景德鎮(zhèn)市不同下墊面溫度特點及預報

1、景德鎮(zhèn)市不同下墊面溫度特點及預報摘要：本文分析了景德鎮(zhèn)地區(qū)不同下墊面的溫度特點，并建立了不同下墊面最高、最低溫度預報方程，可為城市規(guī)劃、業(yè)務實驗提供科學依據(jù)及參考。論文關鍵詞：溫度,觀測,分析不同下墊面的溫度是不同的，目前，在我國城市之中最主要的下墊面有二種：一是水泥地面、一是草面。隨著城市化規(guī)模的不斷擴大、城市化人口的增加以及人們對生活環(huán)境和生活質量要求的日益提高，及城市規(guī)劃的要求，迫切需要知道不同下墊面的溫度特點。為開展城市多樣性的環(huán)境溫度預報效勞，景德鎮(zhèn)市氣象局提出了城市氣象環(huán)境溫度預報效勞系統(tǒng)研究這一課題，對草面、水泥地面溫度進行了長期比照觀測，以期發(fā)現(xiàn)草面和水泥地面溫度特點，并進行預

2、報。2 工程儀器設置及方法2.1比照觀測儀器設置比照觀測儀器設置：水泥路面溫度觀測下墊面采用1米x1米x10厘米的水泥板，水泥板水平埋入土中，上外表與地面齊平，水泥板中央預留有與半個溫度表水平表身相一致的兩個凹槽。儀器安置在淺層地溫場東1米，東西向小路南10厘米處。草面溫度觀測場地選擇在淺層地溫場西側，草地面積1米x1米，草面高度不高于10厘米。溫度表水平安裝在距地6厘米的支架上，支架應使用木質結構，草面溫度表南北向位置與地面溫度表大致保持一致。觀測踏板安置參照淺層地溫場要求【1】。2.2 比照觀測工程與方法比照觀測工程為最高、最低溫度。方法為每天人工肉眼觀測。3 比照觀測資料分析不同下墊面的

3、溫度是有明顯差異的，但有什么特征和變化規(guī)律，并不是一個清晰的概念。本次比照實驗數(shù)據(jù)選取水泥地面和草面做為不同下墊面，水泥地面選取江西省樂平市氣象站2005年12月至2006年10月資料，草面選取江西景德鎮(zhèn)市氣象站2006年1月至2007年2月資料。3.1 水泥地面溫度特點對2005年12月至2006年10月樂平市每天觀測的最高、最低水泥地面溫度進行各月平均，得到表1。表1 2005年12月至2006年10月樂平市水泥地面溫度()月分布水泥面T/月200512200601200602200603200604200605200606200607200608200609200610平均最高19.41

4、8.016.228.137.340.344.451.256.344.435.1月極端最高26.535.036.744.149.757.257.360.066.860.645.5平均最低1.94.26.08.515.120.223.727.727.520.618.9月極端最低-5.7-4.0-0.5-1.37.614.019.224.222.516.014.0從上表可以看到，水泥地面溫度具有與氣溫一致的月變化，且明顯較氣溫高，1-6月一致上升，7、8月到達最高點，之后又明顯降低。水泥地面最高溫度在7月、8月最高溫度一般都可達50以上，極端最高接近70，而5月、6月也可達40以上，極端最高接近60

5、。水泥地面最低溫度全年大部在0以上，最小05年12月平均月最低1.9，極端最低-5.7。最大2006年8月，平均最低27.5，極端最低22.5。為比擬水泥地面溫度與氣溫，將觀測時段中每天的水泥地面最高溫度、最低溫度與相應每天的最高氣溫、最低氣溫進行差值，并逐月平均。表2 2005年12月至2006年10月樂平市水泥地面T泥高-TG與T泥低-TD()月分布要素/年月200512200601200602200603200604200605200606200607200608200609200610高溫之差T泥高-TGT泥高-TGT泥高-TGT泥高-TGT泥高-TGT泥高-TGT泥高-TGT泥高-T

