2021-03-04
数据分析
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昨天跟同事闲聊,上周末西安下雨,气温大概10℃左右,由于还没停止供暖,所以开窗睡觉非常舒适。进而聊到,感觉上去年一年西安的气候都比往年要舒适。记得去年有篇文章,题目大意是「西北变热变湿,西安恐成最大赢家」。于是查找西安的天气数据,打算分析下。

从NOAA网站上找到1951年至2020年的西安月度气象数据,1951年至2005年的数据来自西安气象站,2006年之后的来自泾河气象站,两者距离不远,都是监测西安市的。

python
import seaborn as sns import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline rc = {'axes.unicode_minus': False} sns.set(context='notebook', style='ticks', font='SimHei', rc=rc) temps = pd.read_csv('西安站-泾河站-1951-2021-月度气象数据-来自NOAA-整理后.csv') display(temps)

首先绘制历年的月度平均气温分布,看下2020年每月的平均气温在历史统计中处于何种位置。

python
ax = sns.swarmplot(x="MONTH", y="TAVGC", hue="TAG", data=temps, dodge=True) ax.set_title("图1 1951年-2020年月平均温度")
Text(0.5, 1.0, '图1 1951年-2020年月平均温度')

↑图1中,横座标表示月份,纵座标表示气温,橙色点表示2020年气温,蓝色点表示其他年份气温。

从个人的感觉,夏天不热,冬天不冷,便可说气温舒适。在西安,冬季最冷的时间一般是前一年12月底至第二年2月底,夏季最热时间一般是7、8月份。

从图1,2020年1、2月冬季月平均温度都在历年高位,甚至能排进历史前四分之一。7、8月夏季月平均温度相比其他年份不算高,基本都在中位数水平。而且春秋两季的气温也处于历史较高位。

也就是说,** 相比历史上大多年份,2020年西安全年较温暖,冬天不冷,夏天也不热,算是比较舒适了。**

以上是1951年至今的数据,年代太久远的年份肯定无法有直观感受。下面用泾河气象站2006年至2020年的数据重新分析,看下近十五年内的月度温度分布。

python
ax = sns.swarmplot(x="MONTH", y="TAVGC", hue="TAG", data=temps[temps.YEAH>=2006], dodge=True) ax.set_title("图2 2006年-2020年月平均温度(泾河站)")
Text(0.5, 1.0, '图2 2006年-2020年月平均温度(泾河站)')

↑图2中,横座标表示月份,纵座标表示气温,橙色点表示2020年气温,蓝色点表示其他年份气温。

2020年在近十五年的月平均温度分布中的位置与图1相似,1、2月气温处于较高位,7月气温处于中位。而8月温度处于较高位,与图1中处于中位不同,是否意味着,相比其他年份,近十五年8月平均温度整体有所下降。这就与直观感受不同了,记得零几年上学时候西安8月初热得宿舍没法呆,这要是气温比之前年份低,那几十年前的人夏天咋过的。

既然夏天不热,冬天不冷,那么全年的温度变化就没那么大。分别看1951年至今和近十五年的数据。

python
ax = sns.lineplot(x="MONTH", y="TAVGC", hue="TAG", data=temps) ax.set_title("图3 1951年-2020年月平均温度")
Text(0.5, 1.0, '图3 1951年-2020年月平均温度')

python
ax = sns.lineplot(x="MONTH", y="TAVGC", hue="TAG", data=temps[temps.YEAH>=2006]) ax.set_title("图4 2006年-2020年月平均温度")
Text(0.5, 1.0, '图4 2006年-2020年月平均温度')

↑图3、图4中,横座标表示月份,纵座标表示月度平均气温,橙色线表示2020年气温,蓝色线表示其他年份月度平均气温的平均值。

图3中,2020年7月份的平均温度大约是26.7℃,低于1951年以来其他年份7月份的平均温度(大约为27.2℃)。其他月份的平均气温均大于等于其他年份平均值。从图上看代表2020年的橙色线更加低矮,其他年份均值的蓝色线更加陡峭。这意味着2020全年气温变化更加缓和。

图4中,近十五以来其他年份7月份的平均温度为27.0℃,依然高于2020年,1至4月平均气温也低于2020年。不过两条分布线靠得更近,说明近几年气温是在缓慢变化(上升为主),并未发生明显的气候改变。

综合以上,** 2020年西安确实变温暖了,但夏天却比其他年份要稍微凉快点。**按说全球变暖,可以解释冬天不冷,那夏天不热就说不过去了。只能说全球变暖是一个趋势,具体到一个地区的气温,还跟地理位置、人类影响、山川河流等其他许多因素相关,妥妥的复杂系统。

本文作者:tsingk

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