部地区大城市和小城镇极端温度及日较差变化对比分析[J].大气科学,2008,30(1):80-92.
[2] 郭文,杨宝成,鄂继光,等.气象观测中人工站与自动站温度数据对比分析[J].内蒙古气象,2008(4):38-41.
关键词 日最高温度;日最低温度;特征分析;差异对比;洛阳地区
中图分类号 S161 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)25-08660-02
Abstract By using daily maximum, minimum temperature data in 9 counties(cities) of Luoyang region during 1994-2013, using statistical analysis method, the maximum and minimum temperature was analyzed. The maximum, minimum temperature difference law under different months and weather situations were summarized. The results showed that, the minimum temperature often occur in Luanchuan, while the minimum in winter always occur in Mengjin; the maximum temperature often occur in Yiyang, Yichuan, Yanshi, while the maximum in winter occur in Songxian; from the general temperature, temperature difference is the largest in summer, and the smallest in winter, from the extreme value, the greatest difference is in winter; the order of the effects of different weather types on temperature differences is as follows: snow, rain, fog, snow accumulation, east gale, west gale.
Key words Daily maximum temperature; Daily minimum temperature; Characteristic analysis; Difference contrast; Luoyang region
在日常生活中,环境温度的高低影响着身体舒适度和生活质量。就温度变化来看,同一地点在不同时间温度不同,且区域之间温度也存在差异。华丽娟等研究指出平均温度、极端温度及日较差存在明显的地区差异,而在50万人口以下的城市热岛效应对气候变化可以忽略[1]。按照建设现代气象业务技术体系的要求,天气预报向着无缝隙、精细化的方向发展,即定点、定时、定量[2]。洛阳地势西高东低,境内山川丘陵交错,地形复杂多样,呈东北-西南走向的狭长地形,现辖偃师市、孟津、新安、洛宁、宜阳、伊川、嵩县、栾川、汝阳县共九县(市)。复杂的地形及其较大的南北跨度致使洛阳地区各县市的气温差异较大,据1994~2013年的资料显示,日最高气温地区差最大达13.2 ℃,日最低气温地区差最大达9.8 ℃,如此大的差异给气温预报工作带来了较大的难度,笔者通过分析1994~2013年的资料来总结出现这种差异的规律,为洛阳地区气温精细化预报提供参考。
1 资料与方法
