黃少妮,陳曉婷,井 宇

(陜西省氣象臺,西安 710014)

2010—2012年陜西日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的統(tǒng)計特征

黃少妮,陳曉婷,井 宇

(陜西省氣象臺,西安 710014)

統(tǒng)計2010—2012年陜西十地市氣象站逐時氣溫發(fā)現(xiàn),全省十地市均有日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的現(xiàn)象,出現(xiàn)日數(shù)占全年的10%～15%。陜北兩地市日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的日數(shù)約占全年的10%,主要發(fā)生在降雨和雨雪降溫天氣過程中。關(guān)中中東部的咸陽、西安和渭南約占全年的11%～14%,以降雨過程為主,雨雪降溫和陰天等天氣次之；關(guān)中北部銅川占全年的10%左右,其發(fā)生的天氣類型介于陜北和關(guān)中中東部之間；寶雞約占全年14%,其輕霧天氣類型在所有站中出現(xiàn)頻次最多。陜南西部的漢中和安康約占全年的13%～15%,絕大多數(shù)發(fā)生在降雨天氣過程中,而東部的商洛發(fā)生的天氣類型和頻次更接近關(guān)中中東部地區(qū)。在冬半年降溫過程中,當(dāng)白天冷高壓南下控制陜西,冷空氣自北向南橫掃陜西大部,帶來降溫天氣,導(dǎo)致全省大部日最高氣溫出現(xiàn)在夜間；在夏半年降水過程中,當(dāng)白天鋒面過境,出現(xiàn)降水,氣溫迅速下降,天空狀況以陰天為主,空氣濕度較大,氣溫變化幅度減小,使日最高氣溫出現(xiàn)在夜間。

溫度日變化；最高氣溫；異常變化；陜西

氣溫不僅是氣候系統(tǒng)的重要表征指標(biāo)[1-3],也直接影響人們的日常生活和生態(tài)環(huán)境,日最高、最低氣溫以及氣溫的日變化規(guī)律,對于做好城市氣象、環(huán)境污染以及城市分布的合理化研究具有重要的意義,因此日最高、最低氣溫以及氣溫的日變化特征受到越來越多的關(guān)注和重視[4-8]。對于我國北方地區(qū)而言,受太陽輻射日變化的影響,近地面氣溫一般在14—15時出現(xiàn)最高值,日出前后出現(xiàn)最低值,或者由于天氣系統(tǒng)的影響,最高、最低氣溫出現(xiàn)的時間可能有變化,但總體表現(xiàn)為最高氣溫出現(xiàn)在白天,最低氣溫出現(xiàn)在夜間,而在半夜出現(xiàn)一日最高氣溫則比較少見[9]。預(yù)報員在制作城鎮(zhèn)氣象要素預(yù)報時,容易忽略這一特征,使得溫度預(yù)報準(zhǔn)確率降低,這也是溫度預(yù)報急需解決和突破的難題。近年來有學(xué)者對關(guān)中平原一次溫度異常演變分析表明[10],霧霾天氣抑制了白天局部大氣的升溫幅度,冷空氣以及秦嶺地形阻擋共同影響使關(guān)中部分地區(qū)出現(xiàn)夜間溫度異常升高的現(xiàn)象。同時,城市化發(fā)展也影響著日最高、最低氣溫的出現(xiàn)時間以及氣溫的日變化速率[11]。本文利用2010—2012年陜西10個地市氣象站逐時氣溫資料,對日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程進(jìn)行統(tǒng)計分析,有助于預(yù)報員對受多方面因素影響的溫度變化有更具體的認(rèn)識,進(jìn)而有利于提高溫度精細(xì)化預(yù)報水平。

1 資料和方法

所用資料為2010—2012年陜西10個地市氣象站日逐時氣溫資料。利用統(tǒng)計方法對10個地市站20—20時的日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的日數(shù)及其發(fā)生的天氣過程進(jìn)行分類分析。按照常規(guī)地面氣象觀測業(yè)務(wù)規(guī)定,天氣現(xiàn)象等的時段劃分為：夜間20—08時,白天08—20時。

