乌海市采暖期变化特征及气象节能潜力分析

2021年1月

第1期总第467期

内蒙古科技与经济

Inner Mongolia Science Technology&Economy

January2021

No.1Total No.467

乌海市采暖期变化特征及气象节能潜力分析

张洪杰，赵旭春

（乌海市气象局，内蒙古乌海016000）

摘要：利用1961年〜2017年逐日平均气温，参照各类规范标准，运用数理统计等方法，对乌海市采暖期气温、采暖初终日、采暖长度、采暖强度等进行了分析，结果表明：乌海市采暖期平均气温呈上升趋势，供暖初日推后，终日提前，采暖长度缩短，采暖度日数减弱；理论上，由于采暖长度缩短，平均可减少能源消耗20%左右，采暖度日数的减少，平均采暖能耗可降低3%〜11%，气象节能潜力较大％关键词：采暖期；采暖强度；节能率

中图分类号:P463.3（226）文献标识码:A

采暖时间的长短、采暖强度的大小直接影响能源消耗，而能源消耗也会直接影响到空气质量。北方地区许多城市供暖一直沿袭着“按日历供暖&任气温变化#共暖强度却一成不变的粗放式的供暖机制，既浪费能源，又污染环境，市民室内温度也未达到最佳。近年来，许多专家学者进行了气候变化对采暖时间长短影响的分析研究，内蒙古气象局专家白美兰等⑴进行了内蒙古地区采暖期变化特征及预测分析#午多专家学者.〜6/分析了气候变化对采暖期的影响及气象节能潜力。陈莉等⑺的研究表明1984年〜2004年气候变暖理论上使我国北方地区冬季供热耗能需求降低的比率普遍在5%〜20%之间。目前许多气象部门也在采暖期内发布供暖气象服务信息#共暖部门根据气象服务信息对各个换热站的进水温度和回水温度进行调整，实现弹性供暖，在温度降低的时候开始供暖或多供暖，在天气暖和的时候晚供暖或少供暖，这种灵活的模式住户感到舒适，还可避免能源浪费，减少温室气体排放和环境污染（

笔者利用乌海市实测资料，分析了1961年〜2016年采暖期的气温、采暖起止日期、采暖长度及强度的变化，从气象角度分析了采暖节能的可能性，为相关部门应对气候变化及节能减排等决策提供参考。1资料来源及计算方法

选取乌海市1961年〜2017年逐日平均气温资料，根据《采暖通风与空气调节设计规范CGB50019—2003）》规定，设计、计算用采暖期天数，应按累年日平均温度稳定低于或等于采暖室外临界温度的总日数确定（其中采暖室外临界温度的选取，一般民用建筑和工业建筑采用5°C./,因此，文中采暖室外气温取5C（

采用连续5日滑动平均法确定采暖期的初、终日（从秋季至次年春季的时间内，在5日滑动平均值都小于等于5C的最长时间序列中选取第一个（

文章编号1007—6921（2021）01—0081—03

5C的滑动平均值，从组成该5日滑动平均温度的5d中，选取第一个日平均温度（5C的日期为初日#出现在秋季，选取最后一个（5C的滑动平均值，从组成该5日滑动平均温度的5d中，选取最后一个日平均温度（5C的日期为终日，出现在春季（

采暖期跨年度，故定义为1961年秋季至1962年春季的采暖期为1961年采暖期，采暖期长度为1961年秋季采暖初日和1962年春季终日之间的日数，依此类推（

根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26—2010）,采暖度日数定义为：一年中当某天室外日平均温度低于18C时，将低于18C的度数乘以1d,并将此乘积累加采暖度日值（用D表示）可以反映采暖期温度的高低，温度越低，供给的热量越多，采暖强度越大，因此，采暖度日数的变化直接反映采暖需求的变化，采暖期能耗的高低（