6、GT泥高-TGT泥高-TGT泥高-TG月均值7.86.85.99.912.113.113.816.421.214.67.9月最大14.214.315.118.419.125.222.122.929.424.313.8月最小-0.20.3-3.80.40.71.9-1.22.532.51.9低溫之差T泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TDT泥低-TD月均值-0.70.11.2-0.20.31.01.01.210.50.5月最大1.33.210.636.97.63.424.45.21.8月最小-3.4-2.5-1.2-

7、1.6-3.6-0.9-0.3-0.2-0.2-0.9-1表中T泥高-TG表示水泥地面最高溫度與最高氣溫之差，T泥低-TD表示水泥地面最低溫度與最低氣溫之差，下同。水泥地面最高溫度遠比最高氣溫高，2006年4-8月的月均差值均在10以上，最大8月份平均月均差值達21.2，極端最大溫差達29.4。而其它月份也有5-10的差值。即盛夏水泥地面最高溫度較最高氣溫偏高可達20-30，冬春季偏高較小，也可達6-10。水泥地面最低溫度與最低氣溫的差距那么不是很明顯，最大月均差1.2，最小-0.7，總體來講偏高的時段還是明顯偏多，11個月中僅有二個月均偏低，而且絕對值也較小。表3不同天氣情況下水泥地面T泥高

8、-TG與T泥低-TD()總體特征T泥高-TGT泥低-TD晴13.80.3雨7.10.9陰6.81.0多云陰雨相間13.21.1將天氣分為晴無降水，且日照3.0、雨無日照且有降水、陰無日照也無降水、多云陰雨相間四種類型，對所有觀測時段內T泥高-TG和T泥低-TD進行平均，可得天氣對水泥地面溫度影響的總體特征。對T泥高-TG而言，晴時最大，平均可達13.8，陰、雨時最小，在7左右。值得注意的是多云雨相間天氣的T泥高-TG接近晴天，即只要有少量的日照時，水泥地面溫度也可以升得較快,并與氣溫有較大差值。而T泥低-TD，天晴時最小，僅有0.3，而陰、雨、多云陰雨相間的天氣時都很接近，在1附近。天氣晴朗時

9、，水泥地面溫度較當天最高氣溫高出近20。與各月水泥地面與氣溫最高、最低之差均值比擬，晴時的T泥高-TG都明顯比均值偏大，而T泥低-TD都比均值偏低，即天氣晴朗時，水泥地面最高溫度越高，而最低溫度那么越低。有降水且無日照時，T泥高-TG雖然也大都在0以上，但明顯偏小，根本都在5-6以內。與各月水泥地面與氣溫最高、最低之差均值比擬，雨時的T泥高-TG都明顯比均值偏低，其中8月份可偏低18以上，4-7月、9月可偏低10左右。而T泥低-TD都比均值偏高，但幅度較小。即天氣陰雨時，水泥地面最高溫度明顯降低，而最低溫度又會升高。3.2 草面溫度特點對2006年1月至2007年2月景德鎮(zhèn)市每天觀測的最高、最

10、低草面溫度進行各月平均，得到表4。表4 景德鎮(zhèn)草面溫度()月分布特征要素/月123456789101112平均最高18.917.82834.236.039.142.845.838.035.124.119.5月極端最高39.935.146.447.456.745.248.550.048.342.835.226.7平均最低1.93.86.814.416.920.925.023.818.416.69.01.5月極端最低-6.3-5.2-5.7710.816.122.419.614.311.54-3.8表內數(shù)據(jù)為景德鎮(zhèn)市氣象臺2006年1月至2007年2月的草面溫度分布情況。其中3-12分別2006年

11、3月-2006年12月的逐月要素平均。而1為2006年1月和2007年1月的平均，2為2006、2007年月平均，下表同。從景德鎮(zhèn)草面溫度月分布特點可以看到，草面溫度也具有氣溫相似的月變化，一年中月、月最高，這二月的平均最高草面溫度可達40以上，而極端最高草面溫度在3-10月均可達50左右。草面最低溫度在6-8月可達20以上，12月、1月、月較低，均值可在5以下。極端最低最低氣溫在冬季可降至-5-6。表5景德鎮(zhèn)草面T草高-TG與T草低-TD()月分布特征123456789101112T草高-TGT草高-TGT草高-TGT草高-TGT草高-TGT草高-TGT草高-TGT草高-TGT草高-TGT草

12、高-TGT草高-TGT草高-TG月均值7.68.411.99.4198.8910.58.585.46.1月最大2324.422.92024.812.811.914.71213.210.610月最小-1-2.2-3.1-2.4-0.711.21.6-1.5-2.6-1.4-0.7T草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TDT草低-TD月均值-1.9-1.6-3.2無-1.3-1.7-1.5-1.7-1.8-2-2.2-2.6月最大1.20.8-0.6無11.8-0.6-0.7-1-0.4-0.7-0.4-0.

