阿克蘇長序列氣候資料分析及其均一性研究

王秋香，古麗格娜，劉 葉，胡義成，秦 榕*，何亞平

（1.新疆氣象信息中心，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆氣象局，新疆 烏魯木齊 830002）

均一的氣候資料是指測(cè)站的氣象記錄序列僅僅包含天氣和氣候變化的信息[1]，是氣候變化研究和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及其大型工程建設(shè)的重要基礎(chǔ)資料。然而，器測(cè)資料由于儀器更換以及人為因素的影響會(huì)使長序列氣象資料產(chǎn)生非均一的變化，其中，人為影響包括觀測(cè)站所在城市的發(fā)展使資料攜帶城市化的影響[2-4]，以及站址遷移、觀測(cè)手段不同使資料產(chǎn)生斷點(diǎn)等[5-8]。因此，在對(duì)一個(gè)臺(tái)站長序列資料進(jìn)行評(píng)估時(shí)，需要逐一對(duì)影響觀測(cè)資料均一性的因素進(jìn)行分析、判定、檢測(cè)和訂正，從而建立相對(duì)均一的氣候資料。國外在資料非均一性的檢測(cè)和訂正方面做了大量工作并建立了均一的氣候數(shù)據(jù)集[9-12]。美國根據(jù)觀測(cè)時(shí)次不同和觀測(cè)儀器更換以及臺(tái)站歷史遷移情況對(duì)溫度和降水作了調(diào)整，并對(duì)長序列資料進(jìn)行了訂正。加拿大利用多元線性回歸方法檢驗(yàn)了年最高和最低氣溫，并做了相應(yīng)的訂正。近年來，國內(nèi)專家對(duì)資料的均一性也做了大量工作。翟盤茂采用E-P方法對(duì)我國探空和濕度資料進(jìn)行均一性訂正研究[13]，劉小寧采用SNHT方法對(duì)我國部分站點(diǎn)的年平均風(fēng)速進(jìn)行了檢驗(yàn)[14]，王秋香等用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)均一性檢驗(yàn)方法對(duì)我國2415個(gè)測(cè)站60 a長序列逐日降水量資料序列進(jìn)行均一性檢測(cè)及訂正[15]，熊安元等對(duì)觀測(cè)儀器和百葉箱的變化對(duì)地面氣溫觀測(cè)值的影響進(jìn)行了分析[16-17]；任芝花等對(duì)人工站變成自動(dòng)站時(shí)儀器更換前后觀測(cè)記錄的差異進(jìn)行了對(duì)比分析[18-19]。

新疆天山南北坡經(jīng)濟(jì)帶所在城市從20世紀(jì)90年代開始擴(kuò)容使得原本位于郊區(qū)的氣象站逐漸被城市包圍，氣象觀測(cè)資料開始逐步發(fā)生改變，使資料中攜帶有城市化的影響因子，比如城市化使氣溫逐步增高、風(fēng)速逐步減小，不能代表大范圍的氣候狀況。另外，在幾十年的觀測(cè)中，觀測(cè)儀器不斷升級(jí)改造、多次對(duì)臺(tái)站進(jìn)行搬遷、以及2003—2007年間所有臺(tái)站從人工觀測(cè)變成為自動(dòng)觀測(cè)等，都對(duì)觀測(cè)資料的均一性產(chǎn)生了影響。因此，若要取得一個(gè)氣象站能夠代表大范圍氣候狀況的氣象資料，分析以上因素對(duì)該站長序列資料的影響是目前亟待要做的工作。阿克蘇站始建于1953年6月1日，經(jīng)過長達(dá)近63 a的觀測(cè)之后，于2016年遷站。在此期間經(jīng)歷了3次臺(tái)站遷徙、2次風(fēng)速儀器更換、人工改自動(dòng)站等。另外，阿克蘇市位于天山南坡經(jīng)濟(jì)帶，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，城市化對(duì)觀測(cè)資料的影響也較大。因此，分析城市化、臺(tái)站遷徙、儀器更換、人工改自動(dòng)站等對(duì)阿克蘇站長序列觀測(cè)資料均一性的影響十分必要，將為阿克蘇站氣候資料的合理使用奠定基礎(chǔ)。也為天山南北坡經(jīng)濟(jì)帶所在其它城市站點(diǎn)取得均一的長序列氣候觀測(cè)資料開拓思路和方法。

