河北省冬季氣溫變化對采暖期的影響

王瑤 劉曉英 劉東東

摘要 利用河北省19702019年96個地面氣象觀測站逐日平均氣溫觀測數(shù)據(jù)，采用氣候趨勢傾向法，參照采暖供熱相關(guān)規(guī)范，分析河北省采暖期氣溫變化特征、采暖期長度及采暖強(qiáng)度變化特征。結(jié)果表明：近50a河北省采暖期平均氣溫呈上升趨勢，采暖期度日呈下降趨勢，近50年平均氣溫趨勢傾向值為0.，219C/10a。采暖初終日和采暖期長度均存在年際變化振蕩，但總體呈現(xiàn)出采暖初日推后、終日提前、采暖期長度縮短的趨勢。

關(guān)鍵詞 河北采暖期;氣溫特征

中圖分類號：S161.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-3305（2021）02-069-03

1研究背景

在氣候變暖背景下，環(huán)境、能源等問題已成為當(dāng)今社會關(guān)注的熱點，對于我國北方城市而言，冬季集中供暖是能源消耗的一個重要方面。當(dāng)供暖設(shè)備、輸送管線、供暖面積和房屋條件一定時，氣象條件便成為影響供暖質(zhì)量唯變量。

國內(nèi)外專家學(xué)者在冬季氣溫變化對采暖期的影響因素進(jìn)行了大量研究同。張清分析了我國北方冬季持續(xù)變暖對采暖的影響;周自江等川利用近50a采暖資料和氣候數(shù)據(jù)分析得出，20世紀(jì)80年代后氣候變暖對各地采暖期的各項指標(biāo)影響非常顯著;軒春怡等叫通過對北京城區(qū)、近郊5個氣象臺站近40a氣象資料的分析發(fā)現(xiàn)，采暖終日較傳統(tǒng)終日有明顯提前趨勢，采暖期長度有縮短趨勢。河北省地處華北平原，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，主要表現(xiàn)為夏季炎熱，雨水集中;冬季寒冷，干燥少雪。本文利用河北省1970-2019年逐日平均氣溫資料，從氣候角度分析節(jié)能的可能性，為科學(xué)采暖提供依據(jù)。

2資料、指標(biāo)與分析方法

2.1資料與方法

利用河北省96個地面氣象觀測站1970-2019年逐日平均氣溫資料作為分析對象，采用氣候趨勢傾向法分析氣溫變化特征。

2.2采暖期及長度的確定

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB507362012）規(guī)定，采暖期日數(shù)按當(dāng)年日平均氣溫穩(wěn)定小于或等于采暖室外臨界溫度的總?cè)諗?shù)確定。一般民用建筑和工業(yè)建筑的采暖室外臨界溫度采用5℃。

本文確定采暖初日和終日時，采用連續(xù)5d滑動平均法，以每年10-12月日平均氣溫穩(wěn)定≤5℃的首個5d中第一個日平均氣溫小于或等于5℃的日期為采暖初日，以次年24月日平均氣溫穩(wěn)定5℃的首個5d中最后一個日平均氣溫小于或等于5℃的日期為采暖終日。采暖初、終日之間的日數(shù)為采暖期日數(shù)，即采暖期長度。由于河北省采暖期跨年度，本文分析的為計算采暖期，故定義1970年秋季至1971年春季的采暖期為1970年采暖期叫，以此類推，其變化情況與供暖部門提供的實際供暖日期不同。

2.3采暖強(qiáng)度

Home1用度日法探討了能源消耗和溫度的關(guān)系。度日指某一時段內(nèi)每日平均溫度和基礎(chǔ)溫度之差的代數(shù)和。采暖期度日為采暖期內(nèi)室內(nèi)溫度與室外溫度的差值累加。16℃～18℃為室內(nèi)適宜居住和工作的溫度，因此本文室內(nèi)溫度取18℃，則采暖期度日（D）可表示為：

其中，m為采暖期d數(shù)，為采暖期第天的日平均氣溫。本文采用度日表征采暖期的冷暖程度，度日值大代表氣溫低，供曖耗能增大;度日值小代表氣溫高，供暖耗能減少。

3結(jié)果分析

3.1采暖期平均氣溫年際變化特征河北省1970-2019年采暖期的平均氣溫呈上升趨勢，其氣候趨勢傾向率為0.219℃/10a，采暖期平均氣溫最高為-0.7℃，出現(xiàn)在1998年和2001年;最低值為-3.9℃，出現(xiàn)在1971年（圖1）。采暖期平均氣溫變化呈現(xiàn)明顯的階段性偏暖階段出現(xiàn)在1990-1999年，平均氣溫-1.5℃;偏冷階段出現(xiàn)在1970-1979年，平均氣溫-2.5℃。

3.2采暖期指標(biāo)變化分析

3.2.1采暖初日、終日変化特征從表1中可以看出，河北省1970-2019年采暖初日平均日期是11月11日，采暖終日平均日期是3月9日。采暖初日最早為1月2日，出現(xiàn)在1981年;采暖初日最晚為11月17日，前后相差15d。采暖終日最早為2月24日，出現(xiàn)在2001年;采暖終日最晚為3月22日，出現(xiàn)在1983年，前后相差26d。

河北省采暖初日、終日和采暖期長度存在年際震蕩變化，但總體呈現(xiàn)采暖初日推后、終日提前、采暖期長度縮短的趨勢（圖2、圖3、圖4）。

3.2.2采暖強(qiáng)度年際變化特征采暖能耗除與采暖期長短有關(guān)外，還與采暖強(qiáng)度有關(guān)，從表2中可以看到河北省各年代采暖強(qiáng)度的變化情況：1970-1979年平均采暖強(qiáng)度最強(qiáng)，為2561.3℃d，比平均值高135.1℃·d;2010-2019年，平均采暖強(qiáng)度最弱，為23179℃·d，比平均值低108.3℃·d。

河北省1970-2019年期間，采暖期度日的平均值為2426.2℃·d（圖5）。其中，采暖期度日最大值為2830.3℃·d，出現(xiàn)在1970年;最小值為1941.0℃·d，出現(xiàn)在2001年。從采暖期度日的年際變化來看，50多年來河北省采暖期度日呈減少趨勢，即采暖強(qiáng)度降低，其氣侯趨勢傾向率為-71.993℃·d/10a，采暖強(qiáng)度變化趨勢與全球氣候變暖的結(jié)論相一致。

4結(jié)論

近50a河北省采暖期平均氣溫呈現(xiàn)上升的趨勢，其氣候趨勢傾向率為0.219℃/10a，采暖期度日呈減少趨勢，采暖強(qiáng)度降低，其氣候趨勢傾向率為-71.993℃·d10a。

近50a河北省采暖初日平均為11月11日，采暖終日平均為3月9日，平均采暖期長度為119d。采暖初終日和采暖期長度存在年際震蕩變化，但總體上來說采暖初日呈推遲趨勢，采暖終日呈提前趨勢，從而使采暖期長度縮短。

綜上，河北省冬季寒冷期呈逐漸縮短趨勢，建議相關(guān)部門參考該結(jié)論，適當(dāng)調(diào)整集中供暖時間及強(qiáng)度，以降低能源消耗。

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責(zé)任編輯：黃艷飛