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演讲:北京市气象局高级工程师 张明英

《空调与气象经济》

2015-08-27 16:16   来源:中国家电网   

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图:北京市气象局高级工程师  张明英 

  各位朋友大家下午好!很高兴有这个机会能跟咱们空调行业在一起聊一聊气象方面的知识。题目有点大,空调和我们气象,我说不了这么多,我对于空调是外行,只能讲一讲气候变化的一些特点。今天参加这个会,我有一个感受,很多的时候我们气象是什么呢,是胡椒面。比如说卖啤酒的销售不好找我们,能不能帮我们讲一讲?卖保暖内衣的要上市了,又找我们。今天又体现出这个特点,空调的销售不太好,想起气象方面的问题。我感觉到气象工作就是胡椒面,大的作用也起不到,但是有的时候还真起一点小作用。我今天利用这个机会,一个是宣传一下气象工作,另外,有些事情看看对我们空调行业能不能用上。

  大概分三个部分,第一部分,整个气候变化的情况,第二部分,讲一下大家都关心的厄尔尼诺,第三,讲一讲天气跟各行各业的关系。

  现在气候变化已经是一个不争的事实了,每年的气候变化都非常明显。有两个概念,第一,天气和气候。咱们讲的天气,刮风,小雨,这是天气。气候,一般来讲就是时间比较长了,起码是月以上的,或者年。咱们用的气候资料,在气象部门是30年以上的,这样的资料才能代表气候。比如说北京,北京的年降雨量是多少?我可以用最近几年,但是我们气象规定最少是30年,就从现在开始往前推30年。现在我们平均来说北京的降雨,60、70年代,北京的降雨量一年是600多毫米,后来逐渐开始减少,现在是570多毫米,前一段时间是530毫米,个别年份是400毫米。气温在逐渐升高,这种情况就是气候。

  刮风,下雨,打雷,这些是天气,下面的这些就是气候。我们空调行业主要关注的是气候,而不是天气,一次刮风对我们没有什么影响,但是持续的低温,持续的高温,对我们就有影响了。一般来说,有一个尺度的问题,我就不详细说了。

  气候的变化,一个就是指的气候平均值,另外是平均值的差,我们叫离散度。现在国际上最关心的就是100年的气候变化,造成气候变化的原因很多,归纳起来有两大类,一类是自然原因,一类是人为原因,自然原因比如海洋,陆地,火山,太阳活动等等。另外是人为的因素,比如温室气体,气溶胶,土地利用,城市化等等,这些都是人为的因素影响的气候变化。

  关于温室效应,温室气体大家都知道,在这个过程当中,太阳辐射到地面,太阳辐射是一个长期的短波的辐射,大气没有吸收,除了臭氧吸收,保护了我们,刚才讲的就是这个问题,要保护地球,保护环境,咱们制冷剂就是破坏了臭氧层。从我们这几年的观测来说,现在最关心的有一个空洞,在青藏高原的上空,对我们来说太危险了,所以西藏的人得白内障的特别多,得皮肤病的人特别多。他们是短波辐射,经过大气直接下来了,大气没有吸收,地表吸收,加快地表了,地表温度升高了,向大气,向太空进行二次辐射,就是红外辐射。这样就会受到温室气体的影响,温室气体能够吸收长波,这样温度越积越高,这就是温室气体效应的情况。我们都知道二氧化碳是一个最大的温室气体,大家以为大气层当中二氧化碳肯定特别多,其实占的比例小得很,占整个空气质量的千分之零点零三,非常小的含量。但是就这一点含量,对大气的影响是非常大的。

  温室气体排放就是这样的,有很多可以排放的。我们空调行业有一个最大的好处,最早的能源,煤炭,煤改油,油改气,气改电,我们空调就是最后一级,就是用电的,应该说是最环保,最卫生的。我也说一点外行话,不一定有用,说到温室气体,现在来看全球气候变化的影响,气球在变暖,这已经是不争的事实了,前些年好多国家还不一样,有的人认为是偶然的,或者统计当中有一些偏差,都不承认气候在变暖。但是现在大家统一的看法就是在变暖的,而且幅度很大,后面一百多年一下上去了。这是不争的事实,看得非常清楚,是非常明显的上升趋势。包括到各个地方也都是这样,从海洋一直到地表,整个情况都是非常明显的在增温。

  做这个片子的时候是2012年,这是世界上有记录以来10个年份之一。2014年统计的结果是最暖的一年,现在有一个问题,统计最暖的问题,是陆地上暖还是海洋上暖?地球70%是海洋,30%是陆地,统计起来,去年的温度在最暖的一年。但是陆地上就不一定了,各个地区不一定是这样。

