通常以多年的每日1~24时的逐时平均值表示(图3)。日变化主要由地球自转所引起。以气温为例,一般在白天,地面受到太阳照射而增温,至13~15时达到最高值,称最高气温。然后,随太阳高度角的减小,气温逐渐下降;日落以后,地面辐射使气温进一步降低,至次日日出之前出现最低值,称最低气温。此外,海陆物理性质的不同和地面状况的差别对气象要素的影响也很大。因此,气温、气压、风速和湿度等的日变化都各有其显著的特征。
气温以日为周期的变化。这种变化离地面愈近愈明显。一般同纬度高低、下垫面情况和季节变化等因素有关,还受当地云量、风速和天气系统等变化的影响。它反映了当地的气候特点。气温日变化的大小,可用一日中最高气温和最低气温的差值,即气温日较差来表示。在中国气温日较差的年平均值,由东南沿海到西北内陆,约从6°C增大至16°C。
通常,在海洋及其沿岸地区和大陆的湿润地区,绝对湿度随温度的升高和蒸发的加强而增大,其日变化为单峰型。但大陆在暖季时,早晨绝对湿度随着温度的升高和水分蒸发的加快而增大;中午前后温度进一步升高,湍流交换加强,近地面层空气中的水汽被带至高层,地面的绝对湿度减小;午后温度降低,湍流减弱,近地面的绝对湿度再次升高,日变化便呈双峰型。而相对湿度一般则随气温上升而减小,随气温降低而增大。
陆地上风速一般在清晨最小,午后达最大值,以后,又迅速减小。海上风速的日变化则小于陆地,而且最大风速的出现时刻也较陆地迟。
风向日变化主要由温度的周期性日变化所致。一般在山区、海陆交界地区最为明显,如山谷风、海陆风等。风向的周期性日变化,常受天气系统的影响而破坏。
气压在一天中有两个最高值(在9~10时和21~22时)和两个最低值(在3~4时和15~16时),其振幅随纬度的增加而减小。
在某时段(旬、月、年)内,出现某种天气现象的天数,称为该天气现象的日数(如降水日数、大风日数等)。天气现象的日数反映各种现象在某时段内的频繁程度,是表示某地气候特征的一种统计量。在气候统计分析中,常用的天气现象日数有降水(雨、雪)日数、冰雹日数、雾日数、 沙暴日数、雷暴日数、大风日数等等。
降水日数
通常把一日内降水量达 0.1毫米以上的日子(不考虑降水时间的长短),称为一个降水日,又称雨日。一月或一年内降水日的总数,是相应时段的降水日数。有时,还统计日降水量达10毫米以上的中雨日数、25毫米以上的大雨日数和50毫米以上的暴雨日数。
冰雹日数 冰雹是固态降水物,它是一种灾害性天气,所以在统计降水日数之外,往往还要专门进行统计。只要当日降雹,无论其量是否达到 0.1毫米,均按冰雹日计算。
雾日数 指近地面几米至几百米高度的大气层有雾形成或移来,使水平能见度小于1000米的日数。
沙暴日数 有沙(尘)暴使能见度小于1000米的日数。
雷暴日数 指观测站上既见闪电又闻雷声,或只闻雷声而不见闪电的日数。
大风日数 用仪器测量时,指瞬间风速达到或超过17米/秒的日数;用目力观测时,指风力达8级以上的日数。
初终日数 指某种天气现象在年度内第一次出现和最后一次出现的日期。通常统计初终日期的项目有霜、雪、积雪、结冰,最低气温小于或等于 0°C、地面最低温度小于或等于0°C等各种界限温度和雷暴等。
初日至终日的期间为该现象的出现期。如初霜日至终霜日之间为霜期,其余时间为无霜期。
指在农业生产上有指示意义的温度,如0°C、5°C、10°C、15°C和20°C等。0°C表示土壤解冻(冻结)的界限;5°C是大多数木本植物开始(停止)生长的界限;10°C是大多数作物开始(停止)活跃生长的界限;15°C是水稻栽插的适宜界限;20°C是水稻分蘖和迅速增长的界限。一般认为 0°C以上的持续期为温暖期或农事期,5°C以上的持续期为生长期,10°C以上的持续期为生长活跃期等。统计上述界限温度的初终日期和持续的日数,可以供给生产部门以及有关方面参考使用。2100433B