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人类活动从相当长的时间演变来看,经历了由消极、发展到繁荣这样一个逐渐加剧的过程,人类活动的加剧,表现在许多方面,如工业化水平明显提高,城市化进程的飞跃等,这种人类活动对气候变化的影响已经成为当前气候研究的重点之一。人类由于有周一到周日一星期7天的短周期划分,人类活动又存在着明显的短周期性,主要表现为以工作为主的工作日(weekdays)和以休息为主的休息日(weekends)之间的短周期循环,本文研究的主要目的就是要揭示人类的这种短期活动与气候变化“周末效应”现象的关系;这种气象要素的“周末效应”现象在我国是否存在,特别是对于人口密集、经济发达的大、中等城市,“周末效应”的长期变化及分季节变化都有何主要特征;并试图进一步通过单站(本文研究以无锡地区为例)的日供电量数据、空气污染指数及气象要素等多种资料对“周末效应”存在的机理做进一步的分析。
本文首先依据全国1961-2000年四十年的地面日观测资料,从中选取了本文关注的日最高气温和日最低气温数据,计算出气温的日较差DTR,用DTR资料研究了我国及几个大、中等城市(如北京、广州、南京、成都、常州等)的“周末效应”现象,得到了全国DTR“周末效应”的总体分布状况,及不同季节特征,另外对这几个大中等城市采用10年滑动平均得到其1966-1996三十一年的变化,并对每个城市的多年数据按不同季节给予分别讨论,从中发现DTR在不同季节的表现与变化趋势,概括出其逐年、不同季节及星期的演变规律。
本文又着重从无锡站多年气象资料出发,研究了作为一个随着我国经济改革而突飞猛进的中等城市的气象要素的“周末效应”,引入了无锡市供电局提供的日供电量数据和无锡市环保局提供的日空气污染指数数据,将人类短期活动与气象要素的“周末效应”现象之间以纽带的方式联系了起来,本文通过这些数据的“周末效应”反映了其间的相互影响关系,试图对“周末效应”存在的机理进行了分析,揭示出由于人类短期活动的影响而产生的这种“周末效应”的可能原因。
从上述对全国几个大、中等城市及重点对无锡地区资料的分析中,我们发现在人类短期活动的同时,在我国许多大、中等城市DTR在逐年及分季节上都有着一些相似的特征。通过对无锡地区引入无锡日供电量数据和日空气污染指数数据,与气象要素进行相关分析后,我们得出了较为明显的“周末效应”现象,而日供电量数据和日空气污染指数数据可以较好地表征人类活动在短周期中的变化,这样就可以较好地反映人类短期活动对气象要素“周末效应”的影响。
通过以上结果的分析,我们得到如下的研究事实:全国DTR各季度在周末的表现不同,上升及下降趋势存在着季节变化,使得全年的变化作用削弱,不同季节,如DJF与JJA在不少城市都存在着一定的反向变化趋势。
对各城市的DTR星期变化来看,存在着一定的相似性,一般在周六前后有DTR的异动,会有一周的最低值出现,通过分季节观察后,这种异动趋于明显,另外JJA、MAM、DJA及SON各季节间一般都存在着一定的反向变化趋势。
对无锡地区“周末效应”的分析,得出了无锡地区存在着较为明显的“周末效应”现象,许多要素值在周六表现为一周中的最低值或最高值,即存在着较为明显的周循环。
城市日供电量及空气污染指数较好地反映了人类活动的短期变化,将人类短期活动与气象要素间架起了桥梁,从而初步解释了各要素间相互变化可能存在的一种机理,即城市日供电量的变化引起空气污染指数的变化,进而影响天空云量、日照时数、降水频次、平均相对湿度及DTR等气象要素的周末变化,从而揭示了人类短期活动是“周末效应”存在的可能原因。