用于公众气象服务的天津市二十四节气气候特征浅析
2024-02-19张春莉韩玉妍陈子煊梁好赵敏
摘 要:二十四节气是我国古代历法的重要组成部分,反映了季节更替和气候变化规律。古人在长期的生产实践中敏锐地抓住了气温、降水和日照这些关键气象要素,并将其融合进节气之中。二十四节气与气象相关性强,也是气象服务的重要组成部分。基于天津市二十四节气的主要天气、气候特征,从公众气象服务角度出发进行分析,以期为更好地开展二十四节气的公众气象服务提供一些参考。
关键词:二十四节气;气候特征;气象服务;传统文化;相对湿度
中图分类号:P467 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)11–0-03
二十四节气与气象相关性强,是气象服务的重要组成部分。在气候变暖背景下,一些学者针对二十四节气气候特征开展了相关研究。钱诚等学者进行了中国二十四节气气候变化分析,发现节气“代言”的气候与物候都已然发生变化,各节气平均气温普遍升高,春季和夏季节气的气温上升速度更快[1-3]。邢开瑜等学者分别分析了四川省、关中西部、北京市、辽宁省、西安市、肇庆市、邯郸市二十四节气的气候特征[4-10]。部分地区的气象部门挖掘并利用二十四节气相关知识开展了气象科普与气象服务工作,通过新媒体渠道开展节气气象服务的实践与探索[11-14]。从现有研究来看,节气气象特征分析和气象服务主要针对大范围区域或局部地区的本地化研究。以天津地区为研究对象,基于气温、降水、日照等气象要素的节气气候变化特征,从公众气象服务角度出发浅析节气气候特征,为开展天津本地化节气气象服务提供支撑。
1 资料来源与节气划分
1.1 资料来源
所用气象数据来源于国家气候中心的1991—2020年地面气候值。为进一步进行节气特征研究,使用天津市气象信息中心提供的1991—2020年天津市国家气象观测站气温、降水、日照时数、风速、相对湿度、气压日值资料进行补充研究。使用12个国家气象观测站以及天津市城市气候监测站,站点分布情况见图1。
1.2 二十四节气的划分
二十四节气指中国农历中表示季节变迁的24个特定节令,根据太阳在黄道上的位置变化制定。在现行公历中,二十四节气的日期基本固定,随年份变化有前后2~3 d的变动。为了方便长期统计研究,为每个节气确定了代表日期:变动日期为3 d的,取中间日期为代表日期;变动日期为2 d的,以最后一天为代表日期。根据研究时间内(1991—2020年)各节气实际日期,统计30年各节气的出现日期,得到二十四节气代表日期(表1)。将立春、立夏、立秋、立冬作为4个季节主要分界线,将所有节气划分为春季型、夏季型、秋季型、冬季型4种节气。在4个季节的节气中分别挑选2个节气进行气候特征浅析。
2 节气气候综述
2.1 立春
立春是二十四节气的第1个节气,它与立夏、立秋、立冬合称“四立”,表示四季的开始。不过立春却很不像春季,按照气温标准,立春节气全国只有7%的地区是春季,其他地区还是冬季。从天津常年冬春季节平均气温来看,立春期间,天津平均气温为-0.7 ℃,气候意义上的春季尚未到来。
立春前后气温回升明显。天津一年中最冷的节气是小寒,平均气温为-3.3 ℃。小寒后气温逐渐升高,大寒较小寒虽然气温略有上升,但升温幅度仅有0.7 ℃;
而到了立春,气温从-2.6 ℃迅速升至-0.7 ℃,升幅
1.9 ℃,之后更是节节攀升,一路向暖。从立春升温幅度分布情况来看,天津北部幅度要大于市区及滨海新区这些整体气温偏高的区域。此外,立春要冷过立冬。天津立春的年平均气温为-0.7 ℃,明显低于立冬的年平均气温5.4 ℃。
2.2 清明
清明,既是节日,也是节气。“清明时节雨纷纷”几乎是人们心目中清明的“代言”诗。不过,“雨纷纷”的清明往往只属于南方。对于北方地区而言,在清明下雨就比较稀罕了,拿天津来说,清明下雨的概率仅有21.3%。所以,北方有“春雨贵如油”的说法。
清明气温升幅快,天津全市平均最高气温为
19.7 ℃,平均最低气温为8.3 ℃,因此清明天津大部分地区昼夜温差能达到10 ℃以上,宝坻区昼夜温差甚至可达13 ℃,所以人们常常有一日穿越两季的感觉。
宋英杰在《二十四节气志》一书中曾写过“清明时令,莫过于南方的雨,北方的风”。清明、谷雨是一年中风最大的时期。就天津而言,清明全市平均风速能达到3 m/s以上,是一年中平均风速最大的一段时间。
2.3 小满
小满是夏季的第2个节气,其名称有两层含义:第一层含义指夏熟作物的籽粒开始灌浆饱满,但还未成熟,只是小满,还未大满;第二层含义与降水有关,寓意小满前后,江河湖泊开始涨水,变得“小满”。
小满时节,天津日照时长迅速增长。小满日平均日照时数较上一个节气增长近1 h,是全年增长最快的节气。同时,小满也是天津日照时数最多的节气,平均每天日照8.9 h。
受到阳光的青睐,气温持续上升。小满天津整体平均气温超过22 ℃,市区气温可达23.7 ℃。天津市市区常年入夏时间为5月18日,在小满前。入夏以后,天津高温和短时强对流天气将会逐渐增多,需密切关注天气变化,加强对气象灾害的预防。然而此时,北方的降水量依旧不多,就天津而言,小满时节,天津整体降水量为19.3 mm,较上一个节气增加了1 mm,天气愈发干热。
