高艷波+吳荷+崔曜鵬+佟鈴

摘要 本文介紹了本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程，平臺(tái)應(yīng)用1956—2016年本溪地區(qū)4個(gè)國(guó)家基本氣象站的逐日平均氣溫觀測(cè)資料、區(qū)域氣象自動(dòng)站逐日平均氣溫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)氣象要素預(yù)報(bào)中的7天溫度預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)查詢、補(bǔ)傳以及常年四季時(shí)間查詢功能，利用五天滑動(dòng)平均氣溫判斷方法自動(dòng)判斷四季，為預(yù)報(bào)服務(wù)人員提供及時(shí)可信的四季起止時(shí)間，為做好公眾氣象服務(wù)工作提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 四季劃分；判斷；平臺(tái)；五天滑動(dòng)平均；遼寧本溪

中圖分類號(hào) P456.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）01-0217-02

在全球氣候變暖的背景下，氣溫升高使得四季的起止時(shí)間和長(zhǎng)度發(fā)生明顯的改變[1-9]。邢 剛等[10]在《1956—2012年本溪市區(qū)四季變化特征分析》中提出，本溪市區(qū)春季開(kāi)始時(shí)間基本沒(méi)有變化，夏季提前，秋季、冬季有所推遲；本溪市區(qū)春季、冬季天數(shù)縮短，夏季天數(shù)增加，秋季天數(shù)基本沒(méi)有變化。

目前，本溪市對(duì)內(nèi)、對(duì)外（公眾）都沒(méi)有提供四季起止時(shí)間和持續(xù)天數(shù)的服務(wù)，預(yù)報(bào)服務(wù)人員對(duì)每年的四季判斷也不明確，很難為公眾提供詳實(shí)、可靠的氣象服務(wù)信息。此外，四季劃分方法比較多，容易混淆公眾視聽(tīng)?；诠姎庀蠓?wù)需求，需要建立四季判斷平臺(tái)，為預(yù)報(bào)服務(wù)人員提供準(zhǔn)確的、可信的四季起止時(shí)間，以便準(zhǔn)確地制作公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品，有利于更好地做好公眾氣象服務(wù)工作。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

本研究應(yīng)用了1956—2016年本溪地區(qū)4個(gè)國(guó)家基本氣象站逐日平均氣溫觀測(cè)資料、區(qū)域氣象自動(dòng)站逐日平均氣溫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、城鎮(zhèn)氣象要素預(yù)報(bào)中的7天溫度預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。

1.2 四季劃分方法

四季的劃分有多種方法，如天文學(xué)劃分法、節(jié)氣法、陽(yáng)歷劃分法、農(nóng)歷劃分法、古代劃分法、氣候?qū)W候溫劃分法、物候法等。物候法不具有通用性，而其他方法雖然簡(jiǎn)單方便，但是有一個(gè)共同缺點(diǎn)，就是全國(guó)各地都在同一天進(jìn)入同一個(gè)季節(jié)，這與我國(guó)各地的實(shí)際情況有很大差別。因此，為了使四季劃分更能與各地的自然景象和人們生活節(jié)奏相吻合，本研究使用的四季劃分方法是按照1934年中國(guó)學(xué)者張寶堃提出的用當(dāng)?shù)睾颍? d為一候）平均氣溫劃分四季的方法為基礎(chǔ)，采用5 d滑動(dòng)平均氣溫作為四季開(kāi)始和結(jié)束的溫度指標(biāo)。用5 d滑動(dòng)平均氣溫代替候平均氣溫，既能保存其優(yōu)點(diǎn)，又消除了不合理的人為因素，從而使四季的劃分更為客觀準(zhǔn)確。四季劃分標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)5 d滑動(dòng)平均氣溫穩(wěn)定在22 ℃以上時(shí)為夏季開(kāi)始，5 d滑動(dòng)平均氣溫穩(wěn)定在10 ℃以下時(shí)為冬季開(kāi)始，5 d滑動(dòng)平均氣溫在10～22 ℃之間為春季、秋季。從10 ℃升到22 ℃為春季，從22 ℃降到10 ℃為秋季。

2 四季判斷平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作

2.1 軟件環(huán)境

本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行的軟件環(huán)境為VB 6.0和Microsoft Office辦公軟件。

