景德镇市不同天气背景下的四季温差特征分析

张翠珍，陈鲍发

(景德镇市气象局，333000，江西，景德镇)

0 引言

景德镇地处赣东北，属亚热带季风气候，境内光照充足，雨量充沛，温和湿润，四季分明。但由于在全球变暖气候背景下，景德镇市春、夏、秋、冬等四季气温特征变化明显，原有的相关统计数据已不能客观反映当前四季气温变化特征。而由于原有对四季的划分多按月份进行简单的区分，不能确切反映景德镇市真实的四季变化情况，国内也有多位专家利用不同的方法对四季进行划分[1-5]。本文将利用2014—2018年5 a来景德镇市气象台的观测资料，采用5 d滑动平均气温等方法，统计分析景德镇春、夏、秋、冬四季的气温变化特征，特别是四季的温差特征，为最高气温、最低气温预报提供参考依据，也为城市规划、气候可行性论证等工作提供具体的数据支撑。

1 资料来源与技术方法

本文采用了2014年1月1日至2018年12月31日的景德镇地面气象探测资料及Micaps常规资料。

1.1 晴、雨、阴、多云的定义

根据近5 a的资料分析，日照时数大于3 h且无降水，定义为晴；日降水量大于1.0 mm且无日照时数，定义为雨；无日照时数且无降水，定义为阴；日照大于2 h，日降水量小于0.5 mm，定义为多云。

1.2 春、夏、秋、冬的分类

据国家规定，根据气温资料的分析，日平均气温大于22 ℃为夏天，日平均气温小于10 ℃为冬天，日平均气温在10～22 ℃之间可定义为春、秋天。采用计算向后5 d滑动平均气温值，并定义：若某天日平均气温超过10 ℃且该日以后的5 d滑动平均气温均高于10 ℃，并有升高趋势，则该日为春季的开始；若某天日平均气温超过22 ℃且该日以后的5 d滑动平均气温均高于22 ℃，则该日为夏季的开始；若某天日平均气温从22 ℃以上降低至22 ℃以下，且该日5 d滑动平均气温低于22 ℃，则该日为秋季的开始；若某天日平均气温下降至10 ℃以下，且该日5 d滑动平均气温低于10 ℃，则该日为冬季的开始。

1.3 日平均气温与后5 d滑动平均气温的计算

1.3.1 日平均气温 日平均气温即为当天不同时次气温的平均值，气象上以前1日20:00至当天20:00为自然日，根据最新气温观测标准，日平均气温为当天02:00、08:00、14:00、20:00的4个时次气温的均值，即：

T平均=(T02+T08+T14+T20)/4

其中：T平均为当日的日平均气温，T02为当天02:00的气温，T08为当天08:00的气温，以此类推。

1.3.2 后5 d滑动平均气温 滑动平均法(moving average)也叫做移动平均法，是一种时间域思想上的信号光滑方法。算法思路为，将该点附近的采样点做算数平均，作为这个点光滑后的值。由于气温由冬至夏逐渐上升，由夏至冬又逐渐上升，所以季节转换是考量当天及之后的气温趋势的稳定性及延续性，所以采用后5 d滑动与当天气温共同确定季节转换之日。后5 d滑动平均气温即为该天之后5 d平均气温的均值，计算公式如下：

Y(n)=(X(n+1)+X(n+2)+X(n+3)+X(n+4)+X(n+5))/5

式中：n为某日，Y(n)为某日的后5 d滑动平均气温，X(n+1)为某日后1 d的平均气温，X(n+2)为某日后2 d的平均气温，以此类推。

1.4 技术方法与路线

统计分析2014年1月1日至2018年12月31日景德镇市国家站观测的日平均气温、后5 d滑动平均气温、日最高气温、日最低气温、02:00、14:00气温、20:00—08:00降水、08:00—20:00降水、日降水量、日照时数、总云量等资料，先根据当天的平均气温及以后的5 d滑动平均气温确定每年的春、夏、秋、冬四季的起点、终点，然后根据日照时数、降水量确定逐日的阴、晴、雨、多云等天气背景，最后统计不同天气背景下的四季气温特点及温差特征。