2 統(tǒng)計結(jié)果分析

2010—2012年,全省10個地市均發(fā)生了日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的現(xiàn)象,且20—20時夜間出現(xiàn)最高氣溫的日數(shù)明顯多于08—08時。根據(jù)預(yù)報員日常業(yè)務(wù)制作城鎮(zhèn)氣溫預(yù)報的需求,僅針對20—20時日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的現(xiàn)象常常與降雨和雨雪降溫天氣過程以及陰天多云、輕霧等天氣狀況有關(guān)。由于降溫常常伴隨雨雪過程發(fā)生,為了避免重復(fù)統(tǒng)計,下文所統(tǒng)計的雨雪降溫指降溫或雨雪過程。

2.1 陜北地區(qū)統(tǒng)計結(jié)果

由表1可看出,2010—2012年,陜北的榆林和延安日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的日數(shù)約占全年總?cè)諗?shù)的10%。2012年兩站均有35d最高氣溫出現(xiàn)在夜間。其中,榆林有15d發(fā)生在降雨過程中,18d發(fā)生在雨雪降溫過程中,2d出現(xiàn)在陰天；延安發(fā)生在降雨和雨雪降溫過程中的日數(shù)均為17d,1d出現(xiàn)在陰天。這兩站2010、2011年的統(tǒng)計結(jié)果與2012年的統(tǒng)計特征基本一致,且降雨、雨雪降溫和陰天等天氣過程所占的比例也基本一致。

上述統(tǒng)計結(jié)果表明,榆林和延安日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的現(xiàn)象主要發(fā)生在降雨和雨雪降溫天氣過程中,陰天或多云天氣時較少,輕霧天氣時無此現(xiàn)象。

表1 陜西十地市2010—2012年日最高氣溫出現(xiàn)在夜間時對應(yīng)的天氣類型統(tǒng)計結(jié)果 d

2.2 關(guān)中地區(qū)統(tǒng)計結(jié)果

由表1可看出,2010—2012年,關(guān)中5個地市站日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的日數(shù)約占全年總?cè)諗?shù)的10%～14%。位于關(guān)中中東部的西安、咸陽和渭南3個測站,發(fā)生日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程類型和出現(xiàn)頻次比較一致,特別是降雨和雨雪降溫天氣過程。

2012年西安有39d日最高氣溫出現(xiàn)在夜間,咸陽和渭南分別為34d和39d,均占全年的11%左右,主要發(fā)生在降雨天氣過程中 (西安、咸陽和渭南分別有23、22和24d),其次為雨雪降溫和陰天等天氣類型,而且對應(yīng)同一次天氣過程,3個測站大都同時發(fā)生日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的現(xiàn)象。2011年和2010年的統(tǒng)計結(jié)果也表明,3個測站發(fā)生日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程類型和頻次基本一致,以降雨過程為主,雨雪降溫和陰天等天氣過程次之,輕霧天氣時較少發(fā)生。

銅川冬半年的雨雪降溫天氣過程常常與延安對應(yīng)同一個過程,而夏半年除了全省范圍的降雨過程外與西安常常對應(yīng)同一個降雨過程,因此銅川的統(tǒng)計特征介于陜北和關(guān)中中東部之間。

寶雞位于關(guān)中西部,處于天氣系統(tǒng)的上游,日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的日數(shù)約占全年的14%,天氣過程類型依然以降雨為主,與關(guān)中其它測站不同的是雨雪降溫、輕霧和陰天等天氣類型發(fā)生的頻次比較接近,其中輕霧天氣類型在所有站中出現(xiàn)頻次最多。

2.3 陜南統(tǒng)計結(jié)果

由表1可看出,2010—2012年,陜南西部的漢中和安康日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程類型和頻次較一致,絕大多數(shù)發(fā)生在降雨天氣過程中,雨雪降溫和陰天等天氣類型較少,輕霧天氣僅有1d左右。這可能是由于漢中和安康位于秦嶺以南,冬季降雪過程較少,多以降雨或雨夾雪天氣現(xiàn)象出現(xiàn)。

