全運會開閉幕式期間濟南極端天氣的變化特征

劉樹峰 蘇 軼 張旭東 付 晉 張 寧

(濟南市氣象局,山東濟南 250002)

全運會開閉幕式期間濟南極端天氣的變化特征

劉樹峰 蘇 軼 張旭東 付 晉 張 寧

(濟南市氣象局,山東濟南 250002)

氣象條件與體育成績關系十分密切,良好的氣象條件和較完善的氣象服務,是全運會成功舉辦的關鍵性因素之一。本文對十一屆全運會的主要舉辦城市濟南天氣進行統計和分析,以加強對這類極端天氣事件的認識,給全運會的組織者、參賽人員和服務人員等提供采取應急措施的科學依據,盡可能降低這類事件的不利影響。

全運會;極端天氣;變化特征

氣象條件與體育運動成績關系十分密切,良好的氣象條件和較完善的氣象服務,是全運會成功舉辦的關鍵性因素之一。高溫、悶熱天氣會使運動員,特別是來自高寒地區的運動員產生不適;大到暴雨、雷暴和大風等天氣會使所有室外比賽項目暫停或改期,雷電還有可能影響供電、網絡、通信以及運動員的人身安全,甚至影響比賽成績;霧等低能見度天氣不僅影響城市交通和航班;帶來的污染還給從事耐力項目的選手如馬拉松和自行車運動員身體造成危害。濟南屬于暖溫帶氣候區,由于所處的地理位置,形成了夏熱冬冷、四季分明的大陸性季風氣候。濟南秋季氣候特征雨季基本結束,高空西風帶日漸加強南下,東南季風逐漸向西北季風過渡,形成短促的風速微弱、云量很少。全運會開閉幕式期間北京的主汛期已過,相對較少出現對比賽有重大影響的惡劣天氣,有利賽事的進行和產生優異成績。對不利天氣進行統計和分析,以加強對這類極端天氣事件的認識,給奧運會的組織者、參賽人員和服務人員等提供采取應急措施的科學依據,盡可能降低這類事件的不利影響。

1 資料及統計分析方法

由于全運會開閉幕式期間全運會賽場主要位于濟南市,其中濟南所轄章丘市僅有排球和山地自行車項目、長清區僅有拳擊項目,其他平陰、濟陽、商河沒有比賽項目,因此分析資料取自濟南市區代表站龜山觀測站,時間為1971-2008年十一運會開閉幕式期間(10月16-28日,共13天)。對濟南觀測站該期間的極端最高氣溫、日最大降水強度、降水日數、雷暴、最大風速、大霧和低能見度(≤2 000m)天氣日數(1980年以前能見度的統計單位是級別,故低能見度取自1980-2008年觀測資料),等極端天氣事件進行統計分析。

2 最高氣溫演變特征

龜山觀測站1971-2008年10月16-28日期間逐年極端最高氣溫(Tmax)的變化特征:

濟南市高溫天氣主要出現在6-7月。1951年以來濟南市極端最高氣溫出現于1955年7月24日,達到42.5℃[1]。1971年以來10月16-28日的逐年極端最高氣溫(見圖1)所示,最高值為30.7℃(2002年出現),最低為20.3℃(1986年)。在38年中有7年極端最高氣溫≥27.0℃,占18%;另外極端最高氣溫呈上升趨勢,上升率為0.55℃/10年。張靜等人[2]的研究表明,近50年來山東內陸地區年平均氣溫總體呈現上升趨勢,本文結論與其相符。另一特征是前一年極端最高氣溫超過27.0℃左右的年份(1977、1979、1984、1997、2002、2006、2008年),次年的極端最高氣溫均下降,即均小于27.0℃。

3 降水變化特征

3.1日最大降水量出現各等級分布

按氣象業務規范中的降雨級別將日最大降雨量分成四個級,統計了龜山觀測站日最大降雨量各等級日數與總日數的比例(見圖2),可見出現小雨(0≤r＜10mm/日)的比例最大,幾率達50%;其次為中雨(10≤r＜25mm/日),占26.3%;緊接著為無雨,幾率達18.4%;出現大雨(25≤r＜50mm/日)的幾率為5.3%,出現暴雨的幾率為0%。

3.2 日最大降水強度變化特征

氣候上以日為單位時間的平均降水強度,亦即每個降水日的平均降水量來評價某一地區降水季節分配的均勻程度和可利用程度。對賽事有影響的降水是全運會的組織者、參賽人員和公眾關心的重點,為了利用日最大降水強度來判斷降水對賽事的影響,所以統計了龜山觀測站逐年開閉幕式期間的日最大降水強度。從圖3可見,歷史同期最大值為35.6mm/日,其次為29.1mm/日。

圖3 龜山觀測站1971-2008年10月16-28日日最大降水強度年變化

3.3 最長連續降水日數

從圖4中可以看出,龜山觀測站38年中共有22年出現兩天及以上連續降水,幾率57.9%,最長連續降水日數為6天(1975年)。

3.4 雷暴天氣的變化特征

夏季經常出現局地對流性天氣,伴有雷擊、閃電和大風,有時甚至有冰雹,簡稱雷暴天氣。從統計結果看,龜山觀測站1971-2008年10月16-28日僅有1980年和1982年兩年出現過雷暴天氣,平均出現日數僅為0.01天。

