2010—2012年陜西日最高氣溫出現在夜間的統計特征

黃少妮,陳曉婷,井 宇

(陜西省氣象臺,西安 710014)

2010—2012年陜西日最高氣溫出現在夜間的統計特征

黃少妮,陳曉婷,井 宇

(陜西省氣象臺,西安 710014)

統計2010—2012年陜西十地市氣象站逐時氣溫發現,全省十地市均有日最高氣溫出現在夜間的現象,出現日數占全年的10%～15%。陜北兩地市日最高氣溫出現在夜間的日數約占全年的10%,主要發生在降雨和雨雪降溫天氣過程中。關中中東部的咸陽、西安和渭南約占全年的11%～14%,以降雨過程為主,雨雪降溫和陰天等天氣次之；關中北部銅川占全年的10%左右,其發生的天氣類型介于陜北和關中中東部之間；寶雞約占全年14%,其輕霧天氣類型在所有站中出現頻次最多。陜南西部的漢中和安康約占全年的13%～15%,絕大多數發生在降雨天氣過程中,而東部的商洛發生的天氣類型和頻次更接近關中中東部地區。在冬半年降溫過程中,當白天冷高壓南下控制陜西,冷空氣自北向南橫掃陜西大部,帶來降溫天氣,導致全省大部日最高氣溫出現在夜間；在夏半年降水過程中,當白天鋒面過境,出現降水,氣溫迅速下降,天空狀況以陰天為主,空氣濕度較大,氣溫變化幅度減小,使日最高氣溫出現在夜間。

溫度日變化；最高氣溫；異常變化；陜西

氣溫不僅是氣候系統的重要表征指標[1-3],也直接影響人們的日常生活和生態環境,日最高、最低氣溫以及氣溫的日變化規律,對于做好城市氣象、環境污染以及城市分布的合理化研究具有重要的意義,因此日最高、最低氣溫以及氣溫的日變化特征受到越來越多的關注和重視[4-8]。對于我國北方地區而言,受太陽輻射日變化的影響,近地面氣溫一般在14—15時出現最高值,日出前后出現最低值,或者由于天氣系統的影響,最高、最低氣溫出現的時間可能有變化,但總體表現為最高氣溫出現在白天,最低氣溫出現在夜間,而在半夜出現一日最高氣溫則比較少見[9]。預報員在制作城鎮氣象要素預報時,容易忽略這一特征,使得溫度預報準確率降低,這也是溫度預報急需解決和突破的難題。近年來有學者對關中平原一次溫度異常演變分析表明[10],霧霾天氣抑制了白天局部大氣的升溫幅度,冷空氣以及秦嶺地形阻擋共同影響使關中部分地區出現夜間溫度異常升高的現象。同時,城市化發展也影響著日最高、最低氣溫的出現時間以及氣溫的日變化速率[11]。本文利用2010—2012年陜西10個地市氣象站逐時氣溫資料,對日最高氣溫出現在夜間的天氣過程進行統計分析,有助于預報員對受多方面因素影響的溫度變化有更具體的認識,進而有利于提高溫度精細化預報水平。

1 資料和方法

所用資料為2010—2012年陜西10個地市氣象站日逐時氣溫資料。利用統計方法對10個地市站20—20時的日最高氣溫出現在夜間的日數及其發生的天氣過程進行分類分析。按照常規地面氣象觀測業務規定,天氣現象等的時段劃分為：夜間20—08時,白天08—20時。

2 統計結果分析

2010—2012年,全省10個地市均發生了日最高氣溫出現在夜間的現象,且20—20時夜間出現最高氣溫的日數明顯多于08—08時。根據預報員日常業務制作城鎮氣溫預報的需求,僅針對20—20時日最高氣溫出現在夜間的天氣過程進行統計分析。結果發現,日最高氣溫出現在夜間的現象常常與降雨和雨雪降溫天氣過程以及陰天多云、輕霧等天氣狀況有關。由于降溫常常伴隨雨雪過程發生,為了避免重復統計,下文所統計的雨雪降溫指降溫或雨雪過程。