陜南東部的商洛日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程主要是降雨,雨雪降溫和陰天等天氣類型較漢中和安康偏多,天氣過程類型與關(guān)中中東部地區(qū)更接近。

3 成因分析

分析全省大部分地市同時發(fā)生日最高氣溫出現(xiàn)在夜間的天氣過程發(fā)現(xiàn),冬半年主要為雨雪降溫過程,受來自西伯利亞冷空氣的影響,降溫前冷高壓前部到達(dá)陜西北部,白天隨著冷高壓南下控制全省,冷空氣自北向南橫掃全省大部分地區(qū),帶來降溫天氣,導(dǎo)致日最高氣溫出現(xiàn)在夜間；夏半年主要為降水天氣過程,由于陜西夏季降水主要受東亞夏季風(fēng)的影響,屬于鋒面降水,當(dāng)白天鋒面過境,出現(xiàn)降水,氣溫迅速下降,天空狀況以陰天為主,空氣濕度較大,白天氣溫的變化幅度減小,使最高氣溫出現(xiàn)在夜間。

分析2012年12月14—15日關(guān)中地區(qū)最高氣溫出現(xiàn)在夜間的輕霧天氣過程發(fā)現(xiàn),地面圖上關(guān)中處于西南倒槽 (暖低壓)里,其頂部伸到河套附近,白天關(guān)中地區(qū)寶雞、西安、咸陽、渭南站均了出現(xiàn)輕霧天氣。由于霧天空氣相對濕度較高,水汽達(dá)到飽和,氣溫白天增溫幅度減小。統(tǒng)計輕霧天氣過程發(fā)現(xiàn)夜間最高氣溫比白天最高氣溫僅高出1～2℃左右。寶雞站輕霧天氣類型在所有站中出現(xiàn)頻次最多,這可能與地形等因素有關(guān),值得進(jìn)一步探討。

4 結(jié)論

(1)2010—2012年陜西省十地市均有最高氣溫出現(xiàn)在夜間的現(xiàn)象,且最高氣溫出現(xiàn)在夜間的日數(shù)占全年的10%～15%。其中,陜北兩地市約占全年的10%,主要發(fā)生在降雨和雨雪降溫天氣過程中；關(guān)中中東部咸陽、西安、渭南占全年的11%～14%,以降雨過程為主,雨雪降溫和陰天等天氣類型次之；關(guān)中西部寶雞站占全年的14%,以降雨天氣為主,但輕霧天氣類型在所有站中出現(xiàn)頻次最多；關(guān)中北部銅川站約占10%,其統(tǒng)計特征介于陜北和關(guān)中中部之間。陜南西部約占全年的13%～15%,絕大多數(shù)發(fā)生在降雨天氣過程中,陜南東部占全年11%左右,發(fā)生的天氣類型和頻次更接近關(guān)中中東部地區(qū)。

(2)冬半年,受來自西伯利亞冷空氣的影響,白天冷高壓南下控制陜西,冷空氣自北向南橫掃全省大部分地區(qū),帶來降溫天氣,導(dǎo)致日最高氣溫出現(xiàn)在夜間；夏半年,當(dāng)白天鋒面過境時,出現(xiàn)降水,氣溫迅速下降,白天氣溫的變化幅度減小,造成日最高氣溫出現(xiàn)在夜間。

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1006-4354(2015)04-0010-04

2015-04-04

黃少妮(1981—),女,漢,陜西西安人,博士,工程師,從事天氣變化預(yù)測研究和應(yīng)用。

中國氣象局預(yù)報員專項(xiàng)項(xiàng)目(CMAYBY2015-076)；陜西省氣象局博士基金(2014B-1)；陜西省氣象局研究性業(yè)務(wù)重點(diǎn)項(xiàng)目(2015Z-3)