揭秘！“北京溫度”是誰測定的

“預(yù)計(jì)北京明天最高氣溫32°C，最低氣溫23°C”“北京今天最高氣溫達(dá)到33°C”……每天，大家都會看到天氣預(yù)報(bào)，這些氣溫從哪里來？

夏日炎炎，長安街知事近日走進(jìn)北京市觀象臺，探尋北京這座城市的氣溫“密碼”。

作為北京唯一參與全球氣象數(shù)據(jù)交換的臺站，擁有近300多年連續(xù)觀測記錄的北京市觀象臺，承擔(dān)著全市綜合氣象監(jiān)測業(yè)務(wù)，包含地面觀測、高空探測等，配備了風(fēng)廓線雷達(dá)、多普勒天氣雷達(dá)等先進(jìn)設(shè)備。每日天氣預(yù)報(bào)中的北京氣溫就出自這里。??

探訪1：20多個(gè)地面氣象設(shè)備可監(jiān)測40多種要素

走進(jìn)位于大興區(qū)舊宮地區(qū)的北京市觀象臺，視野一下變得開闊起來，“我們所有的樓層都只有一層半的高度，這是為了保證觀象臺良好的探測環(huán)境。”北京市氣象綜合保障中心主任張宏基介紹道。

位于觀象臺中心的觀測場是一個(gè)長35米、寬25米的長方形場地，場內(nèi)整整齊齊擺放著各類氣象監(jiān)測儀器：百葉箱、風(fēng)速儀、雨量器……總計(jì)20多個(gè)，監(jiān)測的氣象要素可以達(dá)到40多種，為天氣預(yù)報(bào)提供了最基礎(chǔ)的氣象資料。

位于北京市觀象臺中心的長方形觀測場。

比如放置在地面上的雙翻斗雨量傳感器，是用來測量降雨量的儀器。它的內(nèi)部是一個(gè)漏斗，下面有計(jì)量翻斗和計(jì)數(shù)翻斗，當(dāng)有降雨時(shí)，雨水滴入持續(xù)累積，翻斗就會一次次地翻轉(zhuǎn)，“翻一次就意味著下了0.1毫米的降雨，等降雨結(jié)束把所有翻轉(zhuǎn)的雨量加在一起，就是一場降雨的總量。”北京市氣象綜合保障中心副主任杜傳耀邊說邊演示。

放眼望去，觀測場內(nèi)是清一色的白色儀器，統(tǒng)一的顏色暗藏講究。“氣象設(shè)備設(shè)計(jì)成白色，是為了盡可能的把太陽輻射反射掉，避免因?yàn)樘栞椛湓鰷刈饔茫瑢τ^測造成影響。”杜傳耀告訴長安街知事，所有設(shè)備的擺放還遵循北高南低的要求，避免設(shè)備之間投射的陰影形成遮擋影響觀測。

探訪2：24小時(shí)雙人值班監(jiān)控全市氣象站網(wǎng)運(yùn)行

如果說觀測場是觀象臺的“外觀”，那值班大廳就是它的“心臟”。大廳里24小時(shí)保持雙人值班，監(jiān)控著全市氣象站網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

在監(jiān)測大廳的屏幕上，有一張北京市域地圖，密密麻麻的綠色小圓點(diǎn)遍布各個(gè)地區(qū)，“這就是全市1000多個(gè)氣象觀測站，既包括像延慶佛爺頂這樣有人工值守的氣象站，也包含遍布全市區(qū)域的自動氣象站。”張宏基告訴長安街知事，如果某個(gè)氣象站出現(xiàn)故障，圓點(diǎn)就會變成紅色，便于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，第一時(shí)間進(jìn)行巡查和維護(hù)，這也是北京市氣象綜合保障中心的首要職責(zé)。

北京市氣象綜合保障中心值班大廳。

長安街知事了解到，1000多個(gè)氣象站覆蓋了北京各個(gè)區(qū)、各個(gè)街鄉(xiāng)鎮(zhèn)，密度可以說是相當(dāng)高的，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測到北京各個(gè)區(qū)域的天氣實(shí)況。這其中也包含了20個(gè)國家級氣象站。

除此之外，近年來，氣象部門加強(qiáng)行業(yè)部門合作共建，在通信塔上設(shè)立了2000多個(gè)鐵塔氣象站，使得全市氣象站網(wǎng)的密度從5公里左右提升到了2公里多。張宏基說，借助通信塔設(shè)置的氣象儀器，可以加密監(jiān)測到氣溫、風(fēng)速、風(fēng)向等常規(guī)氣象要素。“比如出現(xiàn)大風(fēng)天氣的時(shí)候，這些鐵塔氣象站就可以起到加密觀測的作用，通過站點(diǎn)實(shí)時(shí)傳回的數(shù)據(jù)，預(yù)報(bào)員們可以得知每個(gè)區(qū)域更精細(xì)位置的大風(fēng)實(shí)況，看看哪一片區(qū)域陣風(fēng)風(fēng)力較大。”張宏基解釋道。

