引言

人类活动对气候的影响，在城市区域表现最为突出。城市化已经成为人类活动改造自然环境的主要方式之一^[1]。不断加速的城市化进程带来的最显著变化是使城市的建成区扩大，城市人口和人工建筑增多，汽车保有量增加，人为热排放上升，导致城市热岛现象日趋明显，对城市气候产生深刻影响^[2-6]。研究表明，城市热岛效应对现有气象台站观测到的气候变暖有着重要贡献^[7-10]。华北地区的气象台站受城市化的影响相当显著，其中大城市站最明显，热岛效应引起的增温达到0.16 ℃/10 a，对观测到的总增温趋势的贡献达到47.1%^[12-13]。

近年来的研究表明，陆地气象站观测的很多气候要素都存在着以周为长度的振动现象。Gordon^[14]发现1979—1992年期间北半球的地面气温存在着周振动；对北大西洋两岸地区的研究发现，一周中最低的气温往往发生在周末^[15]，而最热的一天常出现在周一^[16]；Simmonds等^[17]发现澳大利亚墨尔本的气温也存在着周振动现象；在美国、墨西哥、日本和中国的城市区域台站，周三到周五的气温日较差比周六到周一明显偏小，呈现出周循环变化特征^[18]。Gong等^[19]通过分析国家级气象站记录的最高气温和最低气温变化，发现中国东部城市站的平均气温日较差(DTR)有比较明显的周末效应，冬季周末的DTR较周中的大，夏季则相反。如果气温的周变化特征与城市生活和人类活动有关，在比周末更长的假期里也应有所反映，而且由于其时间更长，扰动的信号可能更明显。对于我国城市居民这种有规律的假日活动变化对城市气候的影响，目前还没有做过专门研究。

本文以京津冀地区7个代表城市为例，分析1999—2007年“黄金周”期间地面气温变化规律。由于春节“黄金周”没有固定的公历日期，本文仅针对华北典型城市“五一”、“十一”前后逐日平均气温、最高气温和最低气温进行分析，检测长假期间这些城市气象站附近的气候异常变化。

1 资料和方法

本文主要研究“五一”和“十一”“黄金周”期间地面气象站记录的气温变化。为了消除地形因素可能带来的影响，选取位于平原地区的7个台站，分别为北京、天津、石家庄、唐山、保定、廊坊和黄骅。这些台站多为国家级气象站，其中北京、天津、石家庄为国家基准气候站，唐山、保定、黄骅为国家基本气象站，仅廊坊为一般站。7个城市中京、津是接待和出游人数最多的地区，2006年“五一”和“十一”黄金周长假期间两城市共接待了1500余万人。

资料为国家气象信息中心提供的7个气象站1961—2007年平均气温、最高气温和最低气温逐日观测资料。从2008年开始，“五一”假期又改为1天，加上2个周末日，共3天。因此，分析时段截止到2007年。国家气象信息中心气候资料室对这些资料进行了初步质量控制，订正了由于过失等各种原因造成的错误记录。

选取1961—2007年5(10) 月1—7日平均气温，用T₀表示，以及假前7天(4(9) 月24—30日)和假后7天(5(10) 月8—14日)的平均气温，分别用T_-1和T₊₁表示。“五一”和“十一”期间正是春夏、夏秋转换的季节，为了消除自然季节进程对气温变化的影响，用长假7天的平均气温与长假前后各7天(共14天)平均气温的差值(ΔT)来衡量长假的气候效应，即：

$ \Delta T = {T_0}-\left( {{T_{-1}} + {T_{ + 1}}} \right)/2 $

(1)

如果长假期间人类活动对气温没有影响，每年4(9) 月下旬到5(10) 月中旬华北地区7日滑动平均气温接近于线性上升(下降)的趋势，ΔT接近于零。如果ΔT偏离零较大，则说明长假期间的人类活动对气温变化产生了一定影响；偏离的越多，表示影响越明显。ΔT实际上代表了长假期间人类活动扰动的信号。

