容縣國家一般氣象站遷站對比觀測的研究

摘要：本文對容縣國家一般氣象站新、舊兩址，2012年1～12月份的對比觀測的氣溫、相對濕度、雨量和風向風速等氣象要素進行了分析。調查結果表明：新、舊站的月平均氣溫差值為-0.4℃～-0.6℃；月平均最高氣溫差異范圍在0.0℃～-0.5℃；月平均最低氣溫差值在-0.6℃～-0.9℃；月極端最高氣溫差異范圍在-0.3℃～1.9℃；月極端最低氣溫差異范圍在-0.2℃～-0.9℃；月平均相對濕度差值為0%～4%；月平均風速差異為0.0～0.5 米/秒；月平均最大風速總體上要高于舊站，偏大范圍為0.1～3.7米/秒。

關鍵詞：容縣；氣象站；氣象要素；遷站

中圖分類號： P415.12 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.06.068

容縣氣象局建于1956年，經(jīng)歷三次遷站，1972年1月1日遷至容縣城西葫蘆嶺山頂（即現(xiàn)舊址）。近年來，由于城市的快速建設，我縣規(guī)劃設計的容縣火車站站前大道從氣象站旁邊經(jīng)過，并規(guī)劃對火車站站前大道兩旁進行城市開發(fā)，給氣象站周邊觀測環(huán)境帶來嚴重的影響。結合縣政府遷站要求，2011年開始建容縣國家一般氣象站新址，在舊址的SSW方向，直線距離為2915千米。海拔高度比舊址高30.4米（見表1）。搬遷使氣象站的地理位置、海拔高度及周邊環(huán)境都發(fā)生了變化，造成了氣象要素的差異，新舊站的地理位置及周邊環(huán)境描述分別如下：

新站位于容縣石寨鎮(zhèn)大華村石沖嶺，離縣城中心約4公里，屬于郊外，觀測場南面220米有324國道，西面800米有河流經(jīng)過，除S方位有障礙物外，四周空曠。觀測場四周遮蔽物具體分布如下：NNE-SE，山體，仰角4.1°；S，建筑物，仰角5.3°；WNW-NNW，山體，仰角4.1°。

舊站位于縣城城西路，離縣城中心約3000米，屬于集鎮(zhèn)。在南面700米有河流經(jīng)過，西北面1200米有鐵路經(jīng)過，除NNE和WNW方位有障礙物外，四周較空曠。觀測場四周遮蔽物具體分布如下：NNE，其他，仰角11.3°；NE-SSE，建筑物，仰角4.2°；S，山體，仰角2.1°；SSW，建筑物，仰角2.1°；SW-W，山體，仰角4.1°；WNW，山體，仰角5.6°；NW，山體，仰角3.8°；NNW-N，建筑物，仰角2.5°。

為了使我縣氣象資料更加具有準確性和代表性，根據(jù)《地面氣象觀測規(guī)范》[1]的有關規(guī)定，筆者對2012年1～12月進行了對新、舊站的氣溫、相對濕度、雨量和風向風速等項目的對比觀測試驗，并詳細分析新、舊站的各氣象因子的差異，以期為今后我縣開展天氣預報服務及科研研究工作提供基礎理論數(shù)據(jù)。

1 資料和方法

1.1 資料來源

資料來源于2012年1～12月份容縣國家一般氣象站的新、舊址的氣溫、相對濕度及風向風速、降水量等觀測數(shù)據(jù)，觀測資料比較完整，具有代表性。

1.2 資料處理

采用監(jiān)測資料評估技術，對所觀測的容縣國家一般氣象新、舊站的數(shù)據(jù)進行比較，通過標準差、平均值等統(tǒng)計方法，計算出每個月氣象要素與新、舊站的對比差值。其對比差值公式為Yi=Ai-Ei，Ai和Ei分別代表第i月新、舊站址觀測值。對比差異能夠直接反映出新舊站址數(shù)據(jù)資料的相對偏差。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所有數(shù)據(jù)用SASS統(tǒng)計軟件進行處理，繪圖采用EXCEL制作。

2 結果與分析

2.1 氣溫對比分析

2.1.1 平均溫度 由表2可以看出，容縣新站1～12月的平均氣溫均低于舊站，平均氣溫差值范圍為-0.4℃～-0.6℃；而新站除5月、10月與舊站相同外，其余月份也均低舊站，平均最高氣溫差值范圍為-0.1℃～-0.5℃；新站1～12月的平均最低氣溫均低于舊站，平均最低氣溫差值范圍為-0.6℃～-0.9℃。

而對1月、7月和10月逐日平均氣溫分析表明：1月份新站的日平均氣溫低于舊站的有29天，占總觀測天數(shù)的93.5%。7月份新站的日平均氣溫低于舊站的有30天，占總觀測天數(shù)96.7%，10月新站的日平均氣溫偏高的天數(shù)為29天，占總觀測天數(shù)的93.5%（見圖1）。

2.1.2 極端氣溫 由表3可見，新站1～9月極端最高氣溫均高于舊站，其他各月份均低于舊站。兩者氣溫差異范圍在-0.3℃～1.9℃。新、舊站極端最高氣溫均出現(xiàn)在7月。新站1～12月的極端最低氣溫均低于舊站，差值范圍在-0.2℃～-0.9℃。新、舊站極端最低溫度分別出現(xiàn)在1月和12月。

