欧洲气温与海表温度
欧洲是全球升温最快的大陆,近几十年的升温速度超过全球平均水平的两倍。大部分升温发生在20世纪80年代以后,同时热浪也变得更加频繁和强烈。因此,将每日气温和海表温度置于历史背景中进行比较正变得越来越有意义。
本追踪器使用1940年以来的ERA5再分析数据,展示欧洲及周边海域的2 m气温和海表温度(SST)。通过地图可查看每日温度和距平、以°C或标准差表示的年度和季节距平、排名以及长期趋势。地图下方的图表初始显示30–72° N、25° W–40° E全域的面积加权时间序列;点击地图可切换至最近的0.25° ERA5网格点。追踪器会在新的ERA5T数据可用后每日更新,通常比实时情况滞后约6天。
欧洲温度地图
ERA5 2 m气温日平均值
全域面积加权温度变化
正在加载全域面积加权ERA5温度时间序列。点击地图可查看单个网格点。
数据源与方法
研究区域与源数据
- 数据集
- ECMWF Reanalysis v5 (ERA5)
- 空间范围
- 30°–72° N,25° W–40° E
- CDS网格
- 0.25° × 0.25°;44,109个网格点
- 数据覆盖范围
- 正在加载数据覆盖范围…
本追踪器使用 Copernicus Climate Change Service(C3S)Climate Data Store 提供的 ERA5单层逐小时数据。ERA5 是全球再分析资料:通过在过去数十年中反复运行现代天气模式,并持续同化来自卫星、气象站、探空气球、飞机、船舶及其他观测系统的数据,对历史大气状态进行重建。由此可获得在空间和时间上连续完整的大气状况演变估计,包括直接观测稀少的地点和时期。ERA5 采用 ECMWF 综合预报系统(IFS)和四维变分数据同化(4D-Var)生成;4D-Var 将这些观测与数值模式相结合,以重建随时间演变且物理上自洽的大气状态。
2 m气温。 这是模型表面以上2 m处的估算气温,陆地和海洋区域均可获得。在IFS中,它是近地面的诊断变量,而不是某个模式层的温度:其值根据最低大气模式层温度、下垫面皮肤温度以及边界层稳定度信息推导得到。ERA5 Climate Data Store提供的逐小时2 m气温属于分析参数,因此与再分析中受观测约束的大气状态一致。
海表温度(SST)。 ERA5的SST是预先指定的基础海表温度(foundation SST),而不是由大气模式作为预报变量计算得到的温度。2007年9月以前的数据基于HadISST2,自2007年9月起则基于英国气象局的OSTIA分析。ERA5 SST表示不包含显式日间太阳增温周期的基础温度。虽然该变量提供逐小时时间戳,但其SST内容每天仅更新一次。
ERA5数值是再分析估计值,而不是气象站的直接观测值。因此,对于特定应用中重要的局地纪录或其他极端值,应与观测资料核对,并在适当情况下与其他气候数据集进行比较。
数据可用性。 最新数据最初由C3S以暂定版ERA5T形式提供,通常比实时情况滞后约5天,且发布时间并不固定。本追踪器每日更新,通常比实时情况滞后约6天。随后C3S通常会在约两个月后以最终ERA5数据替换ERA5T,因此最近几个月的数据应视为暂定值。
数据引用:Hersbach H, Bell B, Berrisford P, et al. ERA5 hourly data on single levels from 1940 to present. Copernicus Climate Change Service Climate Data Store. doi:10.24381/cds.adbb2d47. 有关再分析的更多背景信息,请参见再分析的发展。
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图像许可. 本工具生成的图像可依据知识共享署名 4.0 国际许可协议(CC BY 4.0)进行重复使用和修改,包括用于商业用途,但须注明 XpertScientific,并保留 ERA5/Copernicus 数据源署名,或以其他方式提供相应署名。若对图像进行了修改,应注明已作修改。
追踪器的计算方法
日平均温度。 日平均定义为00:00–23:00 UTC。历史值由ERA5的24个逐小时值计算;更新使用相同UTC时间窗和1小时间隔采样的C3S日统计。2 m气温要求24小时数据完整;SST仅保留完整有效日,虽有逐小时时间戳,但内容每天只更新一次。
地图平滑。 0.25°网格间的双线性插值仅用于显示。SST按ERA5陆海掩膜的海洋面积比例加权,海洋比例低于50%的像素保持透明。点击地图会选择最近的ERA5网格点,所有显示值和计算均使用原始网格数据。
历史对比。 对每个日历日期分别计算。对所选年份,图表显示原始值或7日、15日滑动平均的中位数及第10至第90百分位。温度模式还显示1991–2020年WMO标准气候平均值。滑动平均包含所示日期及此前6天或14天。
日平均距平。 日平均减去所选30年基准期内同一日历日期的平均值。默认基准期为1991–2020年,可选择1940–1969年至1991–2020年的任一完整30年窗口。2月29日仅用闰年单独计算。7日和15日曲线为日距平的滑动平均。
年初至今平均距平。 指1月1日至所示日期的日距平平均值。排名仅使用截至同一日历日期有效数据覆盖率至少为90%的年份。
年平均和季节平均温度地图。 采用统一的固定色标,显示完整日历年或完整季节的平均温度。
年平均和季节平均距平。 将完整年份或季节的平均温度与所选基准期的相应平均值比较。年度值按日历年计算;冬季(DJF)归入包含1月和2月的年份,春季(MAM)、夏季(JJA)和秋季(SON)归入各自所在的日历年。不完整的年份和季节不纳入计算。
标准化平均距平。 将年或季节平均距平除以基准期相应平均值的样本标准差(n−1),以SD表示。地图从±3、±4、±5、±6和±8 SD中选取能够包含有效网格点|z|第99百分位的最小对称范围;由于色标范围可能不同,数值比较应以色标为准。1940–1969年DJF基准期仅有29个完整冬季,因为1939年12月不在ERA5档案范围内。
长期趋势。 仅使用完整的年平均或季节平均;DJF归入1月和2月所在的年份,首个可用冬季为1941年。至少需要25个完整年份。OLS斜率以°C/十年表示;Newey–West HAC标准误采用Bartlett权重、L = floor[4(n/100)^(2/9)]和n/(n−2)修正。图表显示趋势线及逐点95%置信区间;p为采用HAC标准误的双侧Wald检验p值,R²为常规OLS值。
全域面积加权平均。 网格单元按实际面积加权。2 m气温对所有有效陆地和海洋网格按纬度余弦加权,因此并非仅陆地区域的欧洲平均值;SST还使用陆海掩膜中的海洋面积比例。计算基于插值前的原始网格;未选择地点时,图表、距平和排名均由该面积加权时间序列计算。
热图。 热图以逐日或逐月分辨率显示全部可用历史记录。逐日热图直接使用每日值;逐月值为各自然月内可用每日值的平均值。距平相对于所选的30年基准期计算。标准化距平为逐日或逐月距平除以基准期内相应的样本标准差(n−1)。距平色标以零为中心对称,并根据绝对距平的第99百分位确定,因此少数孤立的极端值可能超出所显示的色标范围。
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