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气候四季论短长(2013-06-02)

已有 3045 次阅读 2014-7-10 14:37 |个人分类:文章|系统分类:观点评述| 气候变化, style, 天气, 大众, 北京晚报

《北京晚报》科技周刊的记者近日找我,咨询有关今年北京春天长短的问题。感觉很有趣,但说清楚不易,想找个专家应对一下,记者说还是希望先找我,只好试试了,也算是促进一下自己的学习与思考吧。

 

对于天气、气候、气候变化等问题好像已司空见惯,每天都会遇到,作为业内人员,也会很关注。但由于与记者的视角不同,兴趣点往往会有所不同,思考的方式也有差别。北京春天变化快,来去匆匆,早有所感,今年北京春短,也是事实,从学术角度分析,肯定有可挖掘之处,但作为面向大众的解答,该如何说呢?

 

首先要交待背景,一般意义下的季节是什么含义?或者说春夏秋冬四季是如何定义的?我们常说的季节包括有两种,一种是天文季节,也就是由于地球的自转轴与绕太阳公转的轨道面角度的改变,引起地球表面某地接受太阳辐射量有规律地每年循环变化一次,形成季节周期。在温带地区,通常把接受太阳辐射最多的时间段称为夏季,接受太阳辐射最少的时段称为冬季,春季和秋季则分别为从冬季向夏季和从夏季向冬季的转换时期。

 

在北半球的温带地区,将3~5月定为春季,6~8月为夏季,9~11月为秋季,12月至次年2月为冬季。天文季节反映了太阳辐射的变化,有有一定的气候意义,但由于其固定性,缺少对地球上气候系统各圈层实际变化及相互作用的考虑,所以与实际发生的气候要素变化往往是不相吻合的。比如某一地点相同时间的气温,每年都会有所不同,差别有时还会很大。

 

记者要问的显然不是这样定义的季节,而是另一种,被称为气候季节,也就是以实际气候要素变化来划分的季节。在温带地区,由于每年温度随时间变化较为显著,常用温度的实际变化作为划分季节的标准;如果在热带或亚热带,温度的变化较小,雨量的变化较大,则会用干湿来划分季节,如雨季和旱季。也有用风向来划分的,如东北信风季和西南信风季。这种划分考虑了地球上气候要素的实际变化,所以被称为气候季节,是人们感受到的实际变化。当人们问某一季节来去早晚时,一定是指气候季节,气候季节与天文季节的不同就在于其每年的不确定性。

 

那么,下一个问题是我国气候季节是如何具体划分的呢?根据2012年中国气象局发布的我国气候季节划分行业标准,四季变化的确定沿用了张宝堃先生1934年在《中国四季之分配》一文中建立的方法,即设定某一气温阀值,在一定时段内,气温的5天滑动平均值稳定高于或低于阀值,就认为季节发生了改变。进入夏季的阀值设定为22摄氏度,冬季为10摄氏度,即:当某地日平均温度前后5天滑动平均持续10天高于22摄氏度,就进入了夏季,低于10摄氏度,就进入冬季,春季和秋季是转换季节,持续10天高于10摄氏度进入春天,持续10天低于22摄氏度进入秋天。

 

按这样的划分标准,每个季节的实际长度就不相等了,年与年之间不等,每一年的各个季节也不等,要根据实际天气要素的变化来确定。

 

都说北京的春天短,有没有实际根据呢?从历史资料的统计看,还是可以印证的。国家气候中心的资料显示,北京平均入春的时间为4月1日,入夏的时间为5月23日,也就是说按气候季节划分,北京的春天不足两个月,与天文季节相比,短了一个月还多。

 

今年北京的春天又是什么情况呢?较平均状态又有哪些变化?经核查气候资料,确实显著偏短,今年北京的入春时间被确定为4月12日,较常年晚了11天,而入夏时间为5月12日,又早了11天,这一晚一早,使原本就偏短的北京春天又被掐头去尾切掉20天以上,只剩下一个月了,这就是北京今年春短的实际情况。

 

如果要问为什么会出现这样的变化,需要专业人员从气候角度去细致分析了,简单几句话较难解释清楚。仅从如春晚这一现象看,今年并非仅是发生在北京,整个华北、黄淮、江淮大部分地区入春时间都较常年同期偏晚了10-20天,有人分析说与北极冷涡的异常分布有关,而入夏早或许与青藏高原温度偏高和西南季风爆发偏早有关,其因果关系就更复杂了。

 

记者问我,北京今年春短是否与气候变化或环境污染有关,我认为用一年的信息不好下这个结论,要做一些深入分析工作才行。如北极冷涡近年来确实有些异常变化,气候专家认为与气候变暖引发冰雪圈的反馈效应有关,若成立,也可作为间接影响的因素来考虑。

 

记者还问,北京的入夏时间早,是否意味着今年北京的夏天会较常年偏长?这的确是一个很好的问题。或许记者仅是从新闻信息的角度来关注的,但若从专业角度看,对季节的长短和来去时间的分析,可能会有助于季节预报,并有很强的应用价值,如对农作物的播种和管理。实际上,国家气候中心和北京市气象局的专家已对北京季节变化问题做过分析研究,经对北京过去60年气候资料的分析,北京的夏季时间确实有逐渐延长的变化趋势,而其他几个季节,春、秋、冬都有缩短的趋势。

 

与记者交谈,尽管是他问我答,但也使我感到从中受益,平时总是更多地从专业角度关注一些问题,如入梅出梅,季风爆发,副高北跳、西南涡移动、东北涡维持等,反而对老百姓较关心并易理解的春夏秋冬季节变化有些熟视无睹。细讨论起来,其中既有许多有价值的科学理论和应用问题,也很贴近百姓生活,值得认真去想去做。

 

对目前的气候季节划分标准也有值得探讨之处,用一把尺子划分季节,对于我国这样一个幅员辽阔的地域,确实有利有弊,利在有了统一标准,可以对不同区域的季节气候特征进行比较分析;弊在一个标准衡量多个气候带,会使某些区域的季节变化特征有缺陷,如我国最北端和最南端会出现缺冬少夏的情况,也有些地区或许用干湿来划分季节会更清晰,可能还有其他问题。不会有完美的方案,但对存在的问题要予以考虑。





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