1961—2018年长白山气候舒适期变化特征

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-04-0620

干旱气象 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (4): 620-628.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-04-0620

1961—2018年长白山气候舒适期变化特征

姜忠宝¹^,²(), 王玉昆³(), 杨雪艳¹^,², 李尚锋²^,⁴^,⁵, 于秀晶¹^,², 潘春晓¹, 邱译萱¹

1.吉林省气候中心，吉林长春 130062
2.长白山气象与气候变化吉林省重点实验室，吉林长春 130062
3.吉林省气象信息网络中心，吉林长春 130062
4.吉林省气象科学研究所，吉林长春 130062
5.中高纬度环流系统与东亚季风研究开放实验室，吉林长春 130062

收稿日期:2023-06-09 修回日期:2023-11-07 出版日期:2024-08-31 发布日期:2024-09-13
通讯作者: 王玉昆（1972—），男，硕士，正高级工程师，主要研究气候变化与气象信息技术。E-mail: 21662113@qq.com。
作者简介:姜忠宝（1983—），男，硕士，高级工程师，主要从事气候变化与气候资源开发利用研究。E-mail: zb.jiang@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41875119);中国气象局创新发展专项(CXFZ2022J007);吉林省科技发展计划重点研发项目(20230203135SF)

Characteristics of climate comfort period in Changbai Mountain region from 1961 to 2018

JIANG Zhongbao¹^,²(), WANG Yukun³(), YANG Xueyan¹^,², LI Shangfeng²^,⁴^,⁵, YU Xiujing¹^,², PAN Chunxiao¹, QIU Yixuan¹

1. Jilin Climate Center， Changchun 130062， China
2. Jilin Provincial Key Laboratory of Changbai Mountain Meteorology & Climate Change， Changchun 130062， China
3. Jilin Meteorological Information Network Center， Changchun 130062， China
4. Institute of Meteorological Sciences of Jilin Province， Changchun 130062， China
5. Laboratory of Research for Middle-High Latitude Circulation Systems and East Asian Monsoon， Changchun 130062， China

Received:2023-06-09 Revised:2023-11-07 Online:2024-08-31 Published:2024-09-13

摘要/Abstract

摘要：

研究长白山气候舒适期的变化，可以为其旅游业发展规划提供科学依据。基于1961—2018年长白山二道气象站逐日观测资料和NCEP/NCAR（National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research）再分析资料，分析长白山地区气候舒适期特征及其与大气环流的关系，并利用综合舒适指数对长白山气候舒适度进行评价。结果表明：长白山地区5—9月为气候舒适期，4月和10月为气候较舒适期。稳定气候舒适初日整体呈提前趋势[1.9 d·（10 a）^-1]；稳定气候舒适终日整体呈推迟趋势[2.3 d·（10 a）^-1]，且在1988年前后发生突变，由偏早转为偏晚。稳定气候舒适期平均为177 d，整体呈增长趋势[4.2 d·（10 a）^-1]，其中1960—1980年代初期为偏短期，1980—1990年代中期为平稳期，1990年代中期以后转变为偏长期，并存在3~5 a周期。当东亚地区春季500 hPa高度场正异常，有利于稳定气候舒适初日异常偏早，反之异常偏晚；当东亚—西北太平洋地区500 hPa高度场存在负异常，有利于稳定气候舒适终日异常偏早，反之异常偏晚。

关键词: 长白山, 气候舒适度, 综合舒适指数, 稳定气候舒适期, 大气环流

Abstract:

