= T imax+ 1. 4445+ 0. 1244x 1- 0. 17303x 2 ( 4) 式中, x 1 为日照时数, x 2 为日平均( 4 次观测平均) 总云 量, T imax为百叶箱内最高温度。式( 3) 的 F 值为 23168, 达 A= 0. 05 显著水平。这表明白天造成百叶箱外和百 叶箱内最高温度温差的主要因素是辐射条件。
第 30 卷第 5 期 2002 年 10 月
气象科技 MET EOROLOGICAL SCIENCE AND T ECHNOL OGY
Vol. 30, No. 5 Oct. , 2002
/ 体感0温度计算方法
孙凤华 班显秀 齐丽丽
( 辽宁省气象局沈阳区域气象中心研究所, 沈阳 110016)
摘要 根据沈阳观象台 2000 年 1 月至 2001 年 12 月百叶箱外温度和同期常规气象观测资料, 分 析了百叶箱外温度 的分 布特征及成因, 百叶箱外温度与百叶箱内温度 相比, 具有日 较差增 大, 日 最高温 度夏季 增幅最 大, 日 最低温 度 秋季 减幅最大等特点, 可以更好地代表体感温度。专业气象服务中 可采用百叶箱外温度加 上风速和 温度订正计 算 体感温度。应用逐步回归分析方法建立了百叶箱外日最高、日最低温度的预报模型。 关键词 百叶箱外温度 体感温度 计算方法
( 2) 应用马格努斯经验公式, 建立了三峡坝区相 对湿度与气温和露点温度的定量关系式, 从而将相 对湿度的预报转化为气温和露点温度的预报, 其预 报思路清晰实用, 经 2000 年 10~ 11 月试用, 准确率 达 92. 3% 。
参考文献
1 苏联中央预报研究所. 短期天气预报指导. 李艺, 张杏珍译. 北京: 科学出版社, 1965. 1- 17
5期
孙凤华等:/ 体感0 温度计算方法
283
上 07 时至晚上 18 时, 百叶箱外温度高于百叶箱内 温度, 在 13 时温差最大; 18 时至 08 时, 百叶箱外温
度低于百叶箱内温度。
212 日最高和最低温度温差与总云量的关系 把日平 均总 云量分 为四 段, 风 速从 0 开始 按
1m/ s 间隔分段, 统计分析各段百叶箱外与百叶箱内 日最高和日最低温度温差的平均值。结果表明: 日 最高温度温差与总云量呈明显的负相关, 总云量值 越大, 日最高温度温差越小; 反之, 日最高温度温差 越大。日最低温度温差与总云量无关( 表 2) ; 日最
2. 3 百叶箱外与百叶箱内温度差异的原理解释 白天自然情况下, 在百叶箱外测得的温度包含
了观测元件吸收太阳辐射, 使百叶箱外温度较高, 而 人体对太阳辐射的感觉与观测元件感应温度的趋向 是一致的。在同等气温条件下, 太阳辐射越强, 人感 觉越热, 观测元件感应的温度也越高。比较而言, 百 叶箱内温度能较好的代表气温, 而百叶箱外温度比 百叶箱内温度能更好的代表人体感觉温度。箱外最 低温度低于箱内温度的主要原因有两个: 一是百叶 箱等设备白天吸收热量而夜间以长波辐射的形式释 放出来, 使百叶箱内气温较高; 二是百叶箱内气流速 度远小于百叶箱外, 一般认为百叶箱内风速约为百 叶箱外风速的三分之一, 致使测量元件与自然空气 达到热平衡的时间延长。夜间, 地面净辐射为负值, 温度持续降低, 在日出前达到最低。日出后, 净辐射 转为正值, 温度很快回升。受其影响, 近地层气温也 呈此变化[ 2] 。这样, 百叶箱内最低温度要高于实际 的最低温度。因此, 夜间在百叶箱外测得的最低温 度应该更接近自然空气的最低温度。采用在百叶箱 外温度加上风速和湿度影响的订正值计算体感温度 效果会更好。
3 百叶箱外最高温度和最低温度预报
在专业气象服务中, 通常给出日最高和日最低
体感温度的预报。采用百叶箱外温度后, 体感温度
( T g ) 的表达式可写为:
Tg = To+ Tu- Tv
( 1)
式中, T o 为百叶箱外温度, T u, T v 分别为湿度和风
速对体感温度的订正值。根据沈阳观象台获得的数
1994. 144- 161 3 黄嘉佑. 气象统计分析与预报方法. 北京: 气象出版社, 1990. 81-
100
且 T max \36 e ; ( 4) f \50% 且 T max \39 e 。根据 订正值 \015 e 的气象条件, 沈阳地区 2000 年无一 日达到订正条件。
4 小结
( 1) 百叶箱外温度与百叶箱内温度有较大差
( 下转 303 页)
5期
孙士型等: 三峡坝区相对湿度变化特征
303
表 3 700hPa 引导气流与相应地面系统 移速
时次温度( 02、08、14、20 时) 和日最高温度、日最低 温度的观测资料, 2000 年 10 月至 2001 年 12 月的 自动气象站自记观测资料。利用这些资料与同时段 的常规观测数据做了对比和相关分析。
2 百叶箱外温度的时空分布特征
