近日,有網(wǎng)友發(fā)布一段視頻,用手持電子溫度計在江蘇省無錫市街頭測量到的溫度為53℃,地表溫度更是高達63.2℃,而此時,手機App卻顯示無錫天氣預(yù)報實時溫度為40℃。局地的溫度、地表溫度與預(yù)報的氣溫差距如此之大,網(wǎng)友不禁要問,天氣預(yù)報報的到底是哪里的溫度?
氣溫測量有標(biāo)準(zhǔn)首先來看空氣溫度定義。世界氣象組織將空氣溫度即氣溫,定義為“某一地點在防止太陽輻射的百葉箱內(nèi)并暴露在空氣中的溫度計所示溫度”,可見,氣象部門測量氣溫的依據(jù)是世界氣象組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),即距離地面1.5米高處百葉箱內(nèi)的空氣溫度。
世界氣象組織為什么選擇1.5米高的百葉箱來測溫度?
首先是利用百葉箱來防止太陽對測量儀器的直接輻射和地面對儀器的反射輻射,以保護儀器免受太陽輻射、強風(fēng)、雨、雪等影響,并使儀器感應(yīng)部分有適當(dāng)通風(fēng),可真實地感應(yīng)外界空氣溫度和濕度的變化。
其次,氣溫觀測記錄必須具有代表性、準(zhǔn)確性和可比較性。百葉箱要設(shè)置在可以反映觀測點周圍一定范圍內(nèi)平均氣象狀況的地方,盡可能遠離大型水體、公路鐵路、高大建筑物,保證氣象探測信息不受環(huán)境干擾。
專家介紹,氣象部門在標(biāo)準(zhǔn)觀測條件下測得的溫度與人們在戶外實測的溫度間之所以出現(xiàn)較大差別,是由于測量的環(huán)境不同。另外,測量的儀器也有不同,氣象部門采用鉑電阻溫度傳感器測量空氣溫度,并要求氣溫測量分辨力達到0.1℃,測量準(zhǔn)確度±0.2℃。
實際上,不僅我國氣象部門要按照世界氣象組織制定的標(biāo)準(zhǔn)觀測氣溫,全球所有國家和地區(qū)氣溫測量均如此,目的是讓世界各地的氣溫有統(tǒng)一的可比較性。如果沒有統(tǒng)一的氣溫觀測標(biāo)準(zhǔn),不同區(qū)域不同國家按照不同標(biāo)準(zhǔn)去測量,那么,全球氣溫等相關(guān)氣象要素數(shù)據(jù)便不統(tǒng)一,世界范圍內(nèi)的氣象信息交換共享以及在此基礎(chǔ)上的氣象預(yù)報服務(wù)和科研就無從談起。
城市熱島效應(yīng)和體感溫度
上面提到的視頻顯示,拍攝點周邊高樓林立,空氣和地面溫度均明顯高于氣象部門發(fā)布的氣溫數(shù)據(jù)。
專家解釋,太陽熱能輻射到達地面后,一部分被反射,一部分被地面吸收,使地面增溫;地面再通過輻射把熱能傳給空氣,給空氣增熱。也正是由于這個原因,在天氣晴好的白天,地表溫度一般都會高于百葉箱測到的氣溫。
由于城市地面硬化程度高、綠植少、工廠熱量排放、機動車熱量排放、城區(qū)空氣流動性差等綜合因素,高樓林立的城市中心區(qū)域熱量聚集或者散熱屬性與郊區(qū)相比有很大差異,而且往往越是大中型城市溫度越高,這在城市生態(tài)環(huán)境上叫作“城市熱島效應(yīng)”。
舉個例子,在同一地點、同一時間段、同一天氣環(huán)境下,柏油馬路上1.5米高度測量的溫度與觀測站百葉箱內(nèi)不同。比如,在陽光強烈直射的情況下,城市水泥路、柏油路上方同樣1.5米高度上,氣溫甚至有可能會比百葉箱的觀測氣溫高出4℃左右。同樣,草地、水面、冰面等處測量的溫度都不一樣。
此外,同一環(huán)境不同人感受的溫度,即體感溫度也不一樣。體感溫度除受氣溫影響外,還受到空氣濕度、風(fēng)、太陽輻射、著裝顏色甚至心情等因素的影響。
天氣預(yù)報里的溫度是怎么來的
專家介紹,在氣象預(yù)報中,各地氣象臺會選取一個有代表性的站點來預(yù)報該地氣溫。以北京為例,通常以南郊觀象臺百葉箱的氣溫為預(yù)報基礎(chǔ)。即便是同一個城市,各個區(qū)域之間的溫度也不盡相同,海淀、朝陽、順義等不同區(qū)域在同一時間氣溫也有差別。
因此,北京市各區(qū)氣象臺的氣溫預(yù)報就選擇本區(qū)域內(nèi)有代表性的站點,同時遵照世界氣象組織規(guī)定的“距離地面1.5米高處百葉箱內(nèi)的空氣溫度”這一基本原則。
此外,除了太陽輻射、地面反射、不同下墊面等因素,影響一個地區(qū)溫度變化的主要因素還包括溫度平流、垂直運動和非絕熱加熱等。溫度平流主要指的是冷空氣可以使氣溫下降而暖空氣使氣溫升高;垂直運動指局地有下沉運動時會增溫,有上升運動時會降溫;非絕熱加熱包括潛熱釋放、亂流傳導(dǎo)等。
因此,氣象部門在預(yù)報溫度時,是需要考慮上述因素的綜合影響來作出判斷的。(摘自中國氣象報2022年9月2日第4版)