1 臺(tái)站環(huán)境狀況及資料方法

1.1 臺(tái)站環(huán)境及其遷站情況

阿克蘇氣象站始建于1953年6月1日。遷站3次，1954年11月遷至原址西面7 km的西門外機(jī)場(chǎng)，1959年11月再次遷至東南方3 km處的西郊，2016年1月1日遷往現(xiàn)址東南面、直線距離13.265 km處的紡織工業(yè)城內(nèi)，建站及其歷次遷站相關(guān)信息見圖1（左）。1959年11月阿克蘇氣象站遷到西郊時(shí)，周邊是空曠平坦的農(nóng)田，氣象探測(cè)環(huán)境良好。由于阿克蘇市地處天山南坡經(jīng)濟(jì)帶，從20世紀(jì)70年代中期開始，隨著南疆大規(guī)模土地開發(fā)，人口不斷涌入，使阿克蘇市城區(qū)開始擴(kuò)大，20世紀(jì)90年代的改革開放及發(fā)展導(dǎo)致城市急劇擴(kuò)容，使阿克蘇氣象站被包圍在城市之中，探測(cè)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，觀測(cè)資料缺乏代表性（圖1右）而進(jìn)行了第3次臺(tái)站搬遷。新站地處郊外，緩解了城市化對(duì)觀測(cè)環(huán)境及其數(shù)據(jù)的影響。

1.2 資料、方法及參考站選取

選取阿克蘇氣象站1954年（取整年數(shù)據(jù)）—2016年氣溫、降水量、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等觀測(cè)資料，進(jìn)行長序列氣候資料研究；同時(shí)，選取2015年新站和舊站1 a觀測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比分析。資料來源于新疆氣象局檔案館，經(jīng)過嚴(yán)格的邏輯和質(zhì)量檢查，數(shù)據(jù)資料真實(shí)可靠。

分析城市化對(duì)氣象資料的影響，主要是進(jìn)行阿克蘇站與周邊氣象站氣溫和濕度趨勢(shì)的一致性分析。為此，選取同在一個(gè)氣候區(qū)的阿拉爾、柯坪、阿瓦提3站作為參考站。3個(gè)參考站與阿克蘇氣象站同屬于干旱暖溫帶氣候區(qū)[20]、并且同在南疆塔里木河流域豐水區(qū)[21]。另外，所選站資料序列完整性較好，由于參考站柯坪、阿瓦提站從1960年開始觀測(cè)，因此，城市化影響分析開始年代為1960年。參考站自1960年以來至今未遷過站，且所在地均為縣級(jí)城市，城市化規(guī)模不大、資料受城市發(fā)展的影響較小，基本滿足參考站的要求。參考站的選取除了上述的基本情況外，還需要進(jìn)行阿克蘇站和參考站氣溫和濕度的相關(guān)性分析，作為判定參考站的依據(jù)。分別計(jì)算了阿克蘇站與參考站平均氣溫和相對(duì)濕度資料的相關(guān)系數(shù)（表1），由表1可見，阿克蘇站與參考站平均氣溫、相對(duì)濕度相關(guān)性均達(dá)到了99.9%（或者95%）以上，說明阿克蘇站與參考站資料相關(guān)較好，參考站選擇適宜。資料城市化影響分析的具體做法是：用參考站觀測(cè)氣溫和相對(duì)濕度資料分別求平均形成參考序列，與阿克蘇站資料形成差值序列，差值序列濾去了氣候變化的影響因素，只攜帶環(huán)境變化等的影響因素；分析差值及差值序列的9 a滑動(dòng)平均值規(guī)律，進(jìn)行阿克蘇站資料的城市化影響評(píng)估。另外，在進(jìn)行臺(tái)站遷徙、儀器更換、觀測(cè)手段變更等分析時(shí)，采用T檢驗(yàn)進(jìn)行資料的連續(xù)性檢測(cè)分析[22]。在做斷點(diǎn)檢測(cè)時(shí)，由于降水量和風(fēng)速不符合正態(tài)分布，在分析時(shí)對(duì)風(fēng)速和降水量資料進(jìn)行了開三次方處理。另外，采用差值法對(duì)檢測(cè)出的斷點(diǎn)進(jìn)行訂正。

