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摘 要:随着城市的快速发展,局地城市高温问题愈加突出,应用合适的热浪指标分析和判别热浪天气对局地城市是必要的研究内容。利用宁波1956—2015年(5—9 月)的气候资料,对比分析宁波城市站、城镇站和气候背景站气温长序列的年代变化以及夏季城市的增暖程度。主要参照国家气象热浪标准研究,计算了宁波局地热浪各项指标,并与其它城市指标数据进行对比分析,最后通过宁波2013年夏季死亡人数数据对局地热浪等级的合理性进行了初步验证,结果表明波热浪等级与死亡总人数具有较好的相关性。
关键词:城市;热浪指标;增暖程度;死亡人数
中图分类号:P401 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160833183
1 研究材料与方法
本文主要讨论和研究的是城市高温热浪特征以及其指标的建立,气温要素成为众多要素中最关键的。
2 城市高温特征分析
2.1 气温年代际变化
鄞州、慈溪及石浦三站的最低气温均为上升趋势,其中最显著的增暖跃变均出现在20世纪90年代以后到21世纪初,90年以后的增温斜率三站平均值分别为0.1、0.05及0.1,而长时间序列增温斜率为0.04、0.02及0.03;鄞州、石浦及慈溪三站的最高气温均为上升趋势,其中最显著的增暖跃变出现在1985年以后到21世纪初,显著增温时效略有提前,1985年以后的增温斜率为0.67、0.07及0.11,而长时间序列为0.04、0.02及0.03。
2.2 城市的夏季增暖程度
代表城市特征的鄞州站、代表城镇特征的慈溪站与代表背景气候的石浦站在夏季气温增长趋势变化上存在较大程度差异。鄞州站、慈溪站夏季年平均最高气温10a增长率分别为0. 407℃/10a和0. 249℃/10a,而石浦站(背景气候)为 0.136℃/10a,在之前将这种趋势差异归结为城市发展和人为影响的共同作用,我们暂时统称人为热影响,那么鄞州站和慈溪站去掉背景气候增暖效应即为人为热影响, 即可得夏季最高气温代表宁波的城市和城镇的人为热增暖贡献率分别达到了 66. 6%和45.4%;从最高、最低气温都可明显看出城市和城镇不同的城市化发展对城市增暖效应都是高程度发展更为突出。
3 城市高温热浪指标分析
3.1 城市炎热临界值
宁波炎热临界值为89.6℃,与黄卓等人计算的其他10个城市炎热临界值进行对比,此表中同时计算了该临界值在高湿度值下所对应的最高温度值。宁波城市与杭州的炎热临界值最高均为89.6℃,宁波与杭州同属于一个省份,从地理位置上宁波纬度上比杭州低近0.7°,有研究表明纬度是影响我国气温分布结构的重要因素。
3.2 城市高温热浪的判别
根据2013年8月3—12日逐日热浪指数与极端最高温度的对比图(略)可以看出,热浪指数随时间的变化趋势与极端最高温度的变化趋势基本相同。宁波在8月8日最高温度达到这一次热浪过程的最高值42.1 ℃,同样当日的热浪指数也达到了14.2的最高值,这说明当日极端最高气温大小在热浪指数中有重要的决定性作用,8月5日和6日的最高温度分别为41.3℃和40.7℃,但6日的热浪指数却比7日的要高,从热浪指数公式可以看出其原因就是因为热浪指数有一个累计效应,这说明极端最高气温虽然是热浪指数大小重要的决定性参数,但也却不是唯一的影响参数,同时可以说明这一点的是8月9日的热浪指数比7日高,极端最高气温却比7日低,也正是9日累积了前几日炎热的结果。
4 小结
宁波1956—2014年年平均最低、最高气温,鄞州站(城市)、慈溪站(城镇)和石浦站(气候背景)均有变暖趋势,其中最明显的均为代表城市特征的鄞州站。年平均最低、最高气温增温总效应在城市是相当的,这和其他讨论城市增温效应的文章中最低气温具有更高增长率的结论有不一致,这可能和宁波一定程度上有海洋效应有关。
鄞州站、慈溪站夏季年平均最高气温10a增长率分别为0. 407℃/10a和0. 249℃/10a,而石浦站(背景气候)为 0.136℃/10a,可得夏季最高气温代表宁波的城市和城镇的人为热增暖贡献率分别达到了 66. 6%和45.4%;那么年平均最低气温10a增长率分别为0. 402℃/10a和0.254℃/10a ,而石浦站(背景气候)为 0.102℃/10a,可得夏季最低气温人为热增暖贡献率分别达到了 74.6%和59.8%。从最高、最低气温都可看出城市和城镇不同的城市化发展对城市增暖效应都是高程度发展更为突出。
参考文献
[1]蒋维媚,苗世光,张宁,等.城市气象与边界层数值模拟研究[J].地球科学进展,2010,25(5):464-473.