2.2 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)建立了3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，分別為日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)庫(kù)、四季的常年值數(shù)據(jù)庫(kù)和城鎮(zhèn)溫度要素預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.2.1 日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。本溪地區(qū)的區(qū)域氣象自動(dòng)站有華云和長(zhǎng)春2種類型，每個(gè)廠家都有自己的接收軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)，而且每種數(shù)據(jù)庫(kù)（表）的結(jié)構(gòu)都不相同，這種情況阻礙了本地對(duì)區(qū)域站數(shù)據(jù)的應(yīng)用。為了能有效地利用區(qū)域站的數(shù)據(jù)，本溪市氣象局自主設(shè)計(jì)了1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（表），將各種類型的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)庫(kù)中保存了本溪地區(qū)氣象自動(dòng)站建設(shè)以來(lái)的所有自動(dòng)站的數(shù)據(jù)，為區(qū)域氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基于區(qū)域氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，由VB 6.0設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，每天定時(shí)啟動(dòng)提取本溪地區(qū)4個(gè)國(guó)家基本氣象站的2：00、8：00、14：00、20：00的溫度要素，計(jì)算生成日平均氣溫和5 d滑動(dòng)平均氣溫?cái)?shù)據(jù)，本地保存到日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中存檔，保存了4個(gè)電子表，以供本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)調(diào)取判斷四季。

2.2.2 四季的常年值數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)查找1956—2016年本溪地區(qū)4個(gè)國(guó)家基本氣象站的逐日平均氣溫觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)分析了本溪地區(qū)常年的四季時(shí)間，保存到四季的常年值數(shù)據(jù)庫(kù)，作為數(shù)據(jù)支持供平臺(tái)調(diào)取，方便使用人員查看常年的四季時(shí)間。

2.2.3 城鎮(zhèn)溫度要素預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)。本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)不但提供了利用實(shí)況氣溫判斷四季，而且增加了預(yù)測(cè)功能，能夠利用未來(lái)幾天的溫度預(yù)報(bào)值來(lái)判斷四季。相應(yīng)的溫度預(yù)報(bào)值是通過(guò)使用人員手動(dòng)錄入，保存到城鎮(zhèn)溫度要素預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.3 系統(tǒng)架構(gòu)及平臺(tái)簡(jiǎn)介

本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)采用VB 6.0研發(fā)，平臺(tái)設(shè)計(jì)了4個(gè)菜單項(xiàng)分別為常年值、實(shí)況氣溫、預(yù)報(bào)和關(guān)于四季（圖1）。

2.3.1 常年值菜單。點(diǎn)擊常年值菜單，進(jìn)入入春、入夏、入秋、入冬常年值查詢界面?？梢苑謩e點(diǎn)擊入春、入夏、入秋、入冬按鈕，出現(xiàn)本溪市區(qū)、本溪縣、桓仁縣、草河口鎮(zhèn)4個(gè)站點(diǎn)的常年值以及四季平均日期、最早日期和最晚日期等統(tǒng)計(jì)信息（圖2）。

2.3.2 實(shí)況氣溫菜單。實(shí)況氣溫菜單下設(shè)有3個(gè)子菜單，分別為日平均氣溫查詢、實(shí)況氣溫判斷四季、日平均氣溫補(bǔ)傳，可以實(shí)現(xiàn)日平均氣溫查詢（圖3）、基于區(qū)域氣象自動(dòng)站的日平均氣溫補(bǔ)傳、利用實(shí)況氣溫判斷是否進(jìn)入四季功能（圖4）。

2.3.3 預(yù)報(bào)菜單。預(yù)報(bào)菜單下設(shè)有2個(gè)子菜單，分別為預(yù)報(bào)錄入、預(yù)報(bào)氣溫判斷四季，可以實(shí)現(xiàn)溫度預(yù)報(bào)值錄入、預(yù)報(bào)溫度判斷四季功能。

2.3.4 關(guān)于四季菜單。關(guān)于四季菜單下設(shè)有2個(gè)子菜單，分別為四季劃分方法、遼寧四季概況，介紹了四季劃分的常用方法和遼寧四季的基本情況。