圖1 阿克蘇站歷次遷站過程圖（左）和舊站周邊2 km×2 km衛(wèi)星遙感圖（右）

表1 阿克蘇站與參考站資料相關(guān)性分析（相關(guān)及保證率）

為了詳細(xì)分析新舊站資料差異，計(jì)算了阿克蘇新舊站2015年1 a資料的差值平均值、差值標(biāo)準(zhǔn)差[23]及風(fēng)向相符率，并采用T檢驗(yàn)檢測(cè)新舊站資料的連續(xù)性。其中，風(fēng)向相符率計(jì)算方法如下：

風(fēng)向相符率，當(dāng)觀測(cè)風(fēng)速＞0.2m/s時(shí)，擬遷新址與現(xiàn)址風(fēng)向角度差＜22.5°，即認(rèn)為兩者相符。

文中社會(huì)固定資產(chǎn)投資、城市化指標(biāo)、建筑業(yè)投資數(shù)額等經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來源于新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局編寫并由中國統(tǒng)計(jì)出版社出版的《新疆五十年》，以及中國統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)。

2 城市化對(duì)資料的影響

圖2是阿克蘇站與參考站年平均氣溫差值及其9 a滑動(dòng)平均值分布圖。20世紀(jì)70年代中期前，平均氣溫差值變化比較平穩(wěn)，即這一時(shí)期阿克蘇站與參考站年平均氣溫趨勢(shì)基本一致；從20世紀(jì)70年代中期開始，阿克蘇站氣溫上升速度比參考站大，在20世紀(jì)70年代中期到90年代初，氣溫差值呈現(xiàn)比較緩慢的上升趨勢(shì)，這一時(shí)期阿克蘇站升溫速度比參考站略大；而90年初期至今，氣溫差值呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)，這一時(shí)期阿克蘇站升溫速度比參考站快很多。由于差值序列濾去了氣候變化的影響因素而只攜帶環(huán)境變化的影響因素，從20世紀(jì)70年代中期開始到90年代初，由于城市化的影響，阿克蘇市氣溫快速上升，90年初期至今是新疆城市經(jīng)濟(jì)大發(fā)展時(shí)期，這一時(shí)期地處天山南坡經(jīng)濟(jì)帶的阿克蘇市的氣溫上升很快。

圖2 阿克蘇站與參考站年平均氣溫差值和9 a滑動(dòng)平均值分布

如果用城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诘谋戎乇硎境鞘谢剑ǔ鞘谢笜?biāo)）[24]，計(jì)算阿克蘇市城市化指標(biāo)[25]與氣溫差值10 a平均值（表2），可知，城市化指標(biāo)在20世紀(jì)70年代中期前小幅增加，對(duì)氣溫的影響極小；20世紀(jì)70年代中期后尤其是90年代開始，城市化指標(biāo)增加較快，氣溫差值也是如此，雖然，阿克蘇站氣溫一直比參考站要低而使氣溫差值為負(fù)，但是，從20世紀(jì)70年代中期前氣溫差值的小幅增加，到之后氣溫差值開始明顯增加，尤其是90年代開始?xì)鉁夭钪翟黾虞^快，即阿克蘇站氣溫上升趨勢(shì)一直比參考站大，從2001年開始，阿克蘇站與參考站年氣溫差值從負(fù)值變?yōu)檎?。由此可見，阿克蘇站年平均氣溫的變化和城市化指標(biāo)對(duì)應(yīng)較好，氣溫受城市化影響較大。

表2 阿克蘇市城市化指標(biāo)與氣溫差值10 a平均值比較

城市化發(fā)展除了人口因素外，樓堂館所的建設(shè)使城市迅速擴(kuò)大也是城市化標(biāo)志之一。圖3是阿克蘇平均氣溫差值及社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)投資額的標(biāo)準(zhǔn)化值分布圖。阿克蘇市社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)投資額也呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，與氣溫差值變化相同的是，社會(huì)固定資產(chǎn)投資額和建筑業(yè)投資額（標(biāo)準(zhǔn)化值）從20世紀(jì)70年代中期開始直到90年代初增加幅度較小，從20世紀(jì)90年代初開始，尤其是本世紀(jì)以來增加很快。計(jì)算阿克蘇市氣溫差值與城市化指標(biāo)、社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)投資額的相關(guān)系數(shù)（表3），可見阿克蘇市平均氣溫差值與城市化指標(biāo)、社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)投資額有很好（顯著性水平達(dá)99.9%以上）的相關(guān)性，說明由于樓堂館所建設(shè)和人口的增加，使阿克蘇市平均氣溫逐年上升。統(tǒng)計(jì)得出，阿克蘇市氣溫以平均0.44℃/10 a的速度增加，而城市化帶來的氣溫上升就達(dá)到0.33℃/10 a的速度，也就是說，城市化對(duì)地處天山南坡經(jīng)濟(jì)帶的阿克蘇市氣溫上升的貢獻(xiàn)為3/4，而氣候變化因素影響只占1/4。

