氣溫與其他氣象要素之間關(guān)系研究

徐昌龍　宋樹生　張瑩瑩　崔日權(quán)

摘要 本文利用延吉市1981—2010年氣象觀測資料分析，對延吉市最高、最低氣溫變化特點進行分析，通過分析了解最高、最低氣溫與其他氣象要素之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)天空變化、降水、風向風速、相對濕度與氣溫變化有密切正負相關(guān)性，且按季節(jié)有所不同。

關(guān)鍵詞 氣溫;氣象要素;關(guān)系

中圖分類號：P468.02 文獻標識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）06–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.020

氣溫日變化主要受地面增熱與冷卻作用而發(fā)生變化，如白天地表面吸收太陽輻射能而逐漸增熱，通過輻射、分子運動、湍流及對流運動和潛熱輸送等方式將熱量傳遞給邊界層大氣，大氣溫度隨之升高;夜間地表面因放射長波輻射而冷卻，邊界層大氣溫度也隨之降低。延吉市地處東部山區(qū)，屬于盆地，氣溫變化復(fù)雜，時間和空間變化明顯。通過分析氣溫變化特征，摸索氣溫變化規(guī)律，給溫度預(yù)報提供重要參考信息。利用延吉市近30年氣象觀測資料，分析最高（低）氣溫變化特征，按季節(jié)和要素進行比較，初步探討其與氣象要素之間的內(nèi)在關(guān)系。

1 天空狀況對氣溫的影響

白天有云時，地面受太陽輻射少，最高氣溫要比晴天低。而夜間有云時地面不易散熱，最低氣溫反而比晴天高。

1.1 對最高氣溫的影響

分析1981—2010年日平均最高氣溫，云天對最高氣溫有負面影響，其中夏季平均負距平值最大為-1.4，且總云量≥8成時越明顯，春季和秋季次于夏季，冬季不明顯（表1）。冬季不明顯原因是白天有云同時，有天氣系統(tǒng)的例子多，還得考慮風等影響。

1.2 對最低氣溫的影響

云天對最低氣溫有正面影響，其中冬季平均負距平值最大為3.0，且總云量≥8成時越明顯，秋季和春季次于冬季，夏季相對不明顯，這跟對最高氣溫的影響相反。主要原因有冬季夜間有云同時，有天氣系統(tǒng)的例子多，東風也起到正面影響（表2）。

2 降水對氣溫的影響

雨滴在下落途中不斷蒸發(fā)，大量吸收周圍空氣熱量，使地面氣溫降低，特別是當白天有雷陣雨時，冷空氣隨同降水傾斜至地面，往往使氣溫突降不少。當下雪時，反而升溫。為分析降水天氣對氣溫的影響，將各季平均日最高、最低氣溫與降水天做比較。

通過對08∶00—20∶00降水對最高氣溫影響、對08∶00—20∶00降水對最低氣溫影響進行分析，發(fā)現(xiàn)降水普遍抑制最高氣溫升高，降水量越大效果越明顯，特別是春天距平值達-6.7。冬天0.5 mm以內(nèi)降水對最高氣溫影響不大，但有>2.5 mm降水時，反而升溫。有降水時最低氣溫不易下降，冬季最大為5.9，秋季次之，夏季最小。這可能與其他氣象要素有關(guān)，如夏季有過程時刮東風，對最低氣溫起負面影響（圖1）。

3 風對氣溫的影響

風速大時，亂流交換強，有利于空氣熱量上下交換[1]。在白天增溫時段內(nèi)，由于亂流交換，會使下層空氣熱量向上傳遞，從而使近地面層空氣增溫慢;夜間有亂流交換，促使上面熱量向下傳遞，地面空氣降溫減慢。一般風速越大，這種作用就越明顯。延吉市一年四季主要盛行西風和東風，因此只分析西風和東風。

3.1 西風對最高、最低氣溫的影響

通過對14∶00和08∶00風向、風速變化進行分析，發(fā)現(xiàn)西風對最高氣溫除夏季外起負面影響，其中秋季最明顯，冬季次之，且風速越大負距平值越大，還有08∶00風向同樣為西風時效果明顯。夏季刮西風時，對最高氣溫起正面作用，但夏季風速普遍不大，因此對風速變化，最高氣溫反應(yīng)不明顯。通過對02∶00和08∶00風向、風速變化進行分析，發(fā)現(xiàn)西風對最低氣溫普遍起正面作用，但一般距平值小，對最低氣溫變化不明顯（圖2）。

