黑龍江省供暖決策服務氣象指標研究

閆敏慧，楊 寧，鐘斯喬，王 蕾

（1.黑龍江省氣象服務中心，黑龍江 哈爾濱150030；2.將樂縣氣象局，福建 三明365000）

1 引言

近年來，政府部門對環境污染的治理越來越重視，已經有研究表明，北方的環境污染與冬季的采暖息息相關[1]。2017年，黑龍江省城哈爾濱剛剛開始供暖的幾天，出現了嚴重的空氣污染，大大影響了空氣質量，各級部門越發認識到根據溫度和天氣變化決定開栓供熱時間的重要性[2-6]。本文基于以上需求，研究供熱與氣象要素之間的關系，根據研究得出的相關氣象條件，給出采暖期開始時各地具體的開爐供熱日期，以達到錯峰起爐，減少同時供熱對環境帶來的疊加影響。

2 資料選取

本文選取黑龍江省除大慶和七臺河之外（因大慶和七臺河建站時間較短，資料不全）的十一個地市的氣象資料，資料年限1981-2010年，30 a氣象資料作為常年氣候值。

3 黑龍江省供暖決策服務氣象指標

3.1 各地市政府規定的供暖初日及對應的日平均、日最低氣溫常年值

黑龍江省南北跨十個緯度，冷熱差異較大，從北至南供暖開始期從10月1日到10月20日，各不相同。本文所研究的十一個地市的供熱初日及各地相對應的日平均氣溫和最低氣溫常年氣候值如表1所示。

表1 黑龍江省十一地市供暖初日常年平均/最低氣溫(單位：℃)

目前公認的供熱氣溫指標是日平均氣溫達到和低于5℃，從表1可見，十一個地市之中，鶴崗、綏化和佳木斯三地的供熱初日剛好與日平均氣溫的溫度指標完全吻合，其它地市的法定供暖初日均高于5℃，這與各地政府重視民生、適當提前開爐，以保證在法定供熱日室溫達標的實際情況相符合。從表1中還可以分析得出，在各地的法定供熱開始日，日最低氣溫多在0-3℃之間，只有雞西市例外，日平均氣溫高達9.68℃，日最低氣溫也達到了3.54℃。可見，研究出符合黑龍江省實際的氣溫指標對于節能減排是很有意義的。

3.2 各地平均氣溫5℃的達標日期和對應的日最低氣溫常年值

表2是各地常年日平均氣溫首次達到或低于5℃的日期及對應日期的日平均、日最低氣溫。從表中可見，加格達奇、佳木斯、鶴崗和哈爾濱的法定供熱初日與日平均氣溫達到或低于5℃的達標初日接近，其它地市的達標日期均晚于法定供熱初日2 d或2 d以上；而各地日平均氣溫達到或低于5℃的初日，相對應的日最低氣溫基本都在0℃左右，其中在零下的居多，多在-(0-1)℃之間。

表2 黑龍江省十一地市常年平均氣溫達5℃日期平均/最低氣溫（單位：℃）

3.3 開爐日期的最低氣溫預報指標

由于日常業務中溫度的預報要素為日最高、最低氣溫，而按供熱需求，最敏感的氣象要素是最低氣溫。因此，本文旨在研究出適宜供熱開爐的最低氣溫指標，根據平均氣溫5℃的供熱指標，得出相應的最低氣溫在-(0-1)℃，同時結合各地供熱系統需提前運行，保證在法定的供熱初日室內溫度能夠達標的實際，以哈爾濱市區為例，法定供熱開始日是10月20日，一般是每年10月13-15日開始供熱系統運行，研究常年哈爾濱市區10月1日至10月31日的日平均氣溫和日最低氣溫（見圖1），可以發現，10月13-15日，日最低氣溫從2℃降至近0℃。近年來，隨著人民生活水平的提高和政府部門對民生問題的重視，已經呈現供暖期提前的趨勢，因此宜適當提高最低氣溫的供暖閥值。最低氣溫達到2℃是出現輕霜的氣溫指標，此時人體的體感溫度較低，對室內供熱具有較強烈的主觀需求。因此，綜合上述分析，將最低氣溫達到2℃作為開爐初日的氣溫指標，既可以保證所有地市在法定供暖初日室溫達標，也可以適當延后個別地市（如雞西）的供暖初日，以達到科學供熱、節能減排的效果。

圖1 哈爾濱市常年日平均/最低氣溫(單位:℃)

另外，對文中涉及的十一地市常年日最低氣溫平均值穩定低于2℃的日期進行了分析。如圖2所示，黑龍江省北部寒冷地區即大興安嶺、黑河、伊春三地市在9月下旬至10月初達到可以開始起爐供暖預熱的標準，其它大部分地區在10月12-15日陸續滿足供暖氣溫需求。據此指標，每年根據實際的最低氣溫預報即可實現全省各地錯峰供暖。

圖2 黑龍江省各地市常年日最低氣溫平均值穩定低于2℃的日期

3.4 風要素及空氣污染條件

氣溫條件是決定供暖起、停爐日期的核心氣象要素，但還需綜合風要素以及環境指數的影響，風力較大、霧霾指數較小，大氣擴散條件越好，越利于起爐供暖。研究黑龍江省各地市常年日最低氣溫穩定低于2℃的日期風速平均值和出現霧霾的年數（表3）發現，各地市在起爐供暖初始日期前后，平均風速均在2.5 m/s以上，綜合夜間基本為靜風風力，則白天風力相對較大；同時分析多年霧霾指數平均值發現，各地霧霾指數小，出現霧霾的年數均為0，即在供暖初始日期前后，各地市空氣污染程度較輕，為各地起爐供暖提供了較為有利空氣質量條件。但具體到每年起爐供暖決策服務時需結合風力和大氣擴散氣象條件預報。

表3 黑龍江省十一地市常年供暖初日（日最低氣溫平均值穩定低于2℃）的風速平均值(m/s)和出現霧霾年數

4 結論

（1）研究表明，最低氣溫降至2℃可作為起爐供暖初日的溫度指標，以此作為標準，可以保證大部地區在法定的供暖初日室溫達標，且與日平均氣溫為5℃的全國供暖溫度指標有較好的一致性。

（2）當某地日最低氣溫達到2℃時，同時結合風力和大氣擴散氣象條件預報來確定供暖起爐的具體日期，以達到錯峰起爐、科學調配時間，最大限度地保護環境并滿足公眾的民生需求。

（3）對于法定供暖初日明顯偏早的地市（如雞西）按照實際的溫度指標在合適的時間起爐供熱，可以節能減排，科學供暖。