圖3 阿克蘇氣溫差值及社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化值分布

表3 阿克蘇市氣溫差值與城市化指標(biāo)、社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化值相關(guān)系數(shù)

圖4是阿克蘇站與參考站年相對(duì)濕度差值及其9 a滑動(dòng)平均值分布圖。在20世紀(jì)70年代中期前，年相對(duì)濕度差值比較平穩(wěn)，即這一時(shí)期阿克蘇站與參考站年相對(duì)濕度趨勢(shì)基本一致。從20世紀(jì)70年代中期開始直到90年代初，年相對(duì)濕度差值呈現(xiàn)比較緩慢的下降的趨勢(shì)，即這一時(shí)期相對(duì)濕度與參考站相比有所下降；而90年初期之后至今，相對(duì)濕度差值呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)，即這一時(shí)期相對(duì)濕度比參考站下降速度快很多。阿克蘇站與參考站年平均相對(duì)濕度差值下降趨勢(shì)與平均氣溫差值上升趨勢(shì)對(duì)應(yīng)非常好，由于城市化的發(fā)展，氣溫升高，盡管降水量有所增加，但相對(duì)濕度受氣溫上升的影響更大而出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

3 資料均一性影響分析

3.1 儀器更換及觀測(cè)方式改變對(duì)資料的影響

圖4 阿克蘇站與參考站年相對(duì)濕度差值及9 a滑動(dòng)平均值分布

阿克蘇站自建站以來，風(fēng)速儀器進(jìn)行了2次更換，第一次是1970年維爾德風(fēng)壓器（輕型）更改為EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)，第二次是1993年EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)更換為EN型測(cè)風(fēng)儀。另外，2005年阿克蘇站由人工觀測(cè)改為自動(dòng)觀測(cè)。對(duì)前2次風(fēng)速儀器更換進(jìn)行風(fēng)速的T檢驗(yàn)，對(duì)人工觀測(cè)改為自動(dòng)觀測(cè)，除了檢驗(yàn)風(fēng)速值外，還對(duì)其它要素進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見表4。在保證率為95%的條件下，1970年和1993年儀器更換沒有對(duì)阿克蘇站年平均風(fēng)速資料造成影響，資料可以連續(xù)使用。2005年由人工觀測(cè)改為自動(dòng)觀測(cè)，最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、降水量和年平均風(fēng)速資料在保證率為95%的條件下通過了T檢驗(yàn)，資料可以連續(xù)使用。相對(duì)濕度沒有通過T檢驗(yàn)，產(chǎn)生了斷點(diǎn)，不能連續(xù)使用。