分别计算了京津冀地区7个城市站及其平均的1961—2007年“五一”和“十一”长假期间和前后的平均气温T₀和T_-1、T₊₁以及ΔT。同时，也计算了最高气温(T_max)、最低气温(T_min)、气温日较差(DTR)的时间序列以及长假期间与前后各7天差值(ΔT_max、ΔT_min、ΔDTR)。

2 结果分析 2.1 平均气温

表 1给出了各个台站1961—1999年和2000—2007年两个时段的ΔT值及其差值。没实行“五一”长假阶段ΔT在-0.3~0 ℃之间，7个城市平均为-0.18，表明“五一”期间平均气温略低于其前后7天的平均气温，但与0值没有显著差异。实行“五一”长假后，ΔT均显著大于0，其中北京最高，达到1.35 ℃，7个台站平均为1.16 ℃，表明“五一”长假日平均气温明显高于前后7天的平均气温。

在没实行“十一”长假时期，ΔT处于0~-0.14 ℃之间，表明“十一”期间与其前后7天平均气温差异很小。实行“十一”长假以后，ΔT明显下降，均在-0.3 ℃以下，7站平均达到-0.44 ℃。这说明，“十一”长假日平均地面气温与其前后7天平均相比有比较显著的降低。

但是，“十一”长假日ΔT的绝对值及其与实行长假前时期ΔT的差值绝对值均没有“五一”的大，表明“五一”黄金周长假期间地面平均气温的异常变化更为明显。

图 1是7个站平均的1999年前后各8年的4月24至5月14日平均气温序列。4月24—30日平均气温在实行“五一”长假前后差异很小；但5月1—7日平均气温在两个时段具有明显的差异，实行长假后的平均气温显著大于此前8年平均；5月7日以后两个时段的平均气温又趋于一致。这进一步说明实行“五一”黄金周以后，长假期间日平均地面气温有异常升高。

2.2 平均最高(低)气温

“五一”期间平均最高、最低气温与长假前后各7天的平均的差值(ΔT_max和ΔT_min)与ΔT变化有很好的一致性。实行“黄金周”长假前，ΔT_min均在-0.2~-0.4 ℃之间，ΔT_max更小，多数站接近0。说明这期间的最高、最低气温与前后两周的差异很小(表 2)。但实行长假以后，ΔT_max和ΔT_min均明显增加，7站平均增加值超过1.40 ℃。因此，“五一”长假日平均气温的升高是最低气温和最高气温同时增加引起的。

“十一”期间各站ΔT_max和ΔT_min值见表 3。实行长假以后，ΔT_max的变化不很明显，7站平均略有降低；ΔT_min变化较大，平均值为-0.85 ℃，表明实行长假以后日平均最低气温有明显下降，ΔT_min比实行长假以前平均减少0.66 ℃。因此，实行“十一”长假后日平均气温的降低(表 1)主要是由最低气温明显减小造成的。

此外，受最高、最低气温异常变化的影响，“五一”和“十一”期间的平均气温日较差也有一定变化，其中“十一”期间有较明显的增加，这与最低气温的显著降低有直接关系。

3 结论

实行黄金周长假以来，京津冀地区7个城市黄金周期间的平均气温、最高(低)气温均有一定变化：

(1) “五一”黄金周期间日平均气温明显高于其前后7天的平均气温，而“十一”黄金周期间平均气温则明显小于其前后7天的平均气温。

(2) “五一”长假日平均气温的升高是最低和最高气温同时增加引起的，最高气温增加更明显，而“十一”长假日平均气温的降低主要是由最低气温明显减小造成的。

本文通过分析7个城市黄金周长假期间的地面气温资料，发现一些有趣的局地尺度地面气候变异现象。由于我国实行黄金周长假仅有8年，样本序列还比较短，所选城市数量也有限，分析获得的结论还需要进一步检验。同时，对于黄金周长假期间气温变化的原因，也需要结合其他资料进行深入探讨。