[2]敖翔宇,任雪娟,汤剑平,等.长江三角洲城市发展对夏季日降水特征影响的模拟研究[J].气象科学,2011,31(4):451-459.
作者简介:孙仕强(1987-),男,江苏省南京市高淳区人,研究生,工程师,浙江省宁波市气象台,从事局地气候变化研究工作。
关键词:城市;热浪指标;增暖程度;死亡人数
中图分类号:P401 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20160833183
1 研究材料与方法
本文主要讨论和研究的是城市高温热浪特征以及其指标的建立,气温要素成为众多要素中最关键的。
2 城市高温特征分析
2.1 气温年代际变化
鄞州、慈溪及石浦三站的最低气温均为上升趋势,其中最显著的增暖跃变均出现在20世纪90年代以后到21世纪初,90年以后的增温斜率三站平均值分别为0.1、0.05及0.1,而长时间序列增温斜率为0.04、0.02及0.03;鄞州、石浦及慈溪三站的最高气温均为上升趋势,其中最显著的增暖跃变出现在1985年以后到21世纪初,显著增温时效略有提前,1985年以后的增温斜率为0.67、0.07及0.11,而长时间序列为0.04、0.02及0.03。
2.2 城市的夏季增暖程度
代表城市特征的鄞州站、代表城镇特征的慈溪站与代表背景气候的石浦站在夏季气温增长趋势变化上存在较大程度差异。鄞州站、慈溪站夏季年平均最高气温10a增长率分别为0. 407℃/10a和0. 249℃/10a,而石浦站(背景气候)为 0.136℃/10a,在之前将这种趋势差异归结为城市发展和人为影响的共同作用,我们暂时统称人为热影响,那么鄞州站和慈溪站去掉背景气候增暖效应即为人为热影响, 即可得夏季最高气温代表宁波的城市和城镇的人为热增暖贡献率分别达到了 66. 6%和45.4%;从最高、最低气温都可明显看出城市和城镇不同的城市化发展对城市增暖效应都是高程度发展更为突出。
3 城市高温热浪指标分析
3.1 城市炎热临界值
宁波炎热临界值为89.6℃,与黄卓等人计算的其他10个城市炎热临界值进行对比,此表中同时计算了该临界值在高湿度值下所对应的最高温度值。宁波城市与杭州的炎热临界值最高均为89.6℃,宁波与杭州同属于一个省份,从地理位置上宁波纬度上比杭州低近0.7°,有研究表明纬度是影响我国气温分布结构的重要因素。
3.2 城市高温热浪的判别
根据2013年8月3—12日逐日热浪指数与极端最高温度的对比图(略)可以看出,热浪指数随时间的变化趋势与极端最高温度的变化趋势基本相同。宁波在8月8日最高温度达到这一次热浪过程的最高值42.1 ℃,同样当日的热浪指数也达到了14.2的最高值,这说明当日极端最高气温大小在热浪指数中有重要的决定性作用,8月5日和6日的最高温度分别为41.3℃和40.7℃,但6日的热浪指数却比7日的要高,从热浪指数公式可以看出其原因就是因为热浪指数有一个累计效应,这说明极端最高气温虽然是热浪指数大小重要的决定性参数,但也却不是唯一的影响参数,同时可以说明这一点的是8月9日的热浪指数比7日高,极端最高气温却比7日低,也正是9日累积了前几日炎热的结果。
4 小结
宁波1956—2014年年平均最低、最高气温,鄞州站(城市)、慈溪站(城镇)和石浦站(气候背景)均有变暖趋势,其中最明显的均为代表城市特征的鄞州站。年平均最低、最高气温增温总效应在城市是相当的,这和其他讨论城市增温效应的文章中最低气温具有更高增长率的结论有不一致,这可能和宁波一定程度上有海洋效应有关。
鄞州站、慈溪站夏季年平均最高气温10a增长率分别为0. 407℃/10a和0. 249℃/10a,而石浦站(背景气候)为 0.136℃/10a,可得夏季最高气温代表宁波的城市和城镇的人为热增暖贡献率分别达到了 66. 6%和45.4%;那么年平均最低气温10a增长率分别为0. 402℃/10a和0.254℃/10a ,而石浦站(背景气候)为 0.102℃/10a,可得夏季最低气温人为热增暖贡献率分别达到了 74.6%和59.8%。从最高、最低气温都可看出城市和城镇不同的城市化发展对城市增暖效应都是高程度发展更为突出。
参考文献
[1]蒋维媚,苗世光,张宁,等.城市气象与边界层数值模拟研究[J].地球科学进展,2010,25(5):464-473.
[2]敖翔宇,任雪娟,汤剑平,等.长江三角洲城市发展对夏季日降水特征影响的模拟研究[J].气象科学,2011,31(4):451-459.
作者简介:孙仕强(1987-),男,江苏省南京市高淳区人,研究生,工程师,浙江省宁波市气象台,从事局地气候变化研究工作。