  这是变暖的情况,温室气体的情况。2011年全球大气的主要温室气体包括二氧化碳,甲烷等等,都突破了历史的最高值。

  变暖以后有什么影响呢?有正面影响,也有负面影响。现在看来,负面影响远远大于正面影响,就是极端气象事件增多了,水资源日益严峻,陆地生态遭大破坏,粮食生产不稳定,健康受到影响等等。由于气候变暖,或者说厄尔尼诺的情况,突发性的天气数量越来越多,非常明显在增加。

  这是对海洋的影响。对北冰洋的影响表现得非常明显,现在俄罗斯非常高兴,冰越来越小,北极成为他们的航行圈了,他们非常高兴,军事上,经济上,航运都可以缩小很多。但是在南极上没有明显的减少,北极表现得比较明显一些。

  另外是对水资源的影响,现在南水北调,北京有非常大的需求。

  这些是对人类健康的影响,影响非常大,方方面面的。

  我国的气候特点,季风性气候,冬天是什么样的呢?冬天风,一说冷空气就是西伯利亚来的,降水特别少。夏季从海上刮着东南风,把大量的水气推到陆地上。中国的地形是台阶形的,第一台阶是青岛,然后上来就是平原地区,山西高原,内蒙高原,一直到青藏高原,地形的抬升,最后凝结成雨。咱们特别明显,夏天雨多,冬天降雨特别少,这样的话就分成了几个区,干旱区,半干旱区,湿润区等等。

  降水也是这样的,4-9月份占全年降水的80%,北方地区更为明显,同样的情况,欧洲的国家是很平稳的,降水冬天和夏天差不了太多。咱们扯得远一点,现在申请冬奥,咱们就有一个问题,冬季的雪少,人家申奥考察的时候还跟人家讲我们可以造血,我们的水怎么怎么丰富。我们冬天没有雪,主要是在夏季,这是咱们的气候特点。

  这是温度情况,冷暖的情况。

  这个是温度差异,也特别大,人家的差异就比较平缓,北京的温差就这么大。

  近百年我国平均气温升高了1.1度,中国面临的形势更为严峻。

  我国近13年来,气候变化不明显的趋势。刚才说了气候变暖,怎么又不明显呢?我们一百年统计的结果是气温上升1度,作为平均值算出来的,每年每年都不一样,但是最近这段时间气温起伏比较大,而这段时间的变化不是特别的明显。

  这是对生态的一些影响。

  北京的情况我就不说了,咱们是全国各地来的,我们北京人的特点完全符合全国的特点,变化也是这样的。

  下面讲一下关于厄尔尼诺,大家都听这个名称,这个事说起来很简单,每年都有一段时间,在秘鲁等地方,大量都是冷水鱼,由于温度变高,鱼大量的死亡,最严重的时候是圣诞节前后,厄尔尼诺西班牙语是“圣经”的意思。由于这个出现,造成了全球大气环流的调整,往往会出现一些情况,比如今年,大家讲“阅兵蓝”,这个天好得一塌糊涂。我昨天跟他们说了,可以这么理解,是什么原因呢?就跟西欧一样,西欧国家就是这样的天气,在西欧,西边面临的是大西洋,北半球的纬度上是偏西风,从大西洋吹过来的风总是湿润的,冬天也不冷,夏天也不热,降水均匀。我们中国的西风是从大陆过来的,也脏一些,特别是经过内蒙的沙尘到了沿海地区。这段时间我们气候有一个特别大的变化,包括咱们北京,华北这一带,全都吹的是偏东风,东北风,持续了这么长时间。我搞了一辈子的天气预报,这么长时间都偏东风,这是很少见的,东边过来的是整层的,空气质量非常好。从太平洋过来的空气,跟他们从大西洋过来的非常相似,所以这段时间的空气特别好。厄尔尼诺的作用,造成了很多的气候变化,主要是在这一代,在赤道附近,特别是在东太平洋这一带气温偏高,造成了这种现象。这是厄尔尼诺的一些情况,咱们就不说了。

  正常情况下,厄尔尼诺,因为大气是在赤道附近,是东风带,把海洋表面的向西吹。向西吹的时候,底下的水就向上,到了咱们西太平洋之后会下沉,形成洋流的循环。因为偏东季风一减弱以后,环不起来了,他们的温度下不去,我们这边的温度相对变低了,形成这么一个情况,这是一个基本的现象,我们就产生了一些变化情况。这是厄尔尼诺对我国的影响,大概是这些情况,我就不详细说了。

  对东北地区是怎么影响的,对长江领域的影响,对华北地区的影响,对沿海地区的影响,厄尔尼诺年一般情况下,长江领域这个时候雨水偏多,大家可能都记得1998年的时候长江发洪水,那就是典型的,那一年厄尔尼诺很强。华北地区干旱,少雨,今年咱们华北地区根据厄尔尼诺来预报,所以报的时候是小雨,高温,对各个地方的影响不太一样。

