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世界各国都是如何在气象学上划分春、夏、秋、冬四季的?

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日报标题:仔细想想,现在春夏秋冬的划分很有问题啊

celot Lan,其他回答同样精彩

首先先明确一点:气象学是按照“北半球:3-5 月为春季,6-8 月为夏季,9-11 月为秋季,12-2 月为冬季,南半球 3-5 月为秋季,6-8 月为冬季,9-11 月为春季,12-2 月为夏季”这样划分的,不仅是中国,全世界都是这样。

这种划分方法的好处显而易见:把一年 12 个月平均分为 4 个季节,既方便又完全不会产生歧义(只要使用的历法相同,这里当然不考虑这种特殊情况),而且既然全世界(这里讨论的是温带地区,而热带地区分干湿两季,此处也不讨论)在古代都不约而同地把一年分为 4 个季节,说明其实全球温带一年在气象要素上的变化虽然各有特点,但是都大致相似。与这个划分方法相类似的即是二十四节气,张宝堃先生提到:

尚書堯典,已載二至二分,蓋即今之夏至冬至春分秋分。秦呂不韋著十二紀始有候應之說(見呂氏春秋)。漢淮南王劉安取呂氏之說作時則訓(見淮南子),戴德取之為夏小正(見大戴禮記),戴聖又取之為月令(見禮記)。各篇具載逐月氣候物候,特節氣名稱順序,完全相同。逸周書時訓解,分每月為二氣,每氣為三候,每候五日,每年二十四氣,七十二候,大抵集呂氏諸書之大成而整理之。所謂二十四節氣者即立春,雨水……(中略),小寒,大寒是也;自立春至立夏為春,立夏至立秋為夏,立秋至立冬為求,立冬至立春為冬。四季名稱之來歷,大致如是。

——中國四季之分配

但是很明显,这种划分方法很!有!问!题!

因为各个地方进入四季的时间事实上都不一样,我们都知道,南方(比如广州)的妹子开始穿短裙的时候,东北说不定在还在飘雪(sigh)。

针对这种现象,有很多人提出了一些其他的划分方式:

国内对于这方面的研究最早起步于张宝堃先生的《中国四季之分配》其中提到了中国四季分配的新标准,即利用每候的温度平均在 10℃以下则为冬季,22℃以上为夏季,候温在 10℃-22℃之间的季节称为春季和秋季,当然,原文也把物候作为判断季节始末的要素之一,“所以查視每候平均溫度在攝氏濕度之始日,旁考花木之榮落,以為春始秋末之標則,似最恰當”。

关于为什么把 10℃和 22℃作为起始,是因为 Supan 把寒热带的的划分标准是:

  1. 热带:全年平均温度 20℃以上
  2. 寒带:全年平均温度 10℃以下

所以据此把 10℃作为判断标准,同时又根据南京和北京的物候特征,把标准改到了 22℃。而这种判断方法也成为一种沿用至今的判断方法。

(顺带一提,对这段内容感兴趣的知友可以去阅读一下《中国四季之分配》,民国时期的文学素养在这种科学论文中也很有体现)。

然而,这种方法的缺点也显而易见:有的地方,比如青藏高原往往会常年无夏,而亚热带地区又会出现没有冬季的情况。针对此, 汤懋苍等针对青藏高原的特殊情况,提出了高原地区和高原河谷地区的季节划分方法,特别是把高原上的冬季划分成“前冬、严冬和后冬”三个阶段,并且针对河谷地区气温比较温和的特点定出了河谷地区的四季(青藏铁路沿线的四季划分及其温度变化分析,汤懋苍等),华南地区也有自己的划分方式,这里也不多展开。

我国著名气象学家叶笃正认为“季节变化体现了局地的天气、气候系统在下垫 面和太阳辐射过程下从一种平稳过程向另一种平稳过程的改变,而季节的起始、结束时间可 以作为平稳过程转变的时间节点,而季节的持续是转变前期和后期的持续状态 。”这样一来,季节就不再被简单地看做温度变化,更是大尺度环流、气象要素(温度、压强、湿度 etc.)的变化。

从这种角度下,许多研究者又从新的角度提出了其他的方法,例如相似度量方法、非线性似度量方法、季节内离插最优分割法。这些方法的数学推导较多,简单地来说可以用下图来表示:

通过对不稳定状态的检测,确定 A 季节的开始和 B 季节的结束,不过,检测方法则各有不同,有人利用相关性,有人利用聚类分析的方法,这里就不展开说明了,如果有兴趣了解可以查阅相关文献或者我之后再补充。


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