香格里拉大氣本底站11、12月份草溫?cái)?shù)據(jù)的變化分析

杜麗英，余 珂，沈營(yíng)華

(云南省氣象信息中心，云南 昆明 650034)

1 引言

香格里拉大氣本底站為無人自動(dòng)觀測(cè)站。它是中國(guó)氣象局確定的全國(guó)3個(gè)新建區(qū)域本底站之一，它的建立填補(bǔ)了我國(guó)西南地區(qū)基準(zhǔn)大氣本底監(jiān)測(cè)的空白。該站位于28°01'N，99°44'E，海拔高度3 554.2 m，自動(dòng)氣象觀測(cè)儀器于2005年12月安裝，2006年1月正式開始投入使用，實(shí)現(xiàn)了氣壓、氣溫、濕度、液態(tài)降水、風(fēng)、地溫(地表、淺層)、草溫的無人自動(dòng)觀測(cè)，其氣象要素資料對(duì)分析研究我國(guó)南方地區(qū)大氣原始成份以及全球氣候變遷具有極其深遠(yuǎn)的重要意義。

2 2011年11月18日—2012年1月1日氣溫、0 cm地溫、草溫部份資料及分析

表1 2011年11月18日—2012年1月1日草溫、氣溫、0 cm地溫部份資料 (單位:0.1℃)

續(xù)表1 2011年11月18日—2012年1月1日草溫、氣溫、0 cm地溫部份資料 (單位:0.1℃)

從2011年11月18日—2012年1月1日(表1)45 d 13時(shí)、14時(shí)、15時(shí)的草溫、氣溫、0 cm地表溫度數(shù)據(jù)資料中可以看出:①當(dāng)14時(shí)氣溫＞13時(shí)氣溫(或接近)，14時(shí)0 cm地表溫度＞13時(shí)0 cm地表溫度且都≥19.0℃，這時(shí)13時(shí)的草溫≥18.0℃，14時(shí)的草溫卻在 18.0℃以下(有個(gè)別在 19.0℃)，比13時(shí)的草溫低10.0℃左右，正常情況14時(shí)的草溫應(yīng)比13時(shí)的要高，因此可判斷測(cè)量出現(xiàn)了異常。45 d記錄中出現(xiàn)該異常情況的概率為76﹪(34/45)，此34 d出現(xiàn)日期分別為11月18日—12月3日、12月5日—6日、12月12日、12月17日—24日、12月26日—2012年1月1日。②14時(shí)的氣溫＞13時(shí)，14時(shí)的0 cm地表溫度＞13時(shí)的且14時(shí)的0 cm讀數(shù)＞20.0℃(12月有8日與9日2 d)。這樣，正常情況14時(shí)的草溫要＞13時(shí)的且也應(yīng)在20.0℃以上，但實(shí)際卻比13時(shí)的草溫還低，只在10.0℃左右。45 d中出現(xiàn)概率為4﹪(2/45)。以上2種情形，在程序與人工審核時(shí)都判定14時(shí)的草溫讀數(shù)是錯(cuò)誤的，要按內(nèi)插處理后代替。③13時(shí)與14時(shí)氣溫在2.0℃以下或14時(shí)的氣溫＞13時(shí)的氣溫，13時(shí)與14時(shí)0 cm地表溫度在10.0℃以下，這時(shí)13時(shí)與14時(shí)的草溫讀數(shù)在10.0℃左右。45 d中出現(xiàn)的概率為20﹪(9/45)。這在程序與人工審核時(shí)判定這14時(shí)的草溫讀數(shù)是正確的。由此可知:2011年11月18日—2012年1月1日，45 d記錄中14時(shí)草溫讀數(shù)的正確率只有20﹪，錯(cuò)誤率為80﹪。

3 2012年11月10日—2013年1月7日草溫、氣溫、0 cm地溫部份資料及分析

表2 2012年11月10—30日氣溫、0 cm地溫、草溫部份資料 (單位:0.1℃)