2 景德镇市四季温差特征分析

2.1 景德镇市四季气温的气候概况

采用平均气温及滑动平均气温方法统计景德镇市2014—2018的逐日气温资料，根据春、夏、秋、冬的定义气温阈值，得到景德镇市近5 a四季起始、结束日期、气温情况及持续天数(表1)。可以看到，景德镇市平均于2月14日入春，春季平均气温为17.0 ℃，持续天数约为67 d；平均于4月27日入夏，夏季平均气温26.9 ℃，持续天数约为156 d；平均于10月7日入秋，秋季平均气温16.0 ℃，持续天数约为53 d；平均于11月25日入冬，冬季平均气温为7.9 ℃，持续日数为88 d。

表1 景德镇四季起始日期、平均气温及持续天数

由此可见，景德镇具备明显的短春、秋，长冬、夏的特征，夏季最长，平均达156 d，即有5个多月处于夏季，而秋季最少，真正的秋天不到2个月，秋季的时间仅为夏季的1/3。

2.2 景德镇不同天气背景下的四季气温特征

2.2.1 春季 表2为统计得出的景德镇春季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差：春季晴时，平均气温17.4 ℃，最高气温33.1 ℃，最低气温0.3 ℃,平均最高气温24.4 ℃，平均最低11.9 ℃，平均温差12.5 ℃。

春季雨时，平均气温为16.4 ℃，最高气温为30.9 ℃，最低气温为2.4 ℃，平均最高气温19.7 ℃，平均最低14.3 ℃，平均温差5.4 ℃。

春季阴时，平均气温为17.7 ℃，最高气温28.2 ℃，最低气温7.4 ℃,平均最高气温21.5 ℃，平均最低14.9 ℃，平均温差6.6 ℃。

春季多云时，平均气温为17.4 ℃，最高气温为28.5 ℃，最低气温为7.8 ℃，平均最高气温21.9 ℃，平均最低14.6 ℃，平均温差7.3 ℃(表2)。

表2 景德镇春季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差/℃

由此可见，春季雨天平均气温最低，晴、多云、阴的平均气温相当，但晴天的温差大，相当于其他天气背景下的2倍左右。

2.2.2 夏季 表3为统计得出的景德镇夏季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差：夏季晴时，平均气温28 ℃，最高气温40.5 ℃，最低气温12.7 ℃,平均最高气温33.4 ℃，平均最低23.6 ℃，平均温差9.8 ℃。

夏季雨时，平均气温为24.7 ℃，最高气温为36.1 ℃，最低气温为15.7 ℃，平均最高气温27.8 ℃，平均最低22.6 ℃，平均温差5.2 ℃。

夏季阴时，平均气温为24.7 ℃，最高气温35.5 ℃，最低气温16.7 ℃,平均最高气温28.3 ℃，平均最低22.4 ℃，平均温差5.9 ℃。

夏季多云时，平均气温为26.0 ℃，最高气温为34.4 ℃，最低气温为16.6 ℃，平均最高气温30.5 ℃，平均最低22.7 ℃，平均温差7.8 ℃(表3)。

表3 景德镇夏季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差/℃

由此可见，夏季晴天平均气温最高，雨和阴区别不大，均较低，而多云位于两者之间。温差也是晴天最大，但与其它天气背景下的差别较小。

2.2.3 秋季 表4为统计得出的景德镇秋季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差：秋季晴时，平均气温16.6 ℃，最高气温32.3 ℃，最低气温2.8 ℃，平均最高气温23.4 ℃，平均最低11.7 ℃，平均温差11.7 ℃。