  这是历史上出现的一些情况。

  上次我开了一个沙龙,讲的就是厄尔尼诺,他们就提出来怎么会影响到大气这么多呢?海气效应特别明显,100米的海水深度升高0.1度,会影响到3000米的大气升高6米,热容量特别大,不是我们想象的是那么简单的事,是非常复杂的,有了厄尔尼诺以后就会出现这样的问题。今年非常明显,又出现了厄尔尼诺年,现在正在发展成极强的厄尔尼诺,从去年5月份开始,我们中国只要偏高了0.5,甚至一个月以上,就进入厄尔尼诺年,这叫厄尔尼诺现象,当这种现象连续半年就叫厄尔尼诺事件,一旦形成厄尔尼诺事件之后就会出现异常天气。按美国的统计,可能不能算5月,我们中国的统计是从5月开始,到现在已经一年多了,今年的厄尔尼诺可能要出现超强的厄尔尼诺,影响的不光是今年的问题,明年还会受到影响。

  这是刚才说的印度,印度的高温,把马路都晒化了,就是受厄尔尼诺的影响,从来没有出现过这样的高温。

  这些影响是我刚才说的,华北降水较常年偏少,干旱严重,这是我们通过统计得出的结果,但是这个问题出来了,不是每一次的厄尔尼诺对应的都是这样的结果,出去是这样的话就好预报了,现在出现的问题,对应的不是函数问题,而是统计的一个相关的关系,相关性非常好。比如今年,预报厄尔尼诺应该是华北地区是干旱少雨,气温偏高,但是怎么样呢?山东旱得很厉害,辽宁也很厉害,而且高温,唯独北京和河北降水一点不少,跟常年比是持平的,温度偏高得也不多,基本也是持平的。这样来看,不能单纯从一点来看,如果全面来看,长期的统计的关系是存在的。

  这些是对农作物的影响,还有对工业品的影响。

  这是用了空调给的一个曲线图,这是每年的销售量,最高的那一年是2011年,销量是最大的,后来又掉下来了。如果空调的销量和温度能够对上,这就好办了。但结果是这样的,根本就对不上,可以说毫不相关,空调的销售量和平均气温的变化一点都没有关系。这个平均是什么呢?前两天空调企业的人到我们那儿去,给我的是全国的空调销售量,我只能用全国的平均气温来做,这样就出问题了,可能东边热,西边冷,平均结果是正常的,而我们的销售量,我们主要是在东边销售得多,西边销售得少,这之间不能存在相关关系。没有相关关系,这个怎么办呢?其实还是应该有关系的,我们想能不能把这个东西不要用全国的东西,分成地区,华北地区,华东地区,这样和气候的特点进行一下计算,这样可能还是有一定关系的。最后得出的结果是没有关系,实事求是的说没有关系,这是一个全国的情况,全国的销量和全国的温度平均,这两者确实没有关系。厄尔尼诺跟空调销量的关系,我就说到这儿。

  下面这些可能不靠谱了,是我自己的一些想法。人感觉到的温度和气象要素有特别密切的关系,我们叫体感温度,你们做空调的也是对人来的,有些机房需要空调,保持恒温,保持机器的正常运行,但是大部分都是民用的空调。人对温度的感觉有几个,一个是风速大小,风向的变化,湿度,辐射量等等,会感觉到差异。在人工做的试验,人工气候控制下,结果是这样的,温度17.7度,相对湿度100%,风速是0m/s的时候,温度是17.7度。如果这个时候气温升高到22.4度,相对湿度是75%,风速是0.5m/s,这个感觉就是22.4度。25度的时候,相对湿度是20%,风速为2.5m/s,所以人的感觉跟湿度的关系特别大。

  我想发挥一点关于空调和气象的关系,现在大家都在用空调,我刚接触你们的时候,我去查,我说什么叫“冷年”?后来给了我一个材料,这是销售上的。现在的问题是难道空调就是为了制冷吗?夏天制冷,但是实际上也可以用在制热上,和一般的暖气可能还有差异,我不知道数是多少,因为我不是这个专业的,如果把空调的制热的效益提高,能跟电暖气相仿,为什么空调不会取代他们呢,这样就不会只是夏天才卖空调了。另外,比如说夏天,夏天有几种情况,我们有干热感和闷热感,闷热就是湿度大,温度并不一定特别高,35度,37度,湿度只有10%几,你会感觉到热,但是感觉要好手多了,阴凉的地方就会感受不一样了。我们空调仅仅只考虑到温度不行,如果考虑到湿度会更好。比如制热的空调,北京地区到冬天就存在这个问题,非常干燥,如果空调制热同时还有加湿的作用,这样的空调是老百姓都会欢迎的。所以要考虑到温度,同时也考虑到湿度,这样效果会更好一些。好多空调做的PM2.5,我感觉到还不如考虑到湿度的情况,是增湿还是降湿,这样效果更好一些。

  我就讲这些,谢谢大家!可能有些东西讲得不对。

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