2016年6—9月鄂托克前旗及东胜区百叶箱内外温度特征分析

刘永红

摘要 对2016年6—9月鄂尔多斯市鄂托克前旗和东胜区百叶箱内外最高、最低温度同步观测资料进行统计分析，结果表明，百叶箱内外最高温度为箱外明显高于箱内，最低温度则是箱内高于箱外，但不同类型天气、地域存在箱内、箱外气温差异。在初步掌握规律的基础上，开展百葉箱外温度观测，有利于开展预报服务，是一种为积极拓展气象服务领域而实施的业务创新项目。

关键词 百叶箱；温度特征；内蒙古鄂托克前旗；东胜区；2016年6—9月

中图分类号 P412.11；P414.5+5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）13-0200-02

Temperature Characteristics of Inside and Outside Louvered-screen in Etuoke Front Banner and Dongsheng District

from June to September 2016

LIU Yong-hong

（Etuoke Front Banner Meteorological Bureau of Inner Mongolia Autonomous Region，Etuoke Front Banner Inner Mongolia 016200）

Abstract The synchronous observation data of maximum and minimum temperature inside and outside louvered-screen in Etuoke Front Banner and Dongsheng District from June to September 2016 were statistically analyzed.The results showed that the maximum temperature outside louvered-screen was obviously higher than that inside louvered-screen，and the minimum temperature inside louvered-screen is higher than that outside louvered-screen.However，there were differences between temperature inside and outside louvered-screen for different weather types and regions.On the basis of the preliminary grasp of the rule，this paper carried out the observation of the temperature outside the louvered-screen，which is conducive to the forecast service，and it is a kind of business innovation project to actively expand the field of meteorological services.

Key words louvered-screen；temperature characteristic；Etuoke Front Banner Inner Mongolia；Dongsheng District；June to September 2016

近年来，由于全球气候变暖，各地夏季高温极值屡破历史记录。气象预报的气温是受百叶箱保护（空气流通、不受太阳直射）的指感应部分距地面1.5 m测得的空气温度[1]，而公众体感空气温度与气象预报气温存在一定的差异，高温作业行业对高温预报更是敏感。各地气象部门通过开展各种对比观测，如将不同下垫面（如湿地、水泥地面等）测得温度作为外界温度与百叶箱内温度进行比较，或将温度表分别置于草坪和树荫下对比，了解露天温度与气象部门测得温度的差异[2-4]，但有的站只进行了1个时次的观测，不具有代表性。掌握百叶箱内外的温度变化规律，可为气象部门提供更加精细、准确和个性化的公共气象服务提供参考。再依据预报结果，向用户提供一些有针对性的高温预报和公共气象服务，提出做好防暑降温的工作以及合理安排露天作业时间的建议，避免野外作业人员发生中暑。通过媒体、短信等及时发布，可以减轻各项损失，取得一定的社会效益和防灾减灾的经济效益[5-6]。

为了能更好地分析同一环境下百叶箱内外温度变化特征，2016年6—9月鄂托克前旗和东胜国家气象观测站组织在观测场外（同一环境下）开展了百叶箱内外温度观测，每天最高、最低温度人工同步观测，并利用观测的数据对百叶箱内外温度特别是最高温进行详细分析。

1 观测方法与资料

在鄂托克前旗、东胜国家气象站同时进行地面气象观测，并在距百叶箱5 m左右的土壤湿度观测场围栏上安装最高和最低温度表（温度表感应部分距地1.5 m），在未经任何保护的自然状态下，将温度表测得的空气温度作为百叶箱外温度。每日人工读取1次百叶箱外最高和最低温度，温度读取需同时进行，以确保观测资料的一致性和准确性。

2 结果与分析

2.1 百叶箱内外每日极端最高温度变化

通过对比分析鄂托克前旗（简称鄂前旗）和东胜站2016年6—9月百叶箱内外温度资料发现，2个站均为早晨百叶箱外温度低于百叶箱内，上午箱外温度表开始直接接受太阳辐射，升温较箱内温度快，箱外温度高于箱内温度，中午时差异达到最大；下午随着太阳高度角逐渐减小，太阳直接辐射也减少，温度开始降低，但由于受百叶箱的影响，箱内的降温速度低于箱外（图1）。白天箱内外温度差较大、夜间较小，鄂托克前旗最大可达到5.2 ℃，东胜站最大可达4.5 ℃，箱外温度日较差>箱内温度日较差。

2.2 百叶箱内外温度的月变化

2016年6—9月2个站百叶箱内外月最高温度的对比分析表明，箱外温度均高于箱内温度（表1），且箱内外温度变化趋势一致，鄂托克前旗箱内、外温度最高值均出现在7月，其后依次是6月、8月；东胜箱内、外温度最高值均出现在7月，其后依次是8月、6月。鄂托克前旗箱内平均最高温度为28.4 ℃，箱外为32.0 ℃，平均差值为3.6 ℃；东胜箱内平均最高温度为24.6 ℃，箱外为27.7 ℃，平均差值为3.1 ℃。

2.3 不同类型天气下百叶箱内外温度差异

通过鄂托克前旗、东胜夏季百叶箱内外极端最高温度差散点图（图2）可以看出，百叶箱内外最高温度差值在3～5 ℃之间出现的频率最高。差值在2 ℃以下几乎为阴雨天，差值在2 ℃或以上多为晴天或多云天气。