211 日最高温度和日最低温度温差分布特征 表 1 给出百叶箱外与百叶箱内日最高温度和日
最低温度温差
表 1 百叶箱 外与百叶箱内日最高和日最低温度温差 e
1 月 4 月 7 月 10 月 最大 最小 ( 冬季) ( 春季) ( 夏季) ( 秋季) 差值 差值
日最高温度温差 1. 6 1. 6 2. 2 1. 6 4. 6 - 0. 5 日最低温度温差 - 1. 2 - 1. 9 - 3. 1 - 3. 6 0. 1 - 4. 2
由表 1 可见, 与百叶箱内温度相比, 百叶箱外具 有日最高温度较高、日最低温度较低的特点, 温度日 较差增大。百叶箱外与百叶箱内日最高温度温差的 年平均值为 1. 75 e , 最大差值 4. 6 e , 出现在冬季; 月平均差值夏季最大, 为 2. 2 e , 冬、春、秋季基本相 同。百叶箱外与百叶箱内日最低温度的年平均值为 2. 38 e , 最大差值- 4. 2 e , 出现在夏季; 月平均差值 以秋季最大, 冬季最小, 分别为- 3. 6 e 和- 1. 2 e 。
( 上接 283 页)
别。比较而言, 百叶箱外温度能更好的代表体感温 度, 引入百叶箱外温度计算体感温度效果较好。
( 2) 百叶箱外温度可直接测定、检验, 更具有说 服力, 也便于公众理解。在专业气象服务中, 也可直 接发布百叶箱外温度预报。
参考文献
1 张书余. 医疗气象预报基础. 北京: 气象出版社, 1999. 39- 41 2 潘守文, 李永康, 马开玉, 等. 现代气候学原理. 北京: 气象出版社,
表 4 相对湿度预报评定标准
预报误差/ %
评定( 得分)
0
1. 0
1~ 5
0. 8
6~ 100.Biblioteka 6> 100
将每天的实况和上一天的预报进行评定, 计算 总得分, 除以当月的天数, 得出当月的预报准确率。
3 小结
( 1) 三峡坝区相对湿度的年际变化不明显, 年降 水量和年雨日的年度差异是造成相对湿度年际波动 的直接原因。受季风气候的影响, 三峡坝区具有雨 热同季、温湿同步的变化特征。一般情况下相对湿 度的日变化与气温反位相, 但对特殊天气应进行具 体分析。
引言
在目前广泛开展的城市环境气象服务中, 体感 温度的预报是重要的服务项目之一。研究人员对体 感温度的定义是比较一致的, 即考虑了空气温度、辐 射、湿度和风速等因素的综合影响, 人体所感受到的 冷暖程度为体感温度。但在具体应用时, 计算方法 却不尽相同, 没有一个统一的指标, 通常是气温加上 一个或几个影响体感温度要素的订正值, 称为体感 温度。为了研究体感温度的计算和预报等问题, 一 些城市开展了百叶箱外温度的观测项目, 有的城市 直接将百叶箱 外温度当作体 感温度[ 1] 。本文 根据 实测资料分析了百叶箱外温度与体感温度的关系, 给出采用百叶箱外温度计算和 预报体感温度 的方 法。
高和日最低温度温差与风速相关不显著。
表 2 日最高温度温差和日最低温度温差 与总云量的统计结果
总云量( 成) N [ 2 2< N [ 5 5< N [ 8 N > 8
样本数( 个)
29
26
40
28
平均日最高温度温差( e ) 2. 11 1. 72 1. 69 1. 00
平均日最低温度温差( e ) - 1. 88 - 1. 88 - 2. 34 - 2. 11
据分析, 百叶箱外与百叶箱内的最低温度温差变化
比较平稳, 但有季节变化, 可在不同季节加入一个常
量订正。计算百叶箱外最低温度( T omin) 的公式为:
T omin = T im in + $T oimin
( 2)
式中, T imin为百叶箱 内最低温度, $T oimin 为百叶箱 外与百叶箱内最低温度之差, 不同季节的取值见表 1 第 2 栏。
1 资料
百叶箱外温度不属于常规观测要素, 普遍采用 的观测方法是: 在观测场百叶箱附近裸露设一温度 观测架, 温度表或温度感应头的高度和位置设置与 百叶箱内相同, 这样就可获得与百叶箱内温度同步 的百叶箱外温度资料。以 1 月、4 月、7 月和 10 月分 别代表冬季、春季、夏季和秋季, 沈阳观象台获得了 2000 年 1 月、4 月、7 月、10 月百叶箱外的逐日 4 个
引导气流风速/ m#s- 1
2 4 6 8 10 12 14 16
地面系统移速/ km#h- 1
4. 3 8. 6 13. 0 17. 3 21. 6 25. 8 30. 2 34. 6
213 预报及评定标准 在实际预报中, 以能被 5 整除的数作为基数, 相
对湿度预报值跨度为 5% ( 如预报第二天最小相对 湿度 45% ~ 50% ) , 每天下午发布当日 20 时和第 2 天 02、08、14 时最大、最小相对湿度。预报评定标准 见表 4。
百叶箱外与百叶箱内温差的日变化特征为: 早