Changbai Mountain has abundant tourism resources, and studying the changes in its climate comfort period can provide a scientific basis for the development planning of Changbai Mountain’s tourism. Based on the daily observation data of Erdao Meteorological Station and NCEP/NCAR reanalysis data from 1961 to 2018, the characteristics of the climate comfort period in the Changbai Mountain area and its relationship with atmospheric circulation were analyzed, and the comprehensive comfort index was used to evaluate the climate comfort degree of the Changbai Mountain area. The results show that the most comfortable period for tourism in the Changbai Mountain area is from May to September, and the more comfortable period for tourism is in April and October, the less comfortable period for tourism is in March and November, and the uncomfortable period is in December, January and February. The stable climate comfort initial date (SCCID) shows an overall advance trend (1.9 d/10 a). The stable climate comfort last date (SCCLD) shows a delayed trend as a whole (2.3 d/10 a), and a mutation from early to late occurred around 1988. The averaged stable climate comfort period (SCCP) is 177 d, showing an overall growth trend (4.2 d/10 a). It was short-term from the 1960s to the early 1980s, and was stable-term from the 1980s to the mid-1990s, while after the mid-1990s, it has changed to long-term with a 3-5 years cycle. When 500 hPa height field in East Asia in spring shows a significantly positive anomaly, it is conducive to abnormally earlier SCCID, and vice versa. When there is a significantly negative anomaly in the 500 hPa height field over the East Asia to Northwestern Pacific region, it is conducive to abnormally earlier SCCLD, and vice versa.

Key words: the Changbai Mountain, climate comfort degree, comprehensive comfort index, stable climate comfort period, atmospheric circulation

中图分类号:

P463.1

姜忠宝, 王玉昆, 杨雪艳, 李尚锋, 于秀晶, 潘春晓, 邱译萱. 1961—2018年长白山气候舒适期变化特征[J]. 干旱气象, 2024, 42(4): 620-628.

JIANG Zhongbao, WANG Yukun, YANG Xueyan, LI Shangfeng, YU Xiujing, PAN Chunxiao, QIU Yixuan. Characteristics of climate comfort period in Changbai Mountain region from 1961 to 2018[J]. Journal of Arid Meteorology, 2024, 42(4): 620-628.

图/表 11

表1 温湿指数、风效指数、着衣指数分级标准及赋值

Tab.1 Grade standard and their values of THI， K and ICL

温湿指数（THI）		风效指数（K）		着衣指数（ICL）		级别及赋值
分级值	感觉程度	分级值	感觉程度	分级值	适宜衣着	级别	赋值
<40	极冷，极不舒适	<-1 200	极冷	>2.5	羽绒或毛皮衣	e	1
40~<45	寒冷，不舒适	-1 200~<-1 000	冷	>1.8~2.5	便服加坚实外套	d	3
45~<55	偏冷，较不舒适	-1 000~<-800	冷凉	>1.5~1.8	冬季常用服装	c	5
55~<60	清凉，舒适	-800~<-600	凉	>1.3~1.5	春秋常用便服	b	7
60~<65	凉，非常舒适	-600~<-300	舒适	>0.7~1.3	衬衫和常用便服	A	9
65~<70	暖，舒适	-300~<-200	暖	>0.5~0.7	轻便的夏装	B	7
70~<75	偏热，较舒适	-200~<-50	暖热	>0.3~0.5	短袖开领衫	C	5
75~<80	闷热，不舒适	-50~<80	热	>0.1~0.3	热带单衣	D	3
≥80	极闷热，极不舒适	≥80	炎热	≤0.1	超短裙	E	1

图1 1961—2018年长白山地区SCCID（a）、SCCLD（b）的年变化（实线为年变化序列，点线为平均值，点划线为线性趋势，虚线为±1.28σ）

Fig.1 Annul variations of SCCID （a） and SCCLD （b） in the Changbai Mountain region from 1961 to 2018 （The solid line is the annual change sequence， the dotted line is the average value， the dot-dash line is the linear trend， and the black dashed lines are ±1.28σ）

表2 长白山地区SCCID、SCCLD年代平均日期及距平

Tab.2 Decadal average date and anomaly of SCCID and SCCLD in the Changbai Mountain region

时段	SCCID		SCCLD
时段	日期	距平/d	日期	距平/d
1961—1970	4月21日	+2	10月7日	-5
1971—1980	4月25日	+6	10月8日	-4
1981—1990	4月19日	0	10月9日	-3
1991—2000	4月17日	-2	10月13日	+2
2001—2010	4月16日	-3	10月17日	+6
2011—2018	4月13日	-6	10月17日	+6
1961—2018	4月19日		10月11日

图2 1961—2018年长白山地区SCCID（a）、SCCLD（b）的Mann-Kendall检验曲线（虚线为α=0.05的显著性水平临界值）

Fig.2 Mann-Kendall test curves of SCCID （a） and SCCLD （b） in the Changbai Mountain region from 1961 to 2018 （The dashed line is the critical value of the significance level of α=0.05）

