基于氣候條件分析的采暖期采暖氣候分析

基于氣候條件分析的采暖期采暖氣候分析

供暖的時間和性別棗位于緯度地區(qū)，季節(jié)性變化明顯，冬季寒冷。1月份的日平均氣溫為-0.3c，日平均氣溫穩(wěn)定小于5c的日平均氣溫為96天，年平均供暖日為377d。d.符合建筑標(biāo)準(zhǔn)。集中供暖是泰山城市供暖的主要方式。受全球氣候變暖的影響,1985年以來,棗莊市冬季采暖指標(biāo)相應(yīng)發(fā)生了很大變化,找出其中的變化規(guī)律和特點(diǎn),對城市集中供熱決策管理單位科學(xué)合理地調(diào)控采暖,以及對節(jié)約能源、減少污染都具有重要意義。1采暖粒度與采暖需求的關(guān)系所選用的資料是棗莊1960—2007年的11月—次年3月的日平均氣溫資料,為方便統(tǒng)計,21世紀(jì)初的數(shù)據(jù)以2000—2007年的平均值作參考。度日是指每日的平均溫度與規(guī)定的閾值溫度的離差。采暖期間的度日總量可反映出該時段溫度的高低,度日值越大表示這段時間內(nèi)溫度越低。采暖度日同這一期間的能耗在相同技術(shù)條件下是成正比的,采暖強(qiáng)度大,也即采暖需求大。根據(jù)公式:(1)式中:D為某一天采暖度日(℃)采暖期強(qiáng)度即采暖期內(nèi)逐日采暖度日的總和。2響的采暖長度和采暖強(qiáng)度冬季采暖指標(biāo)主要取決于受溫度變化影響的采暖長度和采暖強(qiáng)度。根據(jù)棗莊1960—2007年的11月—次年3月的日平均氣溫資料,可以得到表1。2.1采暖期長度的確定根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GB50019—2003)》的規(guī)定,以室外溫度穩(wěn)定低于或等于5℃為集中供暖的初始日期,以室外日平均溫度穩(wěn)定高于或等于5℃為采暖結(jié)束日期,采暖初、終日間的總天數(shù)稱為采暖期長度。2.1.1煙臺市采暖初日的時間變化采用連續(xù)5天滑動平均得到棗莊市穩(wěn)定低于或等于5℃的平均開始日期是11月30日,但其年際變化較大(圖1),最早的年份開始于1976年11月11日,最晚的開始于2004年的12月20日,初日早晚相差39天;早于平均初始日期的年份為24年,占統(tǒng)計年的50%,晚于平均初始日期的年份有18年,占統(tǒng)計年的38%,等于平均日期的有6年,占12%。棗莊市采暖初日的傾向率為1.74天/10a,采暖開始日期推后的變化趨勢較明顯;其中1960—1988年,初始日期開始較早,平均在11月27日,比多年平均提前3天;1989年以后開始日期較晚,平均在12月2日進(jìn)入采暖期,比多年平均推后2天;21世紀(jì)初,平均初始日期為12月5日,比60,70年代晚9天左右,為節(jié)約能源做出了貢獻(xiàn)。2.1.2采暖期長度統(tǒng)計從采暖期終日變化曲線(圖2)可見,棗莊市的采暖期平均結(jié)束日期是3月5日,其年際變化較大,終日最早日期為2006年2月4日,最晚為1969年3月24日,終日早晚相差48天;采暖終日的傾向率為-2.8天/10a,趨勢變化率下降,結(jié)束日期提前。60,70年代結(jié)束于3月8—9日;90年代提前至3月2日;21世紀(jì)初平均結(jié)束日期為2月25日,早于60,70年代12～13天。由以上分析得出,棗莊市平均采暖期總長度為96天,其中1969年采暖期最長為130天,比平均值多34天;最短的出現(xiàn)在2006年,共69天,負(fù)距平為27天(圖3)。1994年以來采暖長度平均為84天,比多年平均值縮短12天左右。從表1可以看出,20世紀(jì)90年代采暖期長度,比80年代縮短6天,比60年代短10天,比70年代縮短12天。21世紀(jì)初比60年代短18天,比70年代縮短20天,1994年以來的14年中,僅1999年長度大于平均值,負(fù)距平年占93%。近幾年,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,棗莊市政府規(guī)定市區(qū)集中供暖時間為每年11月25日至次年3月5日,供暖時間為100天,這主要是便于管理,也給市民的生活帶來了方便和舒適。