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據，采用氣候趨勢傾向法，參照采暖供熱相關規范，分析河北省采暖期氣溫變化特征、采暖期長度及采暖強度變化特征。結果表明：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，但總體呈現出采暖初日推后、終日提前、采暖期長度縮短的趨勢。

關鍵詞 河北采暖期;氣溫特征

中圖分類號：S161.2

文獻標識碼：A

文章編號：2095-3305（2021）02-069-03

1研究背景

在氣候變暖背景下，環境、能源等問題已成為當今社會關注的熱點，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。當供暖設備、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量唯變量。

國內外專家學者在冬季氣溫變化對采暖期的影響因素進行了大量研究同。張清分析了我國北方冬季持續變暖對采暖的影響;周自江等川利用近50a采暖資料和氣候數據分析得出，20世紀80年代后氣候變暖對各地采暖期的各項指標影響非常顯著;軒春怡等叫通過對北京城區、近郊5個氣象臺站近40a氣象資料的分析發現，采暖終日較傳統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，屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，主要表現為夏季炎熱，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，從氣候角度分析節能的可能性，為科學采暖提供依據。

2資料、指標與分析方法

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

根據中華人民共和國國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB507362012）規定，采暖期日數按當年日平均氣溫穩定小于或等于采暖室外臨界溫度的總日數確定。一般民用建筑和工業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5d滑動平均法，以每年10-12月日平均氣溫穩定≤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、終日之間的日數為采暖期日數，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采暖強度

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

其中，m為采暖期d數，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℃，出現在1998年和2001年;最低值為-3.9℃，出現在1971年（圖1）。采暖期平均氣溫變化呈現明顯的階段性偏暖階段出現在1990-1999年，平均氣溫-1.5℃;偏冷階段出現在1970-1979年，平均氣溫-2.5℃。

3.2采暖期指標變化分析

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，出現在2001年;采暖終日最晚為3月22日，出現在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采暖強度年際變化特征采暖能耗除與采暖期長短有關外，還與采暖強度有關，從表2中可以看到河北省各年代采暖強度的變化情況：1970-1979年平均采暖強度最強，為2561.3℃d，比平均值高135.1℃·d;2010-2019年，平均采暖強度最弱，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，出現在1970年;最小值為1941.0℃·d，出現在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，即采暖強度降低，其氣侯趨勢傾向率為-71.993℃·d/10a，采暖強度變化趨勢與全球氣候變暖的結論相一致。

4結論

近50a河北省采暖期平均氣溫呈現上升的趨勢，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，建議相關部門參考該結論，適當調整集中供暖時間及強度，以降低能源消耗。

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責任編輯：黃艷飛