4 大風天氣變化特征

4.1 大風發生日數

大風天氣主要是指強對流天氣帶來的短時大風,如果出現10分鐘平均風速≥7m/s的大風將會影響室外運動和活動。以此為標準進行統計,龜山觀測站1971-2008年10月16-28日僅有3年內分別出現1天大風,分別在1996、1999年和2002年,由此可見出現大風幾率較小。

4.2 龜山觀測站逐年最大風速變化特征

從圖5可見最大風速 ≥10米/秒的有10年,占26.3%。20世紀70年代初期、中期風速較穩定,70年代末期開始浮動較大。

5 大霧及低能見度天氣變化

能見度是指視力正常的人在當時天氣條件下所能看到目標物的最大水平距離。能見度大小反映了大氣的清潔程度,能見度對航空、城市交通有重要影響[3]。近年來隨著城市人口、工業、車輛迅速增加,導致大氣中水汽凝結物和懸浮微塵顆粒物增多,濟南的能見度變差。濟南的空氣質量引起政府和公眾的關注。

本文對開閉幕式期間的大霧天氣和≤2000米的低能見度的變化進行了分析,以達到間接評價大氣污染狀況的目的。

5.1 龜山觀測站大霧多年平均情況

根據資料統計龜山觀測站1971-2008年16-28日平均出現霧的日數為0.6天。1971-2008年38年間共有14年出現大霧天氣,2009年全運會開閉幕式期間出現大霧的概率為36.8%。

5.2 龜山觀測站低能見度天氣的年際變化特征

圖6 龜山觀測站1971-2008年10月16-28日能見度(≤2 000m)逐年變化

以能見度≤2 000m(包括輕霧和大霧天氣)為標準進行統計,結果見圖6,圖中較好地顯示濟南的低能見度變好的趨勢,也即污染變輕的情況。20世紀80年代低能見度日數開始增多,80年代(1980-1989年)低能見度天氣平均日數達2.9天,90年代(1990-1999年)平均為3.5天,其中1992年最多,能見度≤2 000m的日數達10天,即污染最嚴重。2000-2008年平均只有1.4天。彭曉瑛等人[4]的研究表明,污染綜合指數8(1997-2004)年總體來說有下降趨勢,但最近5年(1999-2004)基本無變化。本文結論與其基本一致。上述分析表明,近年來政府及各部門大力整治濟南空氣污染的工作已經取得了顯著的成效。

6 結束語

綜上所述,全運會開閉幕式期間濟南的極端天氣事件出現的概況為:最高氣溫呈上升趨勢,上升率為0.55℃/10年。雖然沒有出現高溫悶熱天氣,但是也要密切注意氣溫變化。隨著溫度的增加往往導致電力負荷的增加,全運會組織者、能源和電力等部門須密切注意氣溫變化帶來的不利影響,謹防各類事故發生。雖然出現大雨以上的幾率為5.3%,日最大降水強度、大風日數、大霧日數和能見度≤2 000m的日數均呈下降趨勢或低值期,即出現這類極端不利天氣的可能性較小,但是這種天氣是災害性天氣,一旦出現,將對全運賽事、道路交通和航班等造成影響,甚至是嚴重影響。為了做好全運服務,除氣象部門應積極做好極端災害性天氣的預測和及時提供服務外,城市運行保障部門要制訂積極有效的防范措施,一旦期間出現極端天氣,力爭將其不利影響降到最低程度。另外,提高公眾對這類事件的認識和防范意識也是非常重要的。

(編輯:于 杰)

[1]石振彬,董旭光,石興旺,等.濟南市近50a高溫天氣的氣候特征[J].氣象與環境科學,2007,30(5):95-97.

[2]張靜,賈玉強,朱霞,等.山東內陸地區近50年氣溫變化特征分析[J].現代農業科技,2006,19(10):171-172.

[3]丁德平,王春華,李迅,等.北京奧運會期間極端天氣的變化特征[J].城市管理與科技,2008,10(2):14-18.

[4]彭曉瑛,蘇佰禮,唐厚全,等.濟南市城市環境空氣污染特征及變化趨勢分析[J].江蘇環境科技,2006,19(1):47-51.

AbstractWeather conditions have a very close relationship with the sports scores.Good weather conditions and bettermeteorological services,are key factors in successfully hosting the National Games.This paper analyzes the statistical Jinan Weather,which is the main host city of The Eleventh National Games to enhance the understanding of extreme weather events and provide the scientific basis for taking emergencymeasures for the Games organizers,the participating personnel and service personnel.It is also can minimize the adverse effects of such incidents.

Key wordsthe National Games;extreme weather events;variation

Variation of ExtremeW eather in Jinan During the National GamesOpen ing and Closing Ceremon ies

L IU Shu-feng SU Yi ZHANG Xu-dong FU Jin ZHANG N ing
(JinanMeteorologyBureau,Jinan Shandong 250002,China)

P427.32

A

1002-2104(2010)03專-0476-03

2010-01-06

劉樹峰,工程師,主要研究方向為通信網絡。