從2012年11月10日—2013年1月7日(表2)59 d 13時(shí)與14時(shí)草溫、氣溫、0 cm地溫?cái)?shù)據(jù)資料中可以看出:①14時(shí)氣溫＞13時(shí)的氣溫，0 cm地表溫度14時(shí)的＞13時(shí)的且都＞16.0℃或13時(shí)的氣溫稍＞14時(shí)的氣溫，13時(shí)0 cm地表溫度＞14時(shí)0 cm地表溫度且＞15.0℃。這時(shí)，14時(shí)的草溫只在10.0℃左右，比 13時(shí)的草溫低 10.0℃以上。分別出現(xiàn)在11月10—24日，11月27日—12月10日，12月12日，12月14—25日，12月17—30日，2013年1月1—7日，59 d中出現(xiàn)的概率為90﹪。②13時(shí)與14時(shí)氣溫呈上升趨勢(shì)(或接近)，14時(shí)0 cm地表溫度＞13時(shí)的且14時(shí)的地表溫度值＞16.0℃。這時(shí)，正常情況14時(shí)的草溫要比13時(shí)的高，可實(shí)際14時(shí)草溫比13時(shí)的草溫值低，比正常值低10.0℃左右。59 d中出現(xiàn)的概率為5﹪，出現(xiàn)在11月26日，12月11日、13日。以上2種情形在程序與人工審核時(shí)，判斷這14時(shí)的草溫讀數(shù)是錯(cuò)誤的。③13時(shí)、14時(shí)氣溫在2.0℃以下或14時(shí)0 cm地溫讀數(shù)在14.0℃左右(或以下)時(shí)，14時(shí)草溫讀數(shù)在10.0℃左右，出現(xiàn)概率為5%。出現(xiàn)在11月25日，12月26日，12月31日，這在人工與程序?qū)徍藭r(shí)草溫的讀數(shù)是正確的。由此可知，2012年11月10日—2013年01月07日，59 d中14時(shí)草溫讀數(shù)的正確率只有5﹪，錯(cuò)誤為95﹪。

4 2011與2012年11、12月份14時(shí)草溫讀數(shù)異常的原因分析

香格里拉大氣本底站由于是無人自動(dòng)觀測(cè)站，沒有天氣現(xiàn)象、人工讀數(shù)的對(duì)比觀測(cè)，因此，審核時(shí)草溫出現(xiàn)的疑誤只有與同時(shí)間的氣溫、風(fēng)速、地表溫度進(jìn)行對(duì)比、分析、判斷。從該站有資料年分析:2006—2010年01—12月氣溫、地表溫度、草溫要素間變化都相互一致，審核時(shí)也沒有疑誤發(fā)生。但從2011年開始，11、12月間，每當(dāng)13時(shí)與14時(shí)氣溫高時(shí)，13時(shí)與14時(shí)0 cm地溫讀數(shù)也升高，13時(shí)的草溫也相應(yīng)升高，而14時(shí)的草溫值反而降低，只有10.0℃左右，比 13 時(shí)的草溫值低 10.0℃ ～20.0℃。13時(shí)與14時(shí)氣溫越高，則13時(shí)與14時(shí)的草溫差越大。只有當(dāng)13時(shí)、14時(shí)的氣溫在2.0℃以下或14時(shí)0 cm地溫讀數(shù)在14.0℃以下時(shí)，14時(shí)的草溫讀數(shù)才是正確的。該問題因連續(xù)2 a同期都出現(xiàn)，且錯(cuò)誤率不斷上升(2011年錯(cuò)誤率為80﹪，2012年錯(cuò)誤率為95﹪)，我們查詢地州、臺(tái)站，請(qǐng)其認(rèn)真查找原因。后證實(shí)是:在11、12月份期間，每天14時(shí)照在草溫感應(yīng)器位置上的太陽被觀測(cè)場(chǎng)外圍SW方向的一棵柳樹檔住。即當(dāng)13時(shí)、14時(shí)氣溫高時(shí)，0 cm地溫讀數(shù)也升高，13時(shí)草溫也升高，正常情況14時(shí)的草溫值也應(yīng)升高，但因14時(shí)草溫感應(yīng)器處在陰涼位置，其讀數(shù)也就偏低，13時(shí)與14時(shí)氣溫越高，則13時(shí)與14時(shí)草溫差值也就大。只有13時(shí)與14時(shí)氣溫在2.0℃以下或14時(shí)0 cm地溫在14.0℃以下，即為陰冷天或14時(shí)沒有太陽光時(shí)，14時(shí)的草溫讀數(shù)才正確。找到原因后，臺(tái)站于2013年1月28日將這棵樹砍悼，隨后14時(shí)草溫讀數(shù)異?，F(xiàn)象消失，資料恢復(fù)正常。

5 小結(jié)

觀測(cè)場(chǎng)是取得地面氣象資料的場(chǎng)所，地面氣象觀測(cè)場(chǎng)的周圍環(huán)境要嚴(yán)格按觀測(cè)場(chǎng)周圍環(huán)境條件的要求執(zhí)行。為保證氣流的暢通，不能在觀測(cè)場(chǎng)周圍的空地上有影響氣象要素觀測(cè)資料的障礙物。