华南区域降温度日和采暖度日的时空变化特征

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1 华南区域降温度日和采暖度日的时空变化特征
李 艳 兰 广西壮族自治区气候中心

2 一、目的和意义 华南人口稠密，经济发达，是国内能源消费比较集中的地区之一，随着社会经济的不断增长，能源消费量进一步增加。再加上气候变暖，极端天气气候事件出现的频率和强度明显增加，对能源生产、运输、消费的影响日益突显。气候变化对采暖和降温耗能的影响引起了越来越多的关注。 分析华南区域降温度日和采暖度日的时空变化特征，可为政府和相关部门应对气候变化、节能降耗等决策提供参考。

3 二、资料和方法 1、资料 华南区域包括广东、广西、海南三省区，目前共有196个气象观测站，各站建站时间参差不齐。为提高数据的准确性和分析结果的可信性，从196个观测点中选取1961年及以前建站的站点，同时剔除1961—2008年中变动2次以上的测站，并对所选出来的站点资料进行均一性检验，最后通过检验的站点共有110个。以这110个观测站1961年1月至2008年12月共48 年的逐日平均气温作为基本研究资料。

4 2、方法 •度日分析法 度日（degree days）是一个基本的设计参数。近年来，许多学者将度日发展作为一个能够反映取暖和降温所需能源的时间温度指数，把度日分析法作为研究温度和能源关系的基本方法，广泛运用于气候变化和能源需求研究应用领域。 所谓某一天的度日就是指日平均温度与规定的基础温度的实际离差。年采暖度日数是指一年中日平均温度低于基础温度的累积度数，年降温度日数是指一年中日平均温度高于基础温度的累积度数。计算公式如下: 式中，HDD 为某一年的采暖度日值； CDD为某一年的降温度日值。 根据建筑热工常用的基础温度，取Tb1为18℃,取Tb2为26℃。

5 •滑动平均 •最优分割法 •相关分析 统计各站逐年降温度日、采暖度日并建立时间序列，用算术平均求取区域平均序列，然后运用: • 线性倾向计算
等方法进行统计研究，揭示华南区域降温度日、采暖度日的时空变化特征。

6 三、华南降温度日和采暖度日多年平均值的空间分布特征
华南各地年降温度日多年平均值在1.0~417.5℃•d之间，其地域分布特点是南部大、北部小，河谷平原大、山区小。 降温度日大，表明温度高，降温需求大，空调制冷需要消耗的能源就多。 华南区域年降温度日多年平均值分布图（单位：℃•d）

7 华南各地年采暖度日多年平均值在6.7~1534.9℃•d之间。等值线基本上呈纬向分布，由南向北递增。
采暖度日大，表明温度低，采暖需求大，需要消耗的能源就多。 华南区域年采暖度日多年平均值分布图（单位：℃•d）

8 四、华南降温度日和采暖度日的变化特征 气候变暖导致降温需求增大、采暖需求减少。 趋势：b=11.7℃•d /10a 通过0.001显著性检验
1983年以来降温度日以正距平为主，其中1998以来偏多最明显。 气候变暖导致降温需求增大、采暖需求减少。 1961～2008年华南平均降温度日距平变化图 趋势：b= -24.3℃•d /10a 通过0.01显著性检验 1986年以来采暖度日以负距平为主，其中1997以来偏少最明显。 1961～2008年华南平均采暖度日距平变化图

9 华南区域大部地区降温度日呈现上升趋势，南部上升速率比北部大，其中海南省东部，广东珠江口沿岸地区及潮州、阳春、罗定、徐闻等地，广西南部的钦州、东兴、岑溪等地上升速率超过20℃•d/10a，上升速率最大的是海南省的三亚，达51.5℃•d /10a。 1961～2008年华南区域各站降温度日变化趋势分布图（℃•d /10a）

10 华南区域各地采暖度日均呈现下降趋势，海南省大部、广东雷州半岛，广西的左、右江河谷及北海市、钦州市大部、玉林市南部等地平均每10年下降2
华南区域各地采暖度日均呈现下降趋势，海南省大部、广东雷州半岛，广西的左、右江河谷及北海市、钦州市大部、玉林市南部等地平均每10年下降2.1～19.9℃•d ，其余大部地区平均每10年下降20.0～59.2℃•d 。 图 ～2008年华南区域各站采暖度日变化趋势分布图（℃•d /10a）

11 典型城市降温度日和采暖度日的变化 由表1可见，广州等城市年降温度日均呈现显著的上升趋势，其中南宁、广州、深圳、海口、三亚的上升速率是华南平均降温度日上升速率的2倍以上；年采暖度日均呈现显著的下降趋势，其中贺州、柳州、南宁、广州、深圳的下降速率大于华南平均采暖度日的下降速率。 表1 广州等代表性城市年降温度日和年采暖度日的统计表 地名 年降温度日/℃·d 长期变化趋 势/℃·d·(10a)-1 年采暖度日/℃·d 多年平均值 最大值 最小值 贺州 249.4 381.6 171.8 10.4 922.3 1199.7 661.9 -28.0 柳州 311.3 424.4 203.2 15.5 772.5 1028.8 566.8 -32.6 南宁 289.0 473.2 179.7 25.1 502.3 718.3 342.4 -29.4 广州 289.4 450.3 208.6 30.1 467.2 703.7 290.6 -36.2 深圳 289.9 419.6 164.2 41.5 314.9 512.4 152.1 -44.1 海口 344.8 520.0 211.8 42.5 112.0 275.1 33.1 -17.3 三亚 417.5 646.5 259.5 51.5 6.7 30.8 -2.1

12 随着气候变暖，广州市、南宁市降温需求显著增大。
趋势值为30.1℃•d /10a，是华南平均降温度日变化速率的2.56倍。 趋势值为25.1℃•d /10a，是华南平均降温度日变化速率的2.14倍。 广州 南宁 1961～2008年广州市（左图）、南宁市（右图）降温度日距平变化图

13 五、年降温度日、采暖度日与年平均气温的关系
分析表明，华南区域年降温度日与年平均气温具有明显的同位相变化趋势，而年采暖度日与年平均气温具有明显的反位相变化趋势。利用表2中的相关方程，可以估算温度变化对降温度日和采暖度日的影响程度。年平均气温每升高1℃，华南区域平均降温度日约增加47.0℃•d，平均采暖度日约减少188.3℃•d。 随着气候增暖，降温度日将趋于增大，降温耗能将不断增加；而采暖度日趋于减小，采暖需要消耗的能源将减少。 表2 华南区域年降温度日、采暖度日与年平均气温的相关方程

14 谢谢!