舒承业 罗曼
中国气象局气象干部培训学院湖南分院 邮编：410025
摘 要:利用长沙地区高空气象探测站1968-2018年地面至高空500hpa规定等压面层，气象探空资料统计分析长沙地区汛期高空温度、相对湿度变化特征趋势，结果表明：长沙地区汛期地面至高空500hpa温度、相对湿度随高度增加的而减小；各个等压面层的温度都在逐年升高，湿度则逐年降低；温湿度昼夜差随高度升高而变小，高空温湿度变化对地面气象影响重大。
1.引言
由于汛期气候变化深深影响了人们生产、生活活动，异常气候甚至引发山洪地质灾害，危害人民群众生命财产安全，有关汛期气候变化的研究已成为当今社会的重要课题。高空温湿度变化是汛期气候变化的最重要组成部分，利用探空气球开展的高空气象观测已为大气科学研究、天气预报等提供了大量实况资料，即使在气象卫星、地面遥感等新技术迅速发展的今天，L波段高空气象雷达探测仍然是高空气象信息的主要提供者。
2.分析方法
本文所用资料来源于长沙高空气象探测站，1968-2018年汛期每天07:00 和19:00 的无线电探空仪资料,该探测资料包括气压、高度、温度、露点温度、风向和风速，数据经过台站和省局两级审核，探空资料选取地面、850 hPa、700 hP a、 600hpa、500 hP a等5个等压面气象资料，由于数据中直接给出的是露点温度而不是湿度 ，所以要先利用温度、露点温度和相对湿度三者的换算关系，计算出各等压面的相对湿度，然后采用最小二乘法分析长沙市高空温湿度度的变化趋势特征。
3.结果与分析
3.1地面温湿度变化趋势分析
地面气温随着年份的增加，气温呈明显递增趋势，与全国气温变暖的趋势一致，白天（7：:00）和夜晚（19:00）年平均气温增温率为 0.31℃/10和0.3℃/10，通过 0.05 显著性水平检验，表明长沙地区年平均气温上升明显。50 年来，汛期年平均气温上升了1.2 ℃ ，从4月到7月为升温，8月到9月为降温，其中7月温度最高，相对湿度最低。汛期年平均相对湿度变化总体呈显著减少趋势，平均变化速率为 -1.6%/10 年。汛期07：:00平均相对湿度为 87%，19：00平均相对湿度为 74%，白天夜晚两者相差 13个百分点，白天和夜晚年平均相对湿度递减率分别为 -1.5％/10和-1.7％/10，昼夜温湿度变化大。
3.2高空850hPa温湿度变化趋势分析
高空850hPa规定等压面层，气温逐年升高（图1e），与全国气温变暖的趋势一致，白天（7：:00）和夜晚（19:00）年平均气温增温率为 0.14℃/10和0.13℃/10，气温上升明显。近 50 年来，汛期年平均气温上升了 0.6 ℃ ，由图1 g和h可知，从4月到7月为升温，8月到9月开始降温，其中7月温度最高，4月温湿度最低，8月相对湿度最高,湿度曲线呈双峰型。由图1f可知，汛期平均相对湿度变化总体呈显著减少趋势，平均变化速率为-0.9%/10 年。汛期白天平均相对湿度为 75%，夜间平均相对湿度为 72%，昼夜两者相差3个百分点，白天和夜晚年平均相对湿度递减率分别为 -1.4％/10和-0.4％/10，昼夜温湿度变化大，相对湿度昼夜差在逐年减小。
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图1 1968-2018年长沙市汛期地面温度e、g和相对湿度f、h变化趋势特征
3.3高空700hPa温湿度变化趋势分析
高空700hPa规定等压面层，气温逐年呈明显递增趋势（图2i），与全国气温变暖的趋势一致，白天（7：:00）和夜晚（19:00）平均气温增温率为 0.12℃/10和0.08℃/10。50 年来，汛期年平均气温上升了 0.4 ℃ ，由图2 k和l可知,从4月到7月为升温，8到9月为降温，其中7月温度最高，5月相对湿度最低,8月相对湿度最高。由图2j可知，汛期平均相对湿度变化总体呈显著减少趋势，平均变化速率为 -2.3%/10 年。汛期白天平均相对湿度为 64%，夜晚平均相对湿度为 61%，白天夜晚两者相差 3个百分点，白天和夜晚年平均相对湿度递减率分别为 -2.6％/10和-2％/10，昼夜温度变化逐年增大，相对湿度昼夜差在逐年减小。
