嘉祥采暖期氣候變化分析

羅蓓蓓 仝星

摘 要：根據《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2015）中關于采暖氣候條件的規定，利用嘉祥縣氣象臺1981-2010年的氣象資料，統計分析嘉祥冬半年（11月-次年3月）氣溫變化情況，得到嘉祥縣采暖期的初日、終日、采暖期長度、采暖強度，為嘉祥集中供暖提供決策氣象服務。

關鍵詞：采暖期初日；終日；采暖期長度；采暖期強度

嘉祥縣位于山東省濟寧市西部，東經116°06′～116°27′，北緯35°11′～35°，屬中緯度地區，季節變化明顯，冬季寒冷，冬半年（11月-次年3月）日平均氣溫穩定小于或等于5℃的日數為：110天，符合宜采用集中供暖的國家標準。

通過對采暖期初日、終日等氣象要素的分析，找出其中的變化規律和特點，在保證采暖質量的同時，又能合理科學利用能源和減少污染，為嘉祥集中供暖提供決策氣象服務。

1 資料和方法

1.1 資料來源

所用資料來自嘉祥縣氣象臺國家一般氣象站，資料包括1981-2010年日平均氣溫。

1.2 術語定義及計算方法

1.2.1術語定義

采暖期度日是指采暖期日平均溫度與規定的閾值溫度之間的溫差。

暖期強度是采暖期內逐日采暖度日的總和。

采暖期強度可以反映出該時段溫度的高低，度日數越大說明該時間段的溫度越低，所需要的供暖強度越大。

1.2.2采暖度日計算公式

采暖期度日計算公式：

其中：

D為某一天的采暖度日（℃）；

T 0為閾值溫度（5℃）；

T為日平均溫度。

1.2.3五日滑動平均計算法

五日滑動平均法是在一個長序列的逐日資料中，按日序從第一天到第五天，第二天到第六天，第三天到第七天…每相應五天資料計算其平均值。由此得到的平均值稱為五日滑動平均值。

五日滑動平均法求算穩定通過某界限溫度的起始日期的方法為：（假設界限溫度為5℃）

1）在升溫季節里，找出日平均氣溫第一次出現≥5℃的日期；

2）向前推四天；

3）按日序依次計算出五日滑動平均溫度；

4）從一年中最長的一段大于該界限溫度的五日滑動平均溫度序列中，選取第一個≥5℃的五日滑動平均溫度；

5）從組成該五日滑動平均溫度的五天中，選取第一個日平均溫度≥5℃的日期。

五日滑動平均法求算穩定通過某界限溫度的終止日期的方法為：（假設界限溫度為5℃）

1）在降溫季節里，找出日平均氣溫第一次出現≤5℃的日期；

2）向前推四天；

3）按日序依次計算出五日滑動平均溫度，直到出現第一個五日滑動平均溫度<5℃；

4）選取最后一個≥5℃的五日滑動平均溫度；

5）從組成該五日滑動平均溫度的五天中，選取最后一個日平均溫度≥5℃的日期。

2 采暖期的氣候條件分析

冬季采暖指標主要取決于受溫度變化影響的采暖期長度和采暖期強度。

2.1 采暖期長度分析

按照《采暖通風與空氣調節設計規范》（GB50019-2015）的國家規定：以室外平均溫度穩定低于或等于5℃的日期為采暖期初日，以室外平均溫度穩定高于或等于5℃的日期為采暖期終日，采暖期初日與終日間的天數為采暖日長度。

2.1.1采暖期初日的年變化特征

采用五日滑動平均法，對1981年-2010年逐日平均氣溫進行統計分析、計算得到：嘉祥縣穩定低于或等于5℃的平均開始日期是11月21日。

從圖1中可以看出，1981年-2010年嘉祥縣采暖初日的傾向率為1.29天/10a，采暖期初日的出現日期推后變化較為明顯。

2.1.2采暖期終日的年變化特征

采用五日滑動平均法，對1981年-2010年逐日平均氣溫進行統計分析、計算得到：嘉祥縣平均采暖期終日日期是3月11日。

從圖2中可以看出，1981年-2010年嘉祥縣采暖期終日的傾向率為0.56天/10a，采暖期終日出現的日期呈提前趨勢。

2.1.3采暖期長度的變化特點

經過對1981年-2010年采暖期長度的統計分析得出：嘉祥縣平均采暖期長度110天，其中1986年采暖期長度最長為127天，比平均值多17天；最短出現在2010年，為91天，比平均值少9天。

從圖3中可以看出，1981年-2010年采暖期長度的分布整體呈現下降趨勢，低于采暖期長度平均值的年數有14年，高于采暖期長度平均值的年數有16年。但從2004年-2010年的采暖期長度分布可以看出，除2009年采暖期長度略高于平均值外，其他年份均低于平均值。

2.2 采暖強度的變化

2.2.1采暖強度的年際變化分析

通過對1981年-2010年每年采暖強度進行統計分析得出：嘉祥縣的年平均采暖強度為：360.3d.℃。

從圖6中可以看出，1981-2010年每年采暖強度整體呈現下降趨勢。其中，高于平均值的有19年，低于平均值的有11年。

2.2.2采暖強度的月變化情況

對嘉祥縣1981-2010年采暖強度月平均值進行統計得出：11月份的采暖強度為4.2 d.℃，12月份的采暖強度為115.4 d.℃，1月份的采暖強度為173.8d.℃，2月份的采暖強度為33.5 d.℃，3月份的采暖強度為-0.59d.℃。

從圖5中可以看出，每年的12月份和1月份的采暖強度比較大，分別為115.4 d.℃、173.8 d.℃。

3 采暖期的氣溫分析

通過對采暖期的日平均氣溫進行統計分析， 從圖6中可以看出，采暖期的逐日氣溫呈“U”型分布。隨著冷空氣的影響，進入11月份后，氣溫呈下降趨勢，到了12月份和1月份時氣溫達到最低，進入2月份后氣溫呈現上升趨勢，因此12月份和1月份是最冷的月份，也是需要供暖最強的月份。

4 結論

1）嘉祥縣冬季采暖平均初日為11月21日，終日為3月11日，采暖期長度為110天，平均采暖強度為：360.3d.℃。與法定采暖日期11月15日至次年3月15日相比，初日推遲6天，終日提前4天。

2）采暖期內，每年12月和1月是一年內最冷的月份，需要的采暖強度最大，須加強供暖。

3）通過對嘉祥采暖期初日、終日、采暖期長度、采暖強度的變化特征分析，可以反映出受全球氣候變暖的影響，嘉祥采暖期長度越來越短，采暖強度越來越小。可以根據當地氣象部門的氣候分析和天氣預報，及時調整供暖啟動和停止的時間，實施動態供暖機制，不僅能滿足公眾采暖需求，同時可以避免資源浪費和大氣污染。

參考文獻：

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作者簡介：

羅蓓蓓（1983-），女，山東微山人，本科，漢族，研究方向：氣象預報。