還有一點(diǎn)特別的是，北京市觀象臺是北京地區(qū)唯一一個(gè)高空氣象臺站，每天定時(shí)利用微型氣象設(shè)備進(jìn)行高空探測，實(shí)時(shí)采集不同高度層的溫度、濕度、氣壓和風(fēng)向風(fēng)速等數(shù)據(jù)，成為每天天氣預(yù)報(bào)不可或缺的數(shù)據(jù)支撐。

熱點(diǎn)釋疑

觀象臺氣溫何以能代表“北京溫度”？

北京天氣預(yù)報(bào)中的氣溫從哪里來？其實(shí)答案就藏在北京市觀象臺。公眾在官方預(yù)報(bào)和實(shí)況中看到的具體氣溫值，都以觀象臺為基準(zhǔn)，觀象臺的氣溫代表了“北京溫度”。此外，北京春夏秋冬四季的判定，依據(jù)的氣溫值，也是以觀象臺為準(zhǔn)。

為何觀象臺的數(shù)據(jù)可以當(dāng)之無愧地代表“北京溫度”？張宏基告訴長安街知事，北京市觀象臺的數(shù)據(jù)作為北京氣象的官方標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，有幾個(gè)核心原因，“觀象臺是北京唯一參與全球氣象數(shù)據(jù)交換的臺站。”也就是說，觀象臺的數(shù)據(jù)直接納入世界氣象組織WMO的國際數(shù)據(jù)集中，代表北京作為和全世界氣象數(shù)據(jù)對標(biāo)對比的官方數(shù)據(jù)。除它之外，北京其他的氣象站點(diǎn)，均不參與全球數(shù)據(jù)交換。

還有一點(diǎn)非常重要，北京市觀象臺的觀測歷史非常悠久，數(shù)據(jù)連貫性好。張宏基說，觀象臺有著三百多年的觀測歷史，是北京最早的氣象觀測臺站。從1724年至今，每一次遷站的經(jīng)緯度、海拔高度都有完整、清晰的記錄，沿革清晰、數(shù)據(jù)從未中斷，是北京最完整、最權(quán)威的長序列氣象觀測資料。

同時(shí)，觀象臺站嚴(yán)格執(zhí)行世界氣象組織的觀測規(guī)范，各類氣象儀器按照地面氣象觀測規(guī)范布設(shè)，遵循北高南低、東西成行、南北成列的標(biāo)準(zhǔn)化布局，觀測環(huán)境、設(shè)備布設(shè)流程統(tǒng)一規(guī)范，數(shù)據(jù)具備國際可比性。臺站周邊的環(huán)境穩(wěn)定，人為干擾少，能夠長期穩(wěn)定采集到客觀、真實(shí)、具有區(qū)域代表性的氣象數(shù)據(jù)，滿足國家基本站的觀測要求。

此外，北京市觀象臺也成為北京地區(qū)重要的氣象科普研學(xué)陣地，獲評多項(xiàng)國家級科普基地稱號，每年3月23日世界氣象日會面向公眾對外開放。

不同氣象站的氣溫為何差異明顯？

今年7月15日，氣象站鳥巢冠頂東出現(xiàn)了44.9℃的極端高溫，引發(fā)關(guān)注。當(dāng)天，北京市觀象臺最高氣溫為36℃。為何不同氣象站之間的氣溫有明顯差異？

長安街知事了解到，在全市1000多個(gè)氣象觀測站中，除了20個(gè)國家氣象站有人工值守外，其余均為無人值守的自動化氣象觀測站。張宏基表示，目前在業(yè)務(wù)上運(yùn)行的各類臺站觀測項(xiàng)目都已實(shí)現(xiàn)了自動化觀測，“不同區(qū)域監(jiān)測的氣溫有差異，主要是因?yàn)椴煌愋汀⒉煌瑓^(qū)域的觀測站點(diǎn)，它們的觀測環(huán)境有很大的不同。”

具體有什么區(qū)別？在氣象觀測上規(guī)定，國家級地面氣象站，這類站點(diǎn)場地建設(shè)布局規(guī)范、探測環(huán)境要求嚴(yán)格，觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量更加精準(zhǔn)。觀測數(shù)據(jù)在一定空間范圍更具有代表性、準(zhǔn)確性，通常也是本行政區(qū)的氣候特征的代表站。北京的20個(gè)國家氣象站就分布在各個(gè)區(qū)，確保每個(gè)區(qū)至少有一個(gè)。

其余的自動氣象觀測站，則為省級氣象觀測站，也就是常說的區(qū)域站，這些站點(diǎn)主要為加密觀測站，布設(shè)靈活、占地面積小，觀測的要素種類也比較少，同時(shí)對周邊環(huán)境要求相對寬松，廣泛分布在路邊、公園、山體、城區(qū)等各類區(qū)域。

張宏基解釋，正因?yàn)槿绱耍@兩類站點(diǎn)的氣溫會出現(xiàn)一定差異。由于區(qū)域站受局部環(huán)境影響大，如果是郊區(qū)或植被茂密的區(qū)域則溫度相對偏低，城區(qū)或建筑物密集的區(qū)域則受城市熱島效應(yīng)的影響，溫度相對偏高。

