春来江水绿如蓝

本文介绍一个道听途说的科学方法，它能够对春天到来的准确时间进行定位。通过将春天到来的日期与平均气温进行比较，可以发现它们之间的巧妙关联。这个关联如同废话一般：气温越高则春天来得越早。原始数据和交互式数据表可见我的 Tableau 工作薄

Temperature-vs-sprintComming^[1]

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• 春来江水绿如蓝^[2]

  • 春天什么时候来^[3]
  • 气温与春日的耦合关系^[4]

春天什么时候来

这种方法是来自 Washington Post 的一篇新闻，方法的核心是通过追踪植物的叶子什么时候发芽来定位春天什么时候来到。

When will spring come? Or has it already? Look up where you live.^[5]

Ignorant of the human calendar, nature instead responds to the gradual accumulation of heat^[6]  at the beginning of each year. If the daily average temperature is above freezing, that sends a signal to plants and animals that life is again preparing to grow. Each year, the USA National Phenology Network — phenology is the study of seasonal change — keeps track of when leaves sprout as heat accumulates across the country.

气温与春日的耦合关系

从该文章提供的数据库中，可以下载到他们首都近 30 年的同期气温记录，将它们按年度排列如下图所示。注意，图中每个点的颜色代表当年春天到来的时间，颜色越红代表春天来得越早，反之颜色越蓝代表春天来得越晚。从图中可以看到近 30 年来，他们首都的气温具有较强的上升趋势，这种趋势是统计显著的 。

也就是说，近年的天气大概率是比前几年同期更加暖和的。

[National Time Series | Climate at a Glance | National Centers for Environmental Information (NCEI)](https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/climate-at-a-glance/national/time-series/110/tavg/5/5/1901-2021?base_prd=true&begbaseyear=1901&endbaseyear=2000&itid=lk_inline_enhanced-template "National Time Series | Climate at a Glance | National Centers for Environmental Information (NCEI "National Time Series | Climate at a Glance | National Centers for Environmental Information (NCEI)")")

接下来，将气温和春天来临的时间进行对调，在下图中点的颜色代表同期气温，颜色越深代表气温越高，反之颜色越浅代表气温越低。而春天到来的时间用与“春分”之间的差异来表示，如 -8 代表春天在当年提前 8 天来到，而 +8 则代表春天推迟 8 天来到。春天到达的日期是通过追踪植物的叶子什么时候发芽来确定的。虽然趋势线有春天来临日期提前的趋势，但它并不显著 。

以上两图用了较大的篇幅来介绍，这是由于气温与春天来临的日期有较强的耦合关系，如果不加说明极容易造成混淆。而二者之间的关系如下图所示。下图中每个点的横、纵坐标分别代表春天来临日期和平均气温，点的颜色代表温度异常值，（即当年同期气温与 30 年平均气温之间的差），颜色越红代表差为正，颜色越蓝代表差为负。

从图中趋势线来看，温度越高则春天来临的日期越提前，线性趋势线的方程如下，它说明以 43.82 华氏度为中心，气温每变化 0.26 华氏，对应春天来临的日期变化 1 天。

而多项式趋势线的方程如下，这个不怎么好解释，但目测它的拟合精度更高一些。

参考资料

[1]

Temperature-vs-sprintComming: https://public.tableau.com/app/profile/chuncheng1883/viz/Temperature-vs-sprintComming/Dashboard1#1

[2]

春来江水绿如蓝: #春来江水绿如蓝

[3]

春天什么时候来: #春天什么时候来

[4]

气温与春日的耦合关系: #气温与春日的耦合关系

[5]

When will spring come? Or has it already? Look up where you live.: https://www.washingtonpost.com/climate-environment/interactive/2023/spring-early-late-climate-change/

[6]

responds to the gradual accumulation of heat: https://www.washingtonpost.com/weather/2023/02/01/groundhog-day-spring-winter-2023/?itid=lk_inline_enhanced-template