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图2 1968-2018年长沙市汛期地面温度i、k和相对湿度j、l变化趋势特征
3.4高空600hPa温湿度变化趋势分析
高空600hPa规定等压面层，气温逐年呈明显递增趋势（图3m），白天（7：:00）和夜晚（19:00）年平均气温增温率为 0.09℃/10和0.07℃/10。50 年来，汛期年平均气温上升了 0.4℃ ，由图3o和p可知,从4月到7月为升温，8到9月为降温，其中7月温度最高，5月相对湿度最低,8月相对湿度最高。由图3n可知，汛期平均相对湿度变化总体呈显著减少趋势，平均变化速率为-3.2%/10年。汛期白天平均相对湿度为 57%，夜晚平均相对湿度为 56%，白天夜晚两者相差1个百分点，白天和夜晚年平均相对湿度递减率分别为 -3.4％/10和-3％/10，昼夜温度变化逐年增大，相对湿度昼夜差在逐年减小。
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图3 1968-2018年长沙市汛期地面温度m、0和相对湿度n、p变化趋势特征
3.5高空500hPa温湿度变化趋势分析
高空500hPa规定等压面层，气温逐年呈明显递增趋势（图4q）。白天（7：:00）和夜晚（19:00）汛期平均气温年增温率为 0.08℃/10和0.03℃/10。50 年来，汛期年平均气温上升了0.3 ℃ ，由图4 s和t可知,从4月到7月为升温，8到9月为降温，其中7月温度最高，4月相对湿度最低,6月相对湿度最高。由图4r可知，汛期平均相对湿度变化总体呈显著减少趋势，平均变化速率为 -4.2%/10 年。汛期白天平均相对湿度为 51%，夜晚平均相对湿度为48%，白天夜晚两者相差 3个百分点，昼夜年平均相对湿度递减率基本一致为 -4.2％/10，降幅明显。昼夜温度变化逐年增大，相对湿度昼夜差在逐年减小。
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图4 1968-2018年长沙市汛期地面温度q、s和相对湿度r、t变化趋势特征
4.结论
通过对长沙地区 1968 — 2018年汛期平均温度及相对湿度高空气象资料的分析，得出以下结论。
（1）从地面到高空500hPa规定等压面层,温湿度变化随高度升高呈下降趋势，昼夜温湿度差随高度升高而变小，其中地面至850hPa昼夜温湿度差最大，相对湿度在850hPa至700hPa降幅最快，500hPa以后温度降到零度以下，500hPa规定等压面层附近年平均相对湿度降幅最明显。
（2）50年汛期平均温湿变化趋势 , 自地面至500 hPa ,各规定等压面层温度逐年上升 ,湿度却逐年下降，在地面温湿度昼夜温差最大。同时，昼夜温差随高度增加而逐年增加，相对湿度的变化则与温度变化相反。
（3）各月平均温湿变化趋势，4月至7月升温趋势明显 , 8月至9月呈降温趋势，相对湿度的汛期变化曲线总体呈双峰型，6月、8月相对湿度呈增大趋势， 5月、7 月相对湿度呈下降趋势，7月相对湿度降幅最大，平均气温最高。
参考文献
【1】薛德强，谈哲敏，龚佃利，王兴堂. 近40年中国高空温度变化的初步分析. 高原气象，2017年2月第26卷第1期
【2】裴玉芳，张启发，祁栋林，张蓓蓓. 1961—2015 年海东市相对湿度时空变化特征分析, 现代农业科技 2017 年第 8 期
【3】高 慧 ,翁宁泉,孙 刚,张彩云. 我国不同区域高空温度和相对湿度的分布特征, 大气与环境光学学报,2012年3月第7卷第2期
作者简介：舒承业（1989）男，湖南省长沙人，汉族，?助理工程师，本科学历，从事气象教育。