2.1 陜北地區統計結果

由表1可看出,2010—2012年,陜北的榆林和延安日最高氣溫出現在夜間的日數約占全年總日數的10%。2012年兩站均有35d最高氣溫出現在夜間。其中,榆林有15d發生在降雨過程中,18d發生在雨雪降溫過程中,2d出現在陰天；延安發生在降雨和雨雪降溫過程中的日數均為17d,1d出現在陰天。這兩站2010、2011年的統計結果與2012年的統計特征基本一致,且降雨、雨雪降溫和陰天等天氣過程所占的比例也基本一致。

上述統計結果表明,榆林和延安日最高氣溫出現在夜間的現象主要發生在降雨和雨雪降溫天氣過程中,陰天或多云天氣時較少,輕霧天氣時無此現象。

表1 陜西十地市2010—2012年日最高氣溫出現在夜間時對應的天氣類型統計結果 d

2.2 關中地區統計結果

由表1可看出,2010—2012年,關中5個地市站日最高氣溫出現在夜間的日數約占全年總日數的10%～14%。位于關中中東部的西安、咸陽和渭南3個測站,發生日最高氣溫出現在夜間的天氣過程類型和出現頻次比較一致,特別是降雨和雨雪降溫天氣過程。

2012年西安有39d日最高氣溫出現在夜間,咸陽和渭南分別為34d和39d,均占全年的11%左右,主要發生在降雨天氣過程中 (西安、咸陽和渭南分別有23、22和24d),其次為雨雪降溫和陰天等天氣類型,而且對應同一次天氣過程,3個測站大都同時發生日最高氣溫出現在夜間的現象。2011年和2010年的統計結果也表明,3個測站發生日最高氣溫出現在夜間的天氣過程類型和頻次基本一致,以降雨過程為主,雨雪降溫和陰天等天氣過程次之,輕霧天氣時較少發生。

銅川冬半年的雨雪降溫天氣過程常常與延安對應同一個過程,而夏半年除了全省范圍的降雨過程外與西安常常對應同一個降雨過程,因此銅川的統計特征介于陜北和關中中東部之間。

寶雞位于關中西部,處于天氣系統的上游,日最高氣溫出現在夜間的日數約占全年的14%,天氣過程類型依然以降雨為主,與關中其它測站不同的是雨雪降溫、輕霧和陰天等天氣類型發生的頻次比較接近,其中輕霧天氣類型在所有站中出現頻次最多。

2.3 陜南統計結果

由表1可看出,2010—2012年,陜南西部的漢中和安康日最高氣溫出現在夜間的天氣過程類型和頻次較一致,絕大多數發生在降雨天氣過程中,雨雪降溫和陰天等天氣類型較少,輕霧天氣僅有1d左右。這可能是由于漢中和安康位于秦嶺以南,冬季降雪過程較少,多以降雨或雨夾雪天氣現象出現。

陜南東部的商洛日最高氣溫出現在夜間的天氣過程主要是降雨,雨雪降溫和陰天等天氣類型較漢中和安康偏多,天氣過程類型與關中中東部地區更接近。

3 成因分析

分析全省大部分地市同時發生日最高氣溫出現在夜間的天氣過程發現,冬半年主要為雨雪降溫過程,受來自西伯利亞冷空氣的影響,降溫前冷高壓前部到達陜西北部,白天隨著冷高壓南下控制全省,冷空氣自北向南橫掃全省大部分地區,帶來降溫天氣,導致日最高氣溫出現在夜間；夏半年主要為降水天氣過程,由于陜西夏季降水主要受東亞夏季風的影響,屬于鋒面降水,當白天鋒面過境,出現降水,氣溫迅速下降,天空狀況以陰天為主,空氣濕度較大,白天氣溫的變化幅度減小,使最高氣溫出現在夜間。