3 應(yīng)用分析

應(yīng)用本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)計(jì)算了2017年本溪地區(qū)四季的起止時(shí)間和天數(shù)（表1）。與四季的常年值對(duì)比，2017年本溪地區(qū)入春早，比歷年平均入春時(shí)間早了14～23 d，平均早了19 d，其中75%的站點(diǎn)突破歷史入春的最早日期；入夏也偏早，比歷年平均入夏時(shí)間早了18～24 d，平均早了22 d；入秋基本正常。說(shuō)明2017年本溪地區(qū)夏季持續(xù)時(shí)間比歷年偏長(zhǎng)，偏長(zhǎng)了21 d，這與四季天數(shù)的對(duì)比分析結(jié)果一致。

4 結(jié)論

本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)設(shè)計(jì)完成后，在本溪市氣象臺(tái)進(jìn)行了業(yè)務(wù)應(yīng)用，平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定，應(yīng)用效果良好，主要表現(xiàn)為以下4個(gè)特點(diǎn)。一是科學(xué)、合理性。該平臺(tái)運(yùn)用了五天滑動(dòng)平均氣溫判斷方法判斷四季，目前我國(guó)各級(jí)臺(tái)站均是采用此方法判斷四季，該方法優(yōu)點(diǎn)比較突出，其使用本地氣溫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能夠反映本地的氣候特征，符合本地的人們活動(dòng)和生產(chǎn)生活實(shí)際。二是自動(dòng)化。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)讀取日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)，對(duì)于缺測(cè)數(shù)據(jù)也給予提示，并能夠進(jìn)行補(bǔ)傳和訂正，保證了數(shù)據(jù)的正確性、完整性。判斷四季時(shí)只需人工簡(jiǎn)單點(diǎn)擊鼠標(biāo)，平臺(tái)便能夠自動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行判斷，并給出判斷結(jié)果，自動(dòng)化程度高。三是實(shí)用性。四季的起止時(shí)間，具有很好的使用價(jià)值，特別是應(yīng)用于公眾的氣象服務(wù)。本溪地區(qū)春夏秋冬四季判斷平臺(tái)，能夠隨時(shí)為預(yù)報(bào)服務(wù)人員提供四季判斷結(jié)果，便于預(yù)報(bào)服務(wù)人員了解四季情況，更準(zhǔn)確地做好公眾氣象服務(wù)工作。四是簡(jiǎn)單易用。該平臺(tái)設(shè)計(jì)思路清晰，界面簡(jiǎn)單易用，預(yù)報(bào)服務(wù)人員在短時(shí)間內(nèi)就能很好地掌握使用。該平臺(tái)自使用以來(lái)運(yùn)行穩(wěn)定，即開(kāi)即停，不占用大的內(nèi)存空間，具有良好的移植性。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 張靜，呂軍，項(xiàng)瑛，等.江蘇省四季變化的分析[J].氣象科學(xué)，2008，28（5）：568-572.

[2] 范思睿，范廣洲，賴欣，等.1961—2007年青藏高原四季開(kāi)始日期的變化趨勢(shì)[J].氣候與環(huán)境研究，2013，18（1）：71-79.

[3] 董旭光，李勝利，崔曉飛，等.近50年山東省四季劃分及其變化[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，30（2）：295-301.

[4] 董寶粦.用5天滑動(dòng)平均氣溫作為深圳市的四季劃分[J].氣象，1995，21（6）：22-23.

[5] 張克新，劉普幸，張銳，等.近55年來(lái)河西地區(qū)季節(jié)開(kāi)始日及長(zhǎng)短變化特征[J].地理研究，2011，30（3）：547-554.

[6] 郁珍艷，范廣洲，華維，等.近47年我國(guó)四季長(zhǎng)度的變化研究[J].高原氣象，2011，30（1）：182-190.

[7] 陳柯辰.1961—2012年杭州的升溫趨勢(shì)和四季分配之變化[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013，29（35）：345-350.

[8] 郁珍艷，范廣洲，華維，等.氣溫突變對(duì)我國(guó)四季開(kāi)始日期的影響[J].氣象，2010，36（11）：32-37.

[9] 顧品強(qiáng).上海市奉賢區(qū)近50年四季初終期變化特征分析[J].大氣科學(xué)研究與應(yīng)用，2008（2）：106-112.

[10] 邢剛.1956—2012年本溪市區(qū)四季變化特征分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2014，20（11）：145-148.