2.3.1 晴天（或晴间多云）（日照时间>6.0 h）。箱外温度表安放在露天状态下，受太阳直接辐射和地面反射辐射较箱内温度表大，升温较箱内更加明显，温度变化更加剧烈，温差更大。箱外最低温度平均值为11.6 ℃、箱内最低温度平均值为15.3 ℃，两者温差为3.7 ℃。鄂托克前旗71 d晴天中有11 d出现降雨，箱外最高温度平均值为33.8 ℃、箱内最高温度平均值为29.8 ℃，两者温差为4.0 ℃。东胜的晴天中有12 d出现降雨，箱外最高温度平均值为28.9 ℃，箱内最高温度平均值为25.7 ℃，两者温差为3.2 ℃；箱外最低温度平均值为14.2 ℃，箱内最低温度平均值为15.7 ℃，两者温差为1.5 ℃。由于受百叶箱的影响，箱内降温慢，而箱外随温度的变化而变化，故降温速度快。

2.3.2 多云（1.0 h<日照时间≤6.0 h）。鄂托克前旗箱外最低温度平均值为14.1 ℃，箱内最低温度平均值为18.2 ℃，两者温差为4.1 ℃；东胜箱外最低温度平均值为14.7 ℃，箱内最低温度平均值为16.1 ℃，两者温差为1.4 ℃。鄂托克前旗13 d多云天气中有8 d出现降雨，箱外最高温度平均值为29.2 ℃，箱内最高温度平均值为26.0 ℃，两者温差为3.2 ℃。东胜12 d多云天气中有7 d出现降雨，箱外最高温度平均值为26.1 ℃，箱内最高温度平均值为23.5 ℃，两者温差为2.6 ℃。多云天气时，云遮挡了太阳，减少了太阳直接辐射和光线照射，但与阴雨天气相比，箱内外温差仍较大。

2.3.3 阴雨天（日照时间≤1.0 h）。鄂托克前旗11 d阴雨天气中有7d出现降雨，箱外最高温度平均值为26.4 ℃，箱内最高温度平均值为25.5 ℃，两者温差为0.9 ℃；东胜10 d陰雨天气中有10 d出现降雨，箱外最高温度平均值为23.7 ℃，箱内最高温度平均值为22.0 ℃，两者温差为1.7 ℃。阴雨天太阳直接辐射较少或者没有，地面的反射辐射也相应较少，百叶箱内外温度变化相对平稳，温度差异较小，给人的感觉不是很明显。

2.4 百叶箱内外高温日数统计

由于东胜区海拔高度、纬度均高于鄂托克前旗，故温度低于鄂托克前旗，箱外鄂托克前旗≥30 ℃日数为68 d，东胜区≥30 ℃日数为32 d，相差36 d；箱内鄂托克前旗≥30 ℃日数为42 d，东胜区≥30 ℃日数为6 d，相差36 d，高温日数差别明显（表2）。

由此可见，2个站百叶箱内外高温日数存在明显的差异，原因是由于百叶箱外温度表直接安装在露天环境，无遮挡物，直接受到太阳的照射和地面对仪器的反射辐射以及风雨的影响，温度高且变化大；而箱内温度由于受到百叶箱的保护，较外界温度相对低一些。因此，在高温预报和公共气象服务工作中，应考虑外界温度与百叶箱内温度的差异。

2.5 百叶箱外最高温度预报

为了检验一元回归方程预报的准确性，用2个区域的观测样本建立方程。通过分析百叶箱外最高温度与百叶箱内最高温度、日照时数、最小相对湿度、地面最高温度等相关要素进行相关性分析（表3）得出，百叶箱外最高温度与百叶箱内最高温度相关性最大，相关系数达到0.9以上；其次是地面最高温度。目前，百叶箱内最高温度是常规预报要素，选用该要素作为预报因子，与百叶箱外最高温度建立一元线性回归方程，鄂托克前旗为y=1.028 4x+3.064 6，东胜为y=1.016 6x+2.641 2。式中，y为百叶箱外最高温度，x为百叶箱内最高温度。

经检验，预报方程的预报值与实况值拟合率很高，总体效果较好，鄂托克前旗误差绝对值在2 ℃以内的达到91.6%，东胜达到89%。说明该方法对高温预报和公共气象服务具有一定的参考价值。

3 结论

（1）夏季，2个站百叶箱内外的最高温度变化趋势一致，最高气温均是箱外高于箱内，最低温度则是箱内高于箱外，但不同类型的天气存在着早晚不一的情况。

（2）不同类型天气下，百叶箱内外温度存在着差异，鄂托克前旗最高温度差晴天是4.0 ℃、多云是3.2 ℃、阴雨天是0.9 ℃，东胜区最高温度差晴天差是3.2 ℃、多云是2.6 ℃、阴雨天是1.7 ℃。最高温度差值在2℃以下多为阴雨天，差值在2 ℃或以上多为晴天或多云天气。

（3）鄂托克前旗和东胜区百叶箱内外高温日数存在明显的差异，百叶箱外温度高且变化大；而箱内的温度由于受到百叶箱的保护，较箱外低一些。

（4）通过相关性分析得出，百叶箱外最高温度与百叶箱内最高温度的相关系数最高，达到0.9以上。与之建立一元线性回归方程进行高温预报，可为预报员与公共气象服务人员提供一定的参考。

4 参考文献

[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003：35.

[2] 孙俊艳，祝晓红，庞涛，等.百叶箱内温度与露天温度的实况对比分析[J].安徽农学通报，2009，15（24）：145-146.

[3] 陈朝晖，范昱.长沙市夏季百叶箱内外温度特征[J].气象科技，2014，42（5）：742-747.

[4] 娄德君，李治民，孙卫国.夏季不同下垫面气象要素的对比分析[J].气象科技，2006，34（2）：166-169.

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