图3 1961—2018年长白山地区SCCP的年变化（实线为年变化序列，点线为平均值，点划线为线性趋势，虚线为±1.28σ）

Fig.3 Variation of annual SCCP in the Changbai Mountain region from 1961 to 2018 （The solid line is the annual change sequence， the dotted line is the average， the dot-dash line is the linear trend， and the dashed lines are ±1.28σ）

图4 1961—2018年长白山地区SCCP的Morlet小波变换功率谱（阴影表示通过90%置信水平的检验，打点区为受边界影响区）

Fig.4 Morlet wavelet transform power spectrum of SCCP in the Changbai Mountain region from 1961 to 2018 （The shaded means passing the significance test at 90% confidence level， the dotted means the area affected by the boundary）

图5 SCCID异常偏早年与异常偏晚年春季500 hPa高度场差值分布（单位：m） [黄色（浅蓝色）、橙色（深蓝色）、红色阴影区分别表示通过置信水平为90%、95%和99%的显著性检验]

Fig.5 Distribution of difference of 500 hPa height field in spring between the abnormally early years and abnormally late years of SCCID （Unit： m）（The yellow or light blue， orange or dark blue， red shaded areas mean passing the significance test at the confidence levels of 90%， 95% and 99%， respectively）

图6 SCCID异常偏早年（a）和异常偏晚年（b）春季500 hPa高度场距平合成分布（单位：m）

Fig.6 The distribution of 500 hPa height anomaly field composition in spring in the abnormally early years （a） and abnormally late years （b） of SCCID （Unit： m）

图7 SCCLD异常偏早年与异常偏晚年秋季500 hPa高度场差值分布（单位：m）（浅蓝色、深蓝色、紫色阴影区分别表示置信水平达到90%、95%和99%的区域）

Fig.7 Distribution of difference of 500 hPa height field in autumn between the abnormally early years and abnormally late years of SCCLD （Unit： m）（The light blue， dark blue and purple shaded areas show the confidence levels are 90%， 95% and 99%， respectively）

图8 SCCLD异常偏早年（a）和异常偏晚年（b）秋季500 hPa高度场距平合成分布（单位：m）

Fig.8 The distribution of 500 hPa height field anomaly composition in the abnormally early years (a) and abnormally late years (b) of SCCLD (Unit: m)

表3 温湿指数、风效指数、着衣指数和综合舒适指数评价结果

Tab.3 Evaluation results of THI， K and ICL and CCI

月份	THI	感觉	K	感觉	ICL	适宜着衣	CCI	评价结果
1月	10.0	极冷极不舒适	-1 127.5	冷	3.71	羽绒服或者毛衣	2.2	不舒适
2月	17.0	极冷极不舒适	-1 053.8	冷	3.41	羽绒服或者毛衣	2.2	不舒适
3月	31.1	极冷极不舒适	-878.6	冷凉	2.74	羽绒服或者毛衣	3.4	较不舒适
4月	45.1	偏冷，较不舒适	-644.6	凉	2.03	便服加坚实外套	6.0	较舒适
5月	54.5	偏冷，较不舒适	-453.1	舒适	1.53	传统冬季常用服	7.4	舒适
6月	61.3	凉，非常舒适	-311.8	舒适	1.18	衬衫和常用服	9.0	舒适
7月	67.2	暖，舒适	-228.5	暖	0.92	衬衫和常用服	7.2	舒适
8月	65.5	暖，舒适	-245.3	暖	1.00	衬衫和常用服	7.2	舒适
9月	54.3	偏冷，较不舒适	-400.0	舒适	1.51	传统冬季常用服	7.4	舒适
10月	43.3	寒冷，较不舒适	-617.1	凉	2.08	便服加坚实外套	5.4	较舒适
11月	29.1	极冷极不舒适	-870.1	冷凉	2.77	羽绒服或者毛衣	3.4	较不舒适
12月	15.0	极冷极不舒适	-1072.4	冷	3.45	羽绒服或者毛衣	2.2	不舒适

参考文献 38

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1961—2018年长白山气候舒适期变化特征

Characteristics of climate comfort period in Changbai Mountain region from 1961 to 2018

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