2.2采供暖強(qiáng)度的變化2.2.1采暖強(qiáng)度的變化圖4為棗莊市各年代平均采暖強(qiáng)度變化,可以看出:20世紀(jì)60和70年代年采暖強(qiáng)度分別為446℃·d和447℃·d,兩者比較接近,其中70年代最低,為最冷階段,比48年平均值(377℃·d,以下簡稱平均值)大18.5%;80年代采暖強(qiáng)度為401℃·d,比平均值大46℃·d,近6%,變暖明顯;90年代為顯著變暖階段,年平均采暖強(qiáng)度為284℃·d,比平均值降低93℃·d,減少了25%;2000—2007年,采暖強(qiáng)度總數(shù)為2318℃·d,8年平均值為290℃·d,比平均值降低87℃·d,減少了23%,但比20世紀(jì)90年代少2%左右。2.2.2采暖期采暖強(qiáng)度的變化1960—2007年,棗莊市的年平均采暖強(qiáng)度為377℃·d,最強(qiáng)為662℃·d,出現(xiàn)在1977年;最弱為143℃·d,出現(xiàn)在1998年,最強(qiáng)與最弱兩者相差519℃·d。1960—2007年棗莊市采暖強(qiáng)度傾向率為-46.98℃·d/10a,即平均每10年下降46.98℃·d,采暖期強(qiáng)度下降趨勢明顯。據(jù)棗莊市年采暖強(qiáng)度距平變化曲線(圖5)還可以看出,從20世紀(jì)60年代至2007年,棗莊采暖期采暖強(qiáng)度的變化具有明顯的階段性,經(jīng)歷了一個“冷—暖”的歷史演變過程。1960至1984年間,棗莊冬季相對處于一個冷期,年采暖強(qiáng)度正距平有21年,占81%,1977年采暖強(qiáng)度正距平達(dá)285℃·d,為最冷的一年,1965—1980年震蕩幅度大,年際變化大的特征明顯。20世紀(jì)80年代中期,即1985年以來,在全球氣候變暖的大背景下,棗莊冬季相對處于一個暖期,采暖強(qiáng)度較弱,只有1987和2004年大于距平值,年采暖強(qiáng)度正距平僅占1%。在這一統(tǒng)計時段內(nèi),1988—1997年變化幅度小,震蕩不明顯;近10年呈現(xiàn)出有升有降的多個小幅波動,傾向率為104.72/10a,有震蕩增大的趨勢,但強(qiáng)度仍低于多年平均。由此可以看出,由于棗莊市的持續(xù)冬暖,采暖度日正在趨于減少,冬暖可使采暖能源需求降低,減少采暖耗能。表明棗莊的氣候環(huán)境變化有利于冬季的取暖。2.2.3氣溫逐年下降對棗莊市1960—2007年11月20日—次年3月8日逐日平均氣溫進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),采暖期間,棗莊逐日平均氣溫呈近似“U”形變化(圖6)。11月份,月平均氣溫為8.3℃,隨著冷空氣影響加強(qiáng),氣溫逐日下降明顯,11月27日左右,日平均氣溫下降到5℃以下,達(dá)到國家規(guī)定的供暖溫度;12月份:月平均氣溫為1.9℃,12月27日即冬至節(jié)氣以后,氣溫下降至0℃以下,采暖強(qiáng)度增大;1月份:月平均氣溫為-0.3℃,是一年中最冷的月份,與農(nóng)諺數(shù)九歌中二九至四九的時間段基本一致,是采暖需求最大的時段;2月2日即立春節(jié)氣前后,氣溫回升大于0℃,采暖需求逐漸減小;12月27日至2月4日是一年內(nèi)最冷的時段,日平均氣溫低于0℃以下的時間為36天;3月1日以后氣溫穩(wěn)定高于5℃,可以結(jié)束供暖。3歷史/年變化(1)棗莊市冬季采暖平均初日為11月30日,終日為3月5日,采暖期長度為96天,年平均采暖強(qiáng)度377℃·d。21世紀(jì)初初始日期比60,70年代推后9天左右,結(jié)束日期提前12天左右,節(jié)約了能源。(2)近48年,棗莊采暖強(qiáng)度傾向率為-46.98℃·d/10a,強(qiáng)度的變化具有明顯的階段性,經(jīng)歷了一個“冷—暖”的歷史演變過程。其中1960—1984年間,棗莊冬季相對處于冷期,年采暖強(qiáng)度正距平有21年,占81%;1985年以來,處于暖期,采暖強(qiáng)度較弱,年采暖強(qiáng)度為正距平的僅占1%。(3)采暖期內(nèi),12月27日至次年2月4日是一年內(nèi)最冷的時段,日平均氣溫低于0℃以下的時間為38天,需要的采暖強(qiáng)度最大,須加強(qiáng)供暖。(4)棗莊市歷史不同時期采暖始終期的變化及冬季采暖強(qiáng)度的變化較好地反映了棗莊冬季冷暖的演變。采