3.2 東風對最高、最低氣溫的影響

通過對14∶00和08∶00風向、風速變化進行分析，發(fā)現(xiàn)東風對最高氣溫，在春季和夏季起負面作用，秋季和冬季起正面作用[2]。由于延邊地離海洋較近，東風帶來的海風，冬天是暖風、夏天是冷風，其中夏季隨著風速增加負面效應(yīng)更加明顯，同時08∶00也是東風時，負距平值達到-3.6。冬季東風時，刮過來暖濕的海風起著增溫效果，但延邊地區(qū)冬季東風少，風速也不大，增溫幅度不明顯。

通過對02∶00和08∶00風向、風速變化進行分析，發(fā)現(xiàn)東風對最低氣溫影響較明顯。冬季、春季、秋季東風起正面效應(yīng)，其中冬季和秋季更為明顯，距平值達6.4。08∶00同樣是東風時效果明顯，但對風速變化不敏感。夏季東風對最低氣溫起著負面作用，但效果不明顯（圖3）。

4 相對濕度對氣溫的影響

低空相對濕度大或有霧生成時，對氣溫影響與云類似，白天使氣溫不易升高，夜間使氣溫不易降低。通過分別對各季14∶00相對濕度變化和最高氣溫、02∶00相對濕度變化和最低氣溫進行分析，發(fā)現(xiàn)相對濕度與最高氣溫負相關(guān)顯著，且隨著相對濕度增加更加明顯，特別是春季距平值達-6.5，夏季和秋季次之。冬季相對濕度≥80%時最高氣溫反而升高，與風向風速等其他因素有關(guān)。相對濕度與最低氣溫有著正相關(guān)，但相對濕度<80%時效果不明顯（圖4）。

5 小結(jié)

（1）天空狀況云量增加抑制最高氣溫上升，其中夏季最明顯，春季和秋季次之，冬季不明顯。云天對最低氣溫下降起抑制作用，其中冬天平均負距平值最大為3.0，且總云量≥8成時越明顯，秋季和春季次于冬季，夏季相對不明顯。

（2）降水普遍抑制最高氣溫升高，降水量越大時效果越明顯，特別是春天，冬天0.5 mm以內(nèi)降水對最高氣溫影響不大，但有超過2.5 mm降水時反而升溫。有降水時最低氣溫不易下降，冬季最明顯，秋季次之，夏季最小。

（3）西風除夏季外抑制最高氣溫升高，其中秋季最明顯，冬季次之，且風速越大負距平值越大，08∶00風向同樣為西風時效果明顯。西風對最低氣溫普遍起正面作用，但效果不明顯;東風對最高氣溫，春季和夏季起負面作用，秋季和冬季起正面作用。東風在冬季、春季、秋季東風對最低氣溫起著正面效應(yīng)，其中冬季和秋季更明顯，夏季東風對最低氣溫起負面效應(yīng)。

（4）相對濕度與最高氣溫負相關(guān)顯著，且隨著相對濕度增加更加明顯，特別是春季，夏季和秋季次之。冬季相對濕度≥80%時最高氣溫反而升高。相對濕度與最低氣溫有正相關(guān)關(guān)系，但相對濕度<80%時效果不明顯

（5）通過溫度與其他氣象要素進行定量分析，進一步了解氣溫變化與其他氣象要素之間的關(guān)系，在實際溫度預(yù)報業(yè)務(wù)當中，在數(shù)值預(yù)報結(jié)果基礎(chǔ)上，結(jié)合當?shù)靥攸c，可適當訂正，檢驗數(shù)值預(yù)報同時可以提高預(yù)報的準確率。

參考文獻

[1] 黃愛星，邢維東.武鳴近年氣溫變化及與其他氣象要素特征分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2012，33（S1）：171–172.

[2] 趙春雨.遼寧省近50年氣候變化特征及影響因子研究[D].南京：南京信息工程大學，2006.

責任編輯：黃艷飛

Study on the Relationship Between Temperature and other Meteorological Elements

XU Chang-long et al Yanbian Prefecture Meteorological Bureau， Yanji， Jilin 133000

Abstract This paper uses the analysis of the meteorological observation data of Yanji City from 1981 to 2010 to analyze the characteristics of the maximum and minimum temperature changes in Yanji City. Through the analysis to understand the relationship between the maximum and minimum temperatures and other meteorological elements， it is found that the sky changes， precipitation， wind direction and wind speed， Relative humidity has a close positive and negative correlation with temperature changes， and varies according to seasons.

Key words Temperature; Meteorological element; Relationship

作者簡介 徐昌龍（1973–），男，吉林和龍人，高級工程師，主要從事天氣預(yù)報研究。

收稿日期 2020–06–13