武漢市城市氣溫特征分析

陳麗紅

摘要：利用武漢市1961-2010年的逐日空氣溫度、最高和最低氣溫觀測資料，分析了武漢市四季氣溫要素的年際、年代際變化特征和武漢市城市熱島的情況以及城市不同下墊面的氣溫特征。

關(guān)鍵詞：武漢市；城市氣溫；特征

【中圖分類號(hào)】G633.55

引言

自從工業(yè)革命以來，隨著世界經(jīng)濟(jì)改革與發(fā)展，城市建設(shè)與發(fā)展突飛猛進(jìn)，工業(yè)廢水、廢氣、廢渣負(fù)荷，不斷加重城市的環(huán)境負(fù)擔(dān)。另一方面，隨著社會(huì)不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，人口急劇向城市集中，導(dǎo)致城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口不斷增加，使得城市環(huán)境發(fā)生巨大的變化。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著城市化進(jìn)程的加快，人們生活水平的提高，氣候變化、防災(zāi)減災(zāi)、低碳環(huán)保等成為現(xiàn)代人關(guān)注的重點(diǎn)。

1.資料與方法

本文用到的資料主要有武漢市國家氣象站1961-2010年50年逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫，觀測時(shí)間為1、4、7、10月，觀測時(shí)次為北京時(shí)間02、08、14和20h。觀測資料來源于湖北省歷史資料數(shù)據(jù)庫，文中所有采用的資料觀測采集和處理均按氣象觀測技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，并對國家站資料分別統(tǒng)計(jì)日、月、年平均值，并在此基礎(chǔ)上對逐年值進(jìn)行分析比較。

文中對氣溫變量的處理采用簡單的統(tǒng)計(jì)方法，其中對氣候變化趨勢分析采用線性傾向估計(jì)法：

用xi表示樣本量為n的某個(gè)氣候變量，用ti表示xi所對應(yīng)的時(shí)間，建立xi與ti之間的一元線性回歸方程：

該公式中，a為回歸常數(shù)，b為回歸系數(shù)，a和b可以用最小二乘法進(jìn)行估計(jì)。

對觀測數(shù)據(jù) 及其對應(yīng)的時(shí)間 ，回歸系數(shù)和回歸常數(shù)a用最小二乘法估計(jì)為

回歸系數(shù)b的符號(hào)為正，即當(dāng)b>0時(shí)，說明隨時(shí)間T的增加X呈上升趨勢；當(dāng)b的符號(hào)為負(fù)，即b<0時(shí)，說明隨時(shí)間t的增加x呈下降趨勢。B值的大小反映了上升或下降的速率，即表示上升或下降的傾向程度。

2.氣溫年際變化特征

首先對武漢市50年氣溫平均狀況進(jìn)行分析（如圖1所示），從該圖可以看出武漢市近50年平均氣溫、最高氣溫、最大氣溫趨勢基本相同，變化不大，其中平均氣溫與最低氣溫比較接近，而最高氣溫遠(yuǎn)高于平均氣溫和最低氣溫。三項(xiàng)數(shù)據(jù)稍有增高趨勢，但不明顯。平均氣溫最高值為18.6。C，出現(xiàn)在2007年，最低值出現(xiàn)在1969年，為15.4。C；最高氣溫最高值為39.6。C，出現(xiàn)在2003年，最高氣溫最低值為35.4。C，出現(xiàn)在1987年；最低氣溫最高值為15.4。C，出現(xiàn)在2007年，最低氣溫最低值為11.4。C，出現(xiàn)在1969年。

武漢市50年夏季（6、7、8月）氣溫變化曲線圖夏季（6、7、8月）最高氣溫最高值為33.9。C（1961年），最低值為29.3。C（1981年）；從圖2可以看出，武漢夏季平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫趨勢基本相同，變化不大，三種氣溫的差異不大，但是其差值較春季相比較小，三項(xiàng)要素規(guī)律性較好，隨年代變化不大。

圖3為秋季（9、10、11、12月）氣溫變化曲線圖，該圖顯示武漢市秋季平均氣溫最高值33.9。C（1961年），最低值29.3。C（1981年）；從圖3中可以看出，武漢市秋季平均氣溫、最高氣溫、最大氣溫趨勢基本相同，變化不大，三種氣溫的差異不大，即最低與平均、平均與最高差異相當(dāng)，規(guī)律性較好，同時(shí)三項(xiàng)數(shù)據(jù)隨年代變化不大。

3.氣溫變化趨勢

從武漢市全年及春、夏、秋、冬四季平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫長期變化趨勢（如表1所示）可以看出，三要素在全年和四個(gè)季節(jié)均呈現(xiàn)增大的趨勢，冬、春季節(jié)較夏、秋季節(jié)增加趨勢更為顯著，春季增加最明顯的是最高氣溫，其變化趨勢是0.39/10a，夏季平均氣溫雖然增加不明顯，僅僅為0.02/10a，但是其最高氣溫增加趨勢是0.2/10a，秋季的平均氣溫，最高氣溫和最低氣溫增加趨勢比較接近，冬季的平均氣溫增加趨勢為0.35/10a，其最低氣溫變化趨勢最應(yīng)引起關(guān)注，已經(jīng)高達(dá)0.49/10a，全年而言，最低氣溫增加趨勢尤其明顯為0.62/10a，最高氣溫其次為0.41，平均氣溫增加并不明顯。

4.結(jié)束語

隨著氣溫的差異比地表溫度的差異小，而且這種溫度差異隨季節(jié)和天氣條件有所變化；不同下墊面上氣溫（地表溫度）的差異在日平均氣溫、極端最高（低）氣溫上都有反映，以日平均和極端最高氣溫（地表溫度）差異最明顯；其中， 夏季寬闊而少樹的街道和廣場溫度顯著偏高，晝夜溫差大；而以綠色植物為下墊面或樹蔭遮蔽下的溫度偏低，晝夜溫差較小。

參考文獻(xiàn)

[1]奧秀芬，鄭世芳.濟(jì)南市新老站址氣溫觀測資料對比分析[J]，山東氣象，2003，4～28.endprint