选取洛阳地区偃师市、孟津、新安、洛宁、宜阳、伊川、嵩县、栾川、汝阳县共九县(市)气象部门提供的1994~2013年日最高、最低气温资料,其中,宜阳、伊川、偃师属川区,栾川、洛宁、嵩县属山区,孟津、新安、汝阳属丘陵。采用统计分析方法对洛阳地区日最高、最低气温进行了分析;并将近20年的日气温资料分月、分季度、分天气类型统计,并以国家基准站孟津为对比站,其余8站分别与其进行对比分析,将各站日最高、最低气温减去同日孟津的日最高、最低气温值,得到各站日最高、最低气温差值,统计差值的最大值、最小值、平均值以及≥0 ℃天数、<0 ℃天数、≥3.0 ℃天数与≤-3.0 ℃天数。
2 结果与分析
2.1 洛阳地区日最高、最低气温概况
统计1994~2013年洛阳地区九县(市)日最高、最低气温资料发现,洛阳地区日最高气温平均20.5 ℃,日最低气温平均9.9 ℃,日均气温平均14.6 ℃;最高气温平均偃师最高、栾川最低,两者相差1.8 ℃;最低气温栾川最低、偃师最高,两者相差2.9 ℃;日均气温栾川最低、偃师最高,两者相差2.7 ℃。从四季(表1)来看,除冬季最高气温最小值站点是孟津外,其余各项气温最小值站点均为处于山区的栾川,而除冬季最高气温最大值为位于偏南山区的嵩县外,其余各项气温最大值均为位于川区的站点。总体而言,夏季各站气温差异最大,冬季差异最小。
2.2 温度分月对比分析
2.2.1
栾川与孟津对比分析。 2.2.1.1
日最高、最低温差。栾川位于西南部山区,与孟津气温差异最大,日最高气温差异最大在1、6月,1月平均比孟津高1.8 ℃,而6月平均比孟津低2.4 ℃。其中,栾川和孟津最高温度差值的极值出现在1月,栾川比孟津高13.2 ℃,栾川和孟津最低温度差值的极值出现在11月,栾川比孟津低13.2 ℃,这充分说明了栾川和孟津气候差异非常明显。从气温概况来说,夏季各站气温差异最大,冬季差异最小,但从极值来看,各站气温最大差异出现在冬季,对应温差大的日期分析天气情况发现,冬季明显高于孟津时,往往因为孟津容易出现雾,特别在连续几天的雾日影响下;明显低于孟津时,往往因为强冷空气影响。夏季栾川气温常低于孟津,在有天气系统影响洛阳偏北地区、孟津发生对流天气、刮较大的东北风时,栾川气温高于孟津。日最低气温均是栾川低于孟津,差异最小在1月,仅低0.8 ℃,差异最大出现在5~10月,差值在2.7~3.6 ℃。从最高与最低气温差值变化曲线(图1)可以看到,2条曲线走势一致,其间差值平均为2 ℃,即最高气温差值(栾川-孟津)-最低气温差值(栾川-孟津)=2 ℃,也就是说,若栾川最高气温比孟津最高气温高X ℃,那么最低气温就比孟津最低气温高(X-2) ℃。
2.2.1.2
温差>3.0 ℃的天数。统计温差在3.0 ℃以上的天数,最低气温比孟津低3.0 ℃的天数最多,占40%,最高气温比孟津低3.0 ℃的天数次多,占14%,最高气温比孟津高3.0 ℃占9%,而最低气温比孟津高3.0 ℃仅占0.8%。由图2可见,5、6月栾川的最高、最低气温比孟津低3.0 ℃以上的情况非常多,相反高3.0 ℃的情况就几乎没有;在冬季最高气温栾川比孟津高3.0 ℃的情况比较常见,其他情况均不多见;5~10月间无论最高、最低气温均是栾川比孟津低3.0 ℃以上的情况较多,而低3.0 ℃以上的情况几乎没有。
2.2.5
偃师与孟津对比分析。位于洛阳东部地区,3~10月日最高气温比孟津高2.0 ℃,其他月比孟津高1.0 ℃。6~9月日最低气温比孟津高1.0 ℃,其他月稍高于孟津。
2.2.6
新安与孟津对比分析。最高气温比孟津高1.0 ℃左右的占绝大多数;在2、6、9、10月中最低气温高于孟津与低于孟津的情况基本持平,且均在1.0 ℃左右,其余月份均是高于孟津的情况占多数,平均高1.1 ℃;无论最高、最低气温温差大的几率非常小。
2.2.7
汝阳与孟津对比分析。最高气温在6月高于孟津与低于孟津的情况基本持平,其余月份均高于孟津,平均高1.2 ℃;最低气温在3~10月间高于孟津与低于孟津的情况基本持平,其余月份均高于孟津,平均高1.5 ℃;最低气温高孟津3.0 ℃以上几率最大月份是1月,其次是2、11、12月。