還有一些區(qū)域站是為專項(xiàng)氣象服務(wù)而建設(shè)的，比如鳥巢冠頂東這個(gè)站就位于國家體育場“鳥巢”的冠頂上，是為了保障北京冬奧會開閉幕式主場館相關(guān)活動順利進(jìn)行，北京市氣象局于2020年在鳥巢建設(shè)的4套四要素自動氣象站之一。類似的站點(diǎn)還有服務(wù)冬奧會的位于海陀山賽道上的自動氣象站，它們都位于非人類活動的區(qū)域，主要是實(shí)時(shí)獲取當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的實(shí)況數(shù)據(jù)，為專項(xiàng)氣象服務(wù)提供支撐。而受局地地形影響，這類數(shù)據(jù)和其他大多數(shù)站點(diǎn)數(shù)據(jù)相比，會存在一定的差異。

天氣預(yù)報(bào)的氣溫為何跟體感溫度不一致？

就在8月2日，持續(xù)多日的“桑拿天”幾乎到達(dá)了近期的頂峰。當(dāng)天中午12時(shí)，觀象臺的氣溫雖然還沒有達(dá)到35℃的高溫線，為34.1℃，但相對濕度達(dá)到69%，使得體感溫度升至近40℃，明顯高于實(shí)測氣溫。

“北京今年怎么熱成這樣了？”“這氣溫絕對不止35℃，天氣預(yù)報(bào)不準(zhǔn)”……悶熱天氣讓市民叫苦不迭。為何體感溫度和預(yù)報(bào)中的氣溫有差異？

杜傳耀解釋，天氣預(yù)報(bào)和實(shí)況的氣溫與人的體感溫度是兩碼事。氣溫是在百葉箱內(nèi)測得的，百葉箱一般安裝在開闊草坪上，溫度傳感器安裝在百葉箱內(nèi)距離地面1.5米的地方，百葉箱能夠保證良好的通風(fēng)環(huán)境，避免太陽直射。百葉箱外形類似生活中常見的百葉窗，空氣可以自由流通，這樣測量出來的氣溫才能代表周邊大氣的實(shí)際溫度。“我們生活中看見的官方發(fā)布的氣溫，就是百葉箱內(nèi)測得的。”杜傳耀說。

測量氣溫的百葉箱。

而人的體感溫度，則由氣溫、濕度、風(fēng)速、太陽輻射共同決定，是人體實(shí)際感受到的冷熱程度，且因人而異。風(fēng)速的大小和太陽輻射強(qiáng)弱都會影響體感溫度，風(fēng)能加速汗液蒸發(fā)，帶走體表的熱量，從而降低體感溫度。人如果站在陰涼處或者樹蔭下，避免太陽直接照射，就會感覺涼快不少，太陽直射與樹蔭下的體感差異甚至可以超過5℃。

此外，夏季市民感受的高溫“炙烤感”，則多源于地表溫度，因?yàn)樗苯邮芴栞椛溆绊憽．?dāng)陽光照向硬化的路面，地表溫度起碼要比氣溫高4℃至10℃，炙烤感強(qiáng)烈。比如當(dāng)氣溫達(dá)到35℃時(shí)，地表溫度可達(dá)50℃至60℃。

“所以，大家看到的天氣預(yù)報(bào)中的氣溫和體感溫度，還有地表溫度，都不是一個(gè)概念。”杜傳耀解釋道。

背景材料

漲知識：觀象臺歷史最早可以追溯到元代

北京市觀象臺目前是北京建站時(shí)間最長的臺站，并于2020年9月被世界氣象組織認(rèn)定為“百年氣象站”。觀象臺的歷史可以追溯到元代。

元代有司天臺，明王朝遷都北京后，于正統(tǒng)七年（公元1442年）修建了觀星臺；清代改觀星臺稱觀象臺（今古觀象臺，位于建國門），隸屬欽天監(jiān)，承擔(dān)著“觀天候氣”和“敬授民時(shí)”等職責(zé)。

清代的逐日天氣現(xiàn)象被記錄在《晴雨錄》中，中國第一歷史檔案館至今保存有雍正二年（公元1724年）至光緒二十九年（公元1903年）北京呈報(bào)的《晴雨錄》，時(shí)間跨度長達(dá)180年之久，是目前我國存檔的北京地區(qū)最完整、年代最長的清朝氣象觀測記載。

明朝末年，西方測溫、測壓、測濕等專業(yè)儀器傳入國內(nèi)，讓傳統(tǒng)觀天逐步轉(zhuǎn)向近代科學(xué)觀測。

1912年，國民政府在古觀象臺遺址組建中央觀象臺，是我國近代第一個(gè)官辦的現(xiàn)代氣象臺站。

1949年，新中國成立，觀象臺由中央軍委氣象局接管，自此以后，北京市觀象臺迎來了飛速發(fā)展的時(shí)代。

記者：駱倩雯

（來源：長安街知事）