2.2 相對濕度對比分析

由表4能夠看出，新站1～12月份平均相對濕度要略高于舊站，差值范圍為0%～4%。此外，新、舊站的最小相對濕度出現(xiàn)值較接近，沒有較明顯的偏大或偏小規(guī)律。而對1月、7月和10月平均相對濕度對比差值分析表明：7月和10月份新站的觀測的日平均相對濕度高于舊站的天數(shù)分別為30天和28天，占觀測天數(shù)的96.7%和90.3%， 1月份新站均大于舊站（見圖2）。

2.3風向風速對比分析

2.3.1 平均風速風向

表5顯示：新站各月份的平均風速略比比舊站偏大，范圍差值為0.0～0.5 米/秒，2～5月份為天氣不穩(wěn)定期，故比較值相同或出現(xiàn)舊站風速較大的現(xiàn)象。而對于風向分析表明，新站最多風向為N，舊站最多風向為NNE，這與新舊站所處的地理位置有關。由圖3可以看出，新舊站1月、7月、10月平均風速有明顯變化，從各月日平均風速對比差值來看，1月份對比差值大于1.0 米/秒以上的天數(shù)為13天，7月份對比差值大于1.0 米/秒以上的天數(shù)為18天，占58%，而10月份對比差值大于1.0 米/秒以上的天數(shù)為16天，占51.6%。

2.3.2最大風速、風向

表6表明：容縣一般氣象新站在相對穩(wěn)定的天氣過程中，最大風速總體上要高于舊站，偏大范圍為0.1～3.7米/秒，其中差值最大的月份為7月份，為臺風天氣出現(xiàn)過程，其中3～5月份為天氣不穩(wěn)定期，強對流易發(fā)期，對流和亂流相對較強，舊站出現(xiàn)比新舊站風速偏大，與平均風速分析圖相對應。新站的最大風速出現(xiàn)在7月24日，為14.1米/秒，風向為NNW，舊站最大風速出現(xiàn)在5月3日，為11.8米/秒，風向為SW。endprint

2.3月雨量對比分析

由表7能夠看出，新站1～12月份月總降水量沒有特別的規(guī)律，年總降水量雖然偏少于舊站，但相差值不大，年總差值僅為1.6%。

3結論

以上結果顯示，容縣國家一般氣象站新、舊站的月平均氣溫差值為-0.4℃～-0.6℃；月平均最高氣溫差異范圍在0.0℃～-0.5℃；月平均最低氣溫差值在-0.6℃～-0.9℃；月極端最高氣溫差異范圍在-0.3℃～1.9℃；月極端最低氣溫差異范圍在-0.2℃～-0.9℃；月平均相對濕度差值為0～4%；月平均風速差異為0.0～0.5米/秒；月平均最大風速總體上要高于舊站，偏大范圍為0.1～3.7米/秒。根據(jù)分析結果在開展天氣預報服務時，要特別考慮新站的極端氣溫，高溫偏高，低溫偏低的二極分化現(xiàn)象，全年中低溫偏低的變化規(guī)律比較穩(wěn)定，而全年的年平均氣溫略偏低的規(guī)律也比較穩(wěn)定；相對濕度和降水量的預報服務，與常年變化不大，接近常年值；風向風速的預報服務中，新站的風向多為北風或偏北風，在5～7月份受副高系統(tǒng)影響的月份中，則很規(guī)律的變化為南風或偏南，風力等級要考慮比舊站略偏大，但在2～5月份的預報中，卻因為沒有了四周建筑物的影響，風向較為穩(wěn)定，不會出現(xiàn)因為高樓引起高樓風的出現(xiàn)。

新、舊站氣象條件的變化主要來自于建筑物屏障，由于容縣一般氣象站在遷站之前周圍建筑物密集，使全年氣流風速減弱，導致新站的風速要高于舊站，但又因為高樓的存在，容易出現(xiàn)極不規(guī)范的高樓風現(xiàn)象。另外，由于舊站建設在縣城區(qū)，人口流動密集程度高、車輛尾氣排放過多，導致氣溫的增高。

本文結合觀測資料對容縣國家一般氣象站新、舊站的氣溫、濕度、風向風速及雨量等進行分析，發(fā)現(xiàn)新、舊站氣象因子存在一定的差異，這為今后新、舊資料的使用提供一定的訂正依據(jù)。

4結題驗證

從表8對比可看出：氣溫全年的年平均氣溫比舊站偏低，且變化規(guī)律比較穩(wěn)定，總體上偏低0.7℃～0.9℃；降水量與年內出現(xiàn)的異常天氣有關；新站的風速比舊站略偏大，但因新站四周較空曠，風向變化較大，風向出現(xiàn)頻率相對偏小，大風出現(xiàn)次數(shù)偏多；相對濕度與常年變化不大；在2013年和2014年的天氣預報與天氣實況驗證、不同的天氣過程都有使用到以上結論，得到了較好的預報服務效果。在今后的工作中，筆者仍要將新址的各要素做更細化的對比分析，并將連續(xù)多年的數(shù)據(jù)與舊站進行對比，使數(shù)據(jù)得到更精確的變化規(guī)律，為服務大眾作出更好的成績。

參考文獻

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作者簡介：李奎蘭，本科學歷，容縣氣象局，工程師，研究方向：氣象測報。endprint