13、3月最小-5.1-6.7-6.8無-3.9-3.4-2.7-3-4.1-3.3-7.1-5.2表中無表示無觀測值， T草高-TG表示草面最高溫度與最高氣溫之差，T草低-TD表示草面最低溫度與最低氣溫之差，下同。草面最高溫度一般來講明顯高于最高氣溫，2-10月T草高-TG均值可達10左右，最大月份可達11-12，其它月份也在6以上。極端情況下草面最高溫度可高于最高氣溫20以上，而這種情況在1-5月均可出現(xiàn)，盛夏(6-8月)反而不易出現(xiàn)。草面最低氣溫卻比最低氣溫更低，平均要低2-3左右，極端情況下可低5-7，這種情況一般出現(xiàn)在11月-來年3月。表6不同天氣情況下草面T草高-TG與T草低-TD()總

14、體特征T草高-TGT草低-TD晴10.7-2.6雨3.2-1.2陰7.8-1.6多云雨相間10.5-2.1從表6可看到，草面最高氣溫在不同的天氣條件下總體來講都比最高氣溫高，而草面最低氣溫那么都比最低氣溫低。天氣晴時，T草高-TG最高，平均達10.7，而T草低-TD最低，平均為-2.6。有降水且無日照時T草高-TG最低，而T草低-TD最高，陰天介于這二者之間，多云雨相間時T草高-TG和T草低-TD都接近晴天狀況。從草面最高溫度與最高氣溫之差的月均來看，晴天時一般溫差都可達10左右或以上，全年月變化不明顯，9-12月稍低，1-5月可達12-15。而雨時，差值較小，一般位于2-5。陰天介于晴、雨之

15、間。而多云陰雨相間天氣時的溫差各月分布都與晴天較為接近。從草面最低溫度與最低氣溫之差的月均來看，晴天的溫差在-3以下,雨時，溫差也4 水泥地面及草面溫度預報方程根據(jù)比照實驗取得的數(shù)據(jù)，采用多元回歸方法，選取相關較好的一些氣象因子，可建立水泥地面和草面最高、最低溫度的預報方程。下面以夏季為例，草面和水泥地面最高溫度的預報因子為最高氣溫、天氣類型(晴為1、多云為2、陰為3、雨為4)、紫外線強度。水泥地面和草溫最低溫度預報因子為：最低氣溫、天氣類型、紫外線強度。各預報方程如下。水泥地面最高溫度預報方程：y= -1.182+1.321X1+0.163X2+2.493X3 1草面最高溫度預報方程：y=

16、6.038+1.201X1-1.454X2+0.640X3 .2方程1、2中X1為最高氣溫，X2為天氣類型，X3為紫外線強度。水泥地面最低溫度預報方程：y= 7.879+1.08X1-1.251X2-3.182X3 .3草面最低溫度預報方程：y= -5.653+0.971X1+1.020X2+0.514X3 4方程3、4中X1為最低氣溫，X2為天氣類型，X3為紫外線強度。5 城市環(huán)境溫度業(yè)務效勞平臺根據(jù)以上分析和建立的方程，形成了城市環(huán)境溫度業(yè)務效勞平臺，該業(yè)務平臺利用Dephi程序寫成，每天定時利用預報資料對不同下墊面溫度進行預報，并自動生成12121;語音信息，已投入正式業(yè)務運行。6 結論與討論本文分析了景德鎮(zhèn)地區(qū)不同下墊面的溫度特點，并建立了不同下墊面最高、最低溫度預報方程，主要結論如下：(1) 相同地段草溫、水泥面溫度較氣溫日變化強