0%"（18—H Q,当0V0时，取0%0（

#-1

其中：n为采暖期天数，T「为采暖期每日平均气若每一度日数所耗能量基本相同，则可用度日数减少的百分率表示因气候变暖在整个冬季的建筑物供热节能率，用S表示（

S t%-58100%

其中：D是参考时段平均采暖强度为变暖时段与参考时段平均采暖强度之差（一个地区S 的大小可以粗略地反映该地区因气候变暖而降低的冬季采暖能耗的比率

利用M—K法对乌海地区1961年〜2016年实际采暖期的平均温度进行突变检验，选取突变之前的年份区间作为参考时段，突变之后的年份区间作为变暖时段（

文中所采用的采暖期初终日、采暖期天数、度日

收稿日期：2020—10—27

作者简介：张洪杰（1984—）,女，山东聊城人，硕士，工程师，从事天气预报服务%

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总第467期内蒙古科技与经济

数均采用上述方法计算所得，为计算采暖期（

2实际采暖期气象条件分析

2.1平均气温变化特征

1961年〜2016年实际采暖期（10月15日〜次年4月15日，共6个月$平均气温整体呈上升趋势（见图1$#曾长率0.31（10a$,年最低气温一4.3°C （1967年），最高气温2.0C（2001年），二者相差6.3C，反映出采暖期外界气温变化波动较大（从年代际变化来看，实际采暖期平均气温分别为:—2.1C、一14C、一10C、0”2C—0.8C,20世纪80年代前平均气温等于或低于平均值（—1.0$, 90年代上升幅度明显，达到峰值，其后的21世纪00年代和10年代有所下降，但仍高于平均值（90年代末期是我国气温达到近百年来最暖的时期.0#门,在这样的气候变暖大背景下，乌海1996年〜2002年连续7年采暖期平均气温在0C以上，与我国气候背景一致（

196119661971197619811986199119962001200620112016

年份

--实际釆暖期平均气温--年代平均值--平均值--线性（实际釆暖期平均气温）

图1实际采暖期平均气温年际变化

利用M—K法.2/对1961年〜2016年实际采暖期的平均气温进行突变检验，直线为a=0.05显著性水平临界值20.05=士196线（

196119661971197619811986199119962001200620112016

年份

--------UF---------UB——显著性水平临界线--显著性水平临界线

图2年平均气温M—K统计量曲线

由图2中UF曲线可知#0世纪70年代开始,乌海市平均气温有增暖趋势#0年代末期开始增暖趋势均大于显著性水平临界值，可知乌海市气温上升趋势还是明显的，根据UF和UB曲线的交点位置确定80年代以后的增暖是一突变现象，具体是从1980年开始的，因此，笔者以1979年为分界点，将1961年〜1979年作为参考时段#980年〜2016年作为增暖时段进行划分（

乌海市平均气温增暖趋势与发生突变的时间与全球气候突然变暖的大趋势是一致的（

2.2采暖期积温变化

从图3可以看出，负积温数值以59C/10a的趋・82・势在减少,最低值一786.5C（1967年），最咼值355.6C（2001年$#996年〜2002年连续7a出现正积温，之后积温数值有所下降#旦总体上乌海市冬季变暖趋势明显（

图3实际采暖期积温变化

3采暖指标分析

3..采暖初终日变化特征

从采暖初终日逐年变化图（见图4）可以看出，采暖初日略有所后推，不明显，波动较大（最早出现在1981年10月21日，最晚出现在1961年和1980年11月18日，二者相差27d,平均日期11月7日，比实际日期推后22d；采暖终日提前明显，波动较大，最早出现在1996年3月7日，最晚出现在1978年和2009年4月13日，二者相差37d,平均日期3月28日，比实际日期提前18d（由此可知，由于气候变化，每一年采暖初终日变化较大，适时调整采暖的起止日期，可节约能源，减少排放，减轻大气污染（

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—初日—终日繼（初日）—

—线性（终日）

图4采暖初终日逐年变化

3.2采暖期长度变化特征

1961年〜2016年采暖期日数总体呈缩短的趋势，最长是166d（（967年），最短是117d（（996年$最长最短日数相差49d；平均日数为143d,比实际采暖期缩短约39d（

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_采暧日数一年代平均值一线性（采暖日数）

图5采暖日数逐年变化

从年代际看#0世纪60年代平均日数最长#0