秋季雨时，平均气温为15.5 ℃，最高气温为28.8 ℃，最低气温为8.8 ℃，平均最高气温18.3 ℃，平均最低13.5 ℃，平均温差4.8 ℃。

秋季阴时，平均气温为15.2 ℃，最高气温24.7 ℃，最低气温3.7 ℃,平均最高气温17.8 ℃,平均最低13.4 ℃，平均温差4.4 ℃。

秋季多云时，平均气温为17.8 ℃，最高气温为26.3 ℃，最低气温为10.4 ℃，平均最高气温22.7 ℃，平均最低14.7 ℃，平均温差8 ℃(表4)

表4 景德镇秋季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差/℃

由此可见，秋季多云、晴天的平均气温较高，雨和阴平均气温较低，而且秋季多云时的平均气温最高，表明日照时数是气温的决定因素，而秋高气爽时早晨气温低，拉低了整天的平均气温。温差晴时更大，是阴、雨的2倍多。

2.2.4 冬季 表5为统计得出的景德镇冬季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差：冬季晴时，平均气温7.8 ℃，最高气温28.5 ℃，最低气温-8 ℃,平均最高气温14.2 ℃，平均最低3.3 ℃，平均温差10.9 ℃。

冬季雨时，平均气温为8.0 ℃，最高气温为26.1 ℃，最低气温为-0.5 ℃，平均最高气温10.1 ℃，平均最低6.5 ℃，平均温差3.6 ℃。

冬季阴时，平均气温为9.1 ℃,最高气温19.4 ℃，最低气温-3.8 ℃,平均最高气温12.5 ℃，平均最低6.8 ℃，平均温差5.7 ℃。

冬天多云时，平均气温为7.2 ℃，最高气温为16.2 ℃，最低气温为0 ℃，平均最高气温10.7 ℃，平均最低4.3 ℃，平均温差6.4 ℃(表5)。

表5 景德镇冬季晴、雨、阴、多云等天气背景下的气温及温差/℃

由此可见，冬季平均气温与天气背景相关性不大，这可能与晴时往往受冷高压或变性冷高压控制，气温偏低有关。温差晴时最大，雨天最低，平均温差相差近3倍。

3 结论与讨论

通过以上分析，对景德镇地区近5 a四季变化特征有了最新的认识。

1)景德镇市一年之中夏季最长，冬季次之，春、秋季较短，夏季持续日数是秋季的近3倍。

2)春、夏、秋、冬四季的晴、雨、阴、多云四种情况下，晴天时日温差最大，多云时次之，阴天和雨天温差最小。

3)春季，晴天时平均气温为17.4 ℃、雨天平均气温16.4 ℃、阴天平均气温17.7 ℃、多云平均气温17.4 ℃。夏季，晴天时平均气温为28 ℃、雨天平均气温为24.7 ℃、阴天平均气温24.7 ℃、多云平均气温26 ℃。秋季，晴天时平均气温为16.6 ℃、雨天平均气温15.5 ℃、阴天平均气温15.2 ℃、多云平均气温17.8 ℃。冬季，晴天时平均气温为7.8 ℃、雨天平均气温8.0 ℃、阴天平均气温9.1 ℃、多云平均气温7.2 ℃。

4)春季，晴天时平均温差为12.5 ℃、雨天平均温差5.4 ℃、阴天平均温差6.6 ℃、多云平均温差7.3 ℃。夏季，晴天时平均温差为9.8 ℃、雨天平均温差5.2 ℃、阴天平均温差5.9 ℃、多云平均温差7.8 ℃。秋季，晴天时平均温差为11.7 ℃、雨天平均温差4.8 ℃、阴天平均温差4.4 ℃、多云平均温差8 ℃。冬季，晴天时平均温差为10.9 ℃、雨天平均温差3.6 ℃、阴天平均温差5.7 ℃、多云平均温差6.4 ℃。

本文在总结分析景德镇气温资料的过程中，对四季气温的变化有了一些初步的结论，但其细致的变化及利用本地气温特点在预测最高气温、最低气温还有很多工作要做。结合最高气温、最低气温预报失误的个例，加入本课题的研究成果，建立最高气温与最低气温预报修正模型及客观方法，是今后努力的方向。