2.4 小暑
小暑时节,全国大部分地区天气日渐炎热,一年中最热的三伏天也在小暑开始,正所谓“小暑大暑,上蒸下煮”。常有人问:小暑大暑哪个更热?其实两者之间经常“没大没小”。以天津常年的气候数据来看,小暑日最高气温达到31.4 ℃,为一年中最热的节气;而大暑最低气温和平均气温高于小暑,分别为23.6 ℃和27.1 ℃。总体来看,小暑和大暑热度之强弱,只在毫厘之间,大暑很大,小暑不小。
小暑正是雨带由南方向北方挺进的时节,降水的主战场也由江南一带向北方转移。对北方而言,夏季雨季短促,但降水量大,往往占全年降水量的一半之多。在天津,小暑累计降水量达到74 mm,较前一个节气增加了17.2 mm,可见小暑之时,主汛期降雨已经风风火火地来了。
2.5 秋分
秋分时节,长江流域及其以北的广大地区先后进入秋季,日平均气温降到22 ℃以下。北方冷空气开始具有一定的势力,大部分地区雨季已经结束,凉风习习,碧空万里,风和日丽,秋高气爽。随着冷空气活动频繁,天津秋意渐浓,天津历年入秋时间通常在处暑至秋分时节。近30年(1991—2020年),市区有11年入秋时间出现在秋分。
秋分时节,气温不断下降。天津秋分常年平均气温18.1 ℃,早晚温差日渐加大,秋分正是秋季型节气中平均气温日较差最大的节气,气温日较差可达10.4 ℃。
秋风骤起,天气日渐干燥,秋分天津平均降水量不足25 mm,平均相对湿度从立秋的76%下降至66.2%,并且呈继续下降的趋势。
2.6 寒露
寒露见证了天气由凉变寒的转折,也见证了秋的递进,寒生露凝,因而称为“寒露”。天津寒露平均气温在14.2 ℃,而平均最低气温已在个位数徘徊。进入寒露后,冷空气的入侵频率和强度都会提高,气温降得快是寒露的一大特点。一场较强的冷空气带来大风、降雨后,温度下降8~10 ℃都是常见的事。
除了气温绝对值下跌,在寒露时节,天津地区的昼夜温差也能达到10 ℃以上,在秋季型节气中位列第二,仅略低于秋分。也就是说,在秋分至寒露期间,天气常常是昼暖夜凉,白天晴空万里,而到了夜间气温则会迅速下降。
寒露时节,天津降水继续减少,以二十四节气平均累计降雨量来看,天津寒露的降雨量已不足15 mm,因此在寒露之后,降水稀少,空气也变得十分干燥。
2.7 立冬
立冬是二十四节气中的第19个节气,冬季的第1个节气,此时草木凋零、动物蛰伏,万物都趋于休止,开始养精蓄锐,为春季的勃发做储备。立冬前后,太阳直射点已经深入南半球,全国日照时间减少,天津立冬的日照时数较上一个节气减少近1 h,平均日照时数仅剩5.2 h。同时,由于雾霾天气增多,冬日的阳光更加珍贵了。
立冬之后,冷空气活动逐渐频繁,气温下降趋势加快,各地气温显著下降。立冬,正是一年中气温下降速度最快的节气,天津平均气温降幅达到4.5 ℃。立冬天津各地的平均气温只有3~7 ℃,宝坻区平均气温最低,为3.9 ℃,市区平均气温6.6 ℃。所谓“立冬一日,水冷三分”,虽有些夸张,但“今宵寒较昨宵多”确是一种真切的感受。
立冬确实担得起“立冬”之名,不像立春、立夏、立秋那样徒有虚名。立春时,我国大多数地方还是冬天;立夏时,我国进入夏天的面积不足四分之一;立秋时,还处在气温最高的时期;而立冬时,全国季节版图进入冬天的面积高达600万 km2。天津便是入冬的“先驱”城市之一,以近30年(1991—2020年)来看,天津是在立冬日前入冬的。
民间习惯以立冬作为冬季的开始。而按气候学划分四季的标准,以下半年气候平均气温降到10 ℃以下作为冬季的开始。随着气候变暖,天津近几十年入冬日出现明显延后现象,以市区来看,入冬时间从20世纪70年代的10月底,逐渐推迟到21世纪10年代的11月7日。近10年(2012—2021年)来,市区入冬日出现在立冬的年份超过半数。
2.8 小寒
“小寒”是天气寒冷但还没有到极点的意思。小寒与大寒、小暑、大暑及处暑一样,都是表示气温冷暖变化的节气。对于天津来说,在小寒时节,全市平均气温-3.3 ℃,平均最高气温1.7 ℃,平均最低气温-7.4 ℃,
均为所有节气中的最低值。因此,小寒标志着将进入一年中最冷的日子。
小寒时节冷空气频繁活动,再遇上足够低的温度,往往容易遇见雪花飘落。如果说给冬季的6个节气遇上雪的概率排个名的话,平均来看,小寒遇上雪的概率最大,其次是大雪。小寒宜雪不宜晴,在小寒下雪往往预示着来年将有一个好收成。
3 结束语
二十四节气作为公众气象服务的重要组成部分,其内容的深度与广度仍有十分广阔的探究空间。作为公众气象服务工作者,将节气与气象服务进行融合是传播中国传统文化、加深气象服务内涵的重要研究方向。当前天津节气气象服务工作在新媒体渠道的服务方面日益丰富,今后应以此为起点,不断加深服务深度,在传播传统文化和深化服务内涵方面日益精进。
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