分析2012年12月14—15日關中地區最高氣溫出現在夜間的輕霧天氣過程發現,地面圖上關中處于西南倒槽 (暖低壓)里,其頂部伸到河套附近,白天關中地區寶雞、西安、咸陽、渭南站均了出現輕霧天氣。由于霧天空氣相對濕度較高,水汽達到飽和,氣溫白天增溫幅度減小。統計輕霧天氣過程發現夜間最高氣溫比白天最高氣溫僅高出1～2℃左右。寶雞站輕霧天氣類型在所有站中出現頻次最多,這可能與地形等因素有關,值得進一步探討。

4 結論

(1)2010—2012年陜西省十地市均有最高氣溫出現在夜間的現象,且最高氣溫出現在夜間的日數占全年的10%～15%。其中,陜北兩地市約占全年的10%,主要發生在降雨和雨雪降溫天氣過程中；關中中東部咸陽、西安、渭南占全年的11%～14%,以降雨過程為主,雨雪降溫和陰天等天氣類型次之；關中西部寶雞站占全年的14%,以降雨天氣為主,但輕霧天氣類型在所有站中出現頻次最多；關中北部銅川站約占10%,其統計特征介于陜北和關中中部之間。陜南西部約占全年的13%～15%,絕大多數發生在降雨天氣過程中,陜南東部占全年11%左右,發生的天氣類型和頻次更接近關中中東部地區。

(2)冬半年,受來自西伯利亞冷空氣的影響,白天冷高壓南下控制陜西,冷空氣自北向南橫掃全省大部分地區,帶來降溫天氣,導致日最高氣溫出現在夜間；夏半年,當白天鋒面過境時,出現降水,氣溫迅速下降,白天氣溫的變化幅度減小,造成日最高氣溫出現在夜間。

[1] 白愛娟,方建剛.陜西近50年氣溫變化特征及對天氣預報的影響[J].陜西氣象,2005(5)：1-4.

[2] 龐翻,李建芳,韓潔.近50年寶雞氣溫變化趨勢及規律[J].陜西氣象,2012(6)：28-32.

[3] 普卓瑪,尼瑪央珍,羅布.近40年西藏定日縣氣溫變化特征分析[J].高原山地氣象研究,2013, 33(3)：55-59.

[4] 賴亮,鐘曉平.達州地區高溫天氣及其變化特征[J].高原山地氣象研究,2014,34(4)：64-71.

[5] 李躍清,李崇銀.青藏高原東側地區夏季氣溫變化及其可能原因[J].高原氣象,2003,22(增刊1)：24-31.

[6] 王旻燕,呂達仁.GMS5反演中國幾類典型下墊面晴空地表溫度的日變化及季節變化 [J].氣象學報,2005,63(6)：957-967.

[7] 周國華,王盤興,羅小莉,等.基于160站資料的我國表面氣溫異常特征 [J].應用氣象學報, 2011,2(3)：283-291.

[8] 周宇,史軍,孫國武,等.1873-2009年上海氣溫日較差變化及其影響因素 [J].氣象與環境學報,2012,28(1)：24-30.

[9] 楊萍,肖子牛,劉偉東.北京氣溫日變化特征的城郊差異及其季節變化分析 [J].大氣科學, 2013,37(1)：101-112.

[10] 黃少妮,王建鵬,王丹,等.西安一次夜間異常增溫過程的數值模擬及診斷[J].干旱氣象, 2015,33(2)：270-277.

[11] PetersonTC,GalloKP,LawrimoreJ,etal. Globalruraltemperaturetrends[J].Geophys ResLett,1999,26(3)：329-332.

P423.31

：A

黃少妮,陳曉婷,井宇.2010—2012年陜西日最高氣溫出現在夜間的統計特征[J].陜西氣象,2015(4)：10-13.

1006-4354(2015)04-0010-04

2015-04-04

黃少妮(1981—),女,漢,陜西西安人,博士,工程師,從事天氣變化預測研究和應用。

中國氣象局預報員專項項目(CMAYBY2015-076)；陜西省氣象局博士基金(2014B-1)；陜西省氣象局研究性業務重點項目(2015Z-3)