2.3 不同天气形势下的温度对比分析
2.3.1
雪形势下。对于最低气温,除栾川与孟津相当外,其余各县站均比孟津高1.0 ℃以上,其中偃师、伊川、嵩县平均比孟津高2.0 ℃左右,高3.0 ℃以上占8%;比孟津低3.0 ℃以上的情况除栾川占4%外,其余各站均未出现过。对于最高气温,各县站平均比孟津高1.0 ℃左右,比孟津低的几率栾川和洛宁相对大些。栾川、嵩县比孟津高3.0 ℃以上的情况分别占18%、15%;比孟津低3.0 ℃以上的情况除栾川占4%外,其余各站几乎未出现过。
2.3.2
雨形势下。
对于最低气温,栾川平均比孟津低1.8 ℃,洛宁与孟津相当,偃师比孟津高1.4 ℃,其余各站均比孟津高约1.0 ℃;栾川比孟津低3.0 ℃的情况占25%。对于最高气温,栾川比孟津低1.0 ℃,洛宁与孟津相当,偃师高孟津1.8 ℃,其余各站高约1.0 ℃;比孟津低3.0 ℃以上的情况栾川占22%;比孟津高3.0 ℃以上的情况偃师和嵩县占11%。
2.3.3
雾形势下。对于最低气温,栾川平均比孟津低1.4 ℃,洛宁与孟津相当,其余高孟津不到1.0 ℃;栾川比孟津低3.0 ℃以上的几率达25%,嵩县比孟津高3.0 ℃以上达14.6%。对于最高气温,各县站平均均高于孟津,栾川由平均比孟津低变为平均比孟津高3.5 ℃,其中2001年1月20日比孟津高13.2 ℃,且高3.0 ℃以上的几率达50%;嵩县平均比孟津高2.1 ℃,高于3.0 ℃以上的几率达34%;洛宁平均比孟津高1.1 ℃,高于3.0 ℃以上的几率达25%;其余站点高于3.0 ℃以上的几率均有所上升。
2.3.4
有积雪情况下。对于最低气温,栾川与孟津相当,洛宁、偃师高1.0 ℃,其余各站均高2.0 ℃左右。除栾川和洛宁外,比孟津高3.0 ℃以上的情况也较为突出,宜阳、新安、伊川、嵩县、汝阳、偃师分别占28%、23%、21%、17%、15%、11%。对于最高气温,栾川、嵩县、伊川高孟津1.7 ℃左右,其余各站高1.0 ℃左右;高3.0 ℃以上的情况也较为突出,其中栾川、嵩县、宜阳各占28%、19%、11%。
2.3.5
偏东大风情况下。对于最低气温,栾川比孟津低2.0 ℃,洛宁与孟津相当,其余高不到1.0 ℃;栾川低3.0 ℃以上的情况占33%,洛宁占10%。对于最高气温,嵩县、伊川、偃师高于孟津2.0 ℃,其余高1.0 ℃左右;比孟津高3.0 ℃以上的情况也较为突出,嵩县、栾川、伊川、偃师、洛宁、汝阳、宜阳分别占31%、20%、18%、18%、15%、10%、7%。
2.3.6
偏西大风情况下。对于最低气温,栾川比孟津低2.7 ℃,偃师与孟津相当,洛宁比孟津低0.6 ℃,其余各站均高于孟津约1.0 ℃;低孟津3.0 ℃以上的情况栾川占44%,高孟津3.0 ℃以上的情况宜阳、伊川、汝阳、新安约占10%。对于最高气温,栾川比孟津低1.2 ℃,汝阳、新安、洛宁略高于孟津,其余各站高约1.0 ℃;高孟津3.0 ℃以上的情况占11%。
当有上列一种以上天气现象出现时,对各县(市)温度差异影响按照其作用大小依次为雪、雨、雾、积雪、偏东大风、偏西大风。
3 小结
(1)从气温概况来说,夏季各站气温差异最大,冬季差异最小,但从极值来看,各站气温最大差异出现在冬季。
(2)不同的天气类型对洛阳市各县(市)之间温度的差异产生的影响按其影响大小依次为:雪、雨、雾、积雪、偏东大风、偏西大风。
(3)一般而言,各项气温最小值多出现在山区的栾川,但冬季最高气温的最小值出现在孟津;各项气温最大值多出现在位于川区的宜阳、伊川、偃师,但冬季最高气温的最大值位于偏南山区的嵩县。
参考文献
[1] 华丽娟,马柱国,曾昭美.中国东部地区大城市和小城镇极端温度及日较差变化对比分析[J].大气科学,2008,30(1):80-92.
[2] 郭文,杨宝成,鄂继光,等.气象观测中人工站与自动站温度数据对比分析[J].内蒙古气象,2008(4):38-41.