表4 阿克蘇站資料T檢驗(yàn)結(jié)果

3.2 1959年臺(tái)站遷徙對(duì)資料的影響

阿克蘇氣象站第一次遷站是建站一年后的1954年11月1日，由于原址缺乏代表性而遷往西面7 km處的機(jī)場(chǎng)，這次遷站因?yàn)榕f站只有一年多觀測(cè)資料且新舊站沒有對(duì)比觀測(cè)，無法進(jìn)行對(duì)比分析。第二次由于站址擴(kuò)建由西門外機(jī)場(chǎng)遷往東南方3 km處的西郊古魯巴克村，這次依然沒有做對(duì)比觀測(cè)。為了對(duì)這次臺(tái)站遷徙進(jìn)行分析，取古魯巴克村站1960—1979年20 a資料與西門外機(jī)場(chǎng)站1954—1959年資料做差值對(duì)比分析，具體做法是，求取1960—1979年20 a資料的平均值與1954—1959年資料平均值的差值進(jìn)行分析（表5）。由于機(jī)場(chǎng)站處于空曠地帶，與四周都是農(nóng)作物的古魯巴克村站相比，古魯巴克村站的平均氣溫和最高氣溫都比機(jī)場(chǎng)站略低；最低氣溫比機(jī)場(chǎng)站略高，總體來講，氣溫相差很小。地處古魯巴克村站相對(duì)濕度和降水量比機(jī)場(chǎng)站高，平均風(fēng)速比空曠的機(jī)場(chǎng)低的較多，平均低了近四分之一。這是典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙風(fēng)速特征，即位于綠樹成蔭的古魯巴克村站觀測(cè)風(fēng)速比位于空曠地帶的機(jī)場(chǎng)站風(fēng)速小很多。T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)（表4），在保證率為95%的條件下，相對(duì)濕度和平均風(fēng)速產(chǎn)生了斷點(diǎn)，不能連續(xù)使用，其它資料均通過了保證率為95%的T檢驗(yàn)，可以連續(xù)使用。

表5 阿克蘇機(jī)場(chǎng)站與西郊古魯巴克村站平均資料對(duì)比分析

3.3 2016年臺(tái)站遷徙對(duì)資料的影響

分別求取2015年新舊站對(duì)比觀測(cè)的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、平均風(fēng)速等地面常規(guī)資料的差值平均值（新站資料-舊站資料）和差值標(biāo)準(zhǔn)差（表6）。年平均氣溫、最低氣溫差值均為0.0℃，表明新站年平均、最低氣溫與舊站基本無差異；而年最高氣溫差值新站略低于舊站，差值僅為-0.3℃。其中，1月最低氣溫差值大于1℃，其余各月氣溫差值均在±0.8℃以內(nèi)。另外，各月氣溫符號(hào)不一致，平均氣溫、最低氣溫差值在暖季為正，冷季為負(fù)，這是由于暖季空曠的新站地面加熱快使空氣升溫較快，比位于城市中的舊站氣溫高；冷季舊站由于城市普遍使用暖氣等設(shè)備加溫，而使舊站比位于空曠地帶的新站氣溫高，這種暖季新站氣溫大于舊站而冷季相反是典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙氣溫的差異特征。最高氣溫差值除了12月為正外，其余各月為負(fù)，說明新舊站氣溫的一致性較差。降水量差值在-0.6～0.0 mm內(nèi)浮動(dòng)，說明新站與舊站降水量差異不大。相對(duì)濕度差值平均值均為負(fù)值，說明新站相對(duì)濕度一致地小于舊站，這也是典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙位于空曠地帶的新站相對(duì)濕度比位于城市中的舊站相對(duì)濕度小的特征，年平均相對(duì)濕度相差-3.8%，各月差值在-7.6%以內(nèi)。風(fēng)速差值均為正值，表明新站風(fēng)速大于舊站，全年差值均在0.2～0.9 m/s，春夏新舊站差值較大、秋冬差值較?。荒昶骄L(fēng)速差值平均值偏大0.6 m/s，占舊站年平均風(fēng)速（1.7 m/s）的三分之一強(qiáng)，這也是典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙的風(fēng)速特征，即位于空曠地帶的新站風(fēng)速比位于城市包圍的舊站風(fēng)速大很多。降水量、相對(duì)濕度、風(fēng)速符號(hào)一致，說明這3類數(shù)據(jù)一致性較好。

由表6還可以看出，除了2月和年最低氣溫差值標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)略大外，其余氣溫差值標(biāo)準(zhǔn)差均較小，表明氣溫?cái)?shù)據(jù)比較穩(wěn)定。部分降水和相對(duì)濕度差值標(biāo)準(zhǔn)差較大，數(shù)據(jù)不夠穩(wěn)定，這是由于新舊站址相距13.2 km，加之新站地勢(shì)較空曠、舊站四周被樹木和城市包圍所致。年、月風(fēng)速差值標(biāo)準(zhǔn)差均不大，說明全年風(fēng)速數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較好。新站與舊站年風(fēng)向相符率僅有34.69%，最大相符率在8月，為42.82%，最小相符率在12月僅29.73%，可見兩站風(fēng)向一致性不理想。采用T檢驗(yàn)，顯著性水平0.05，對(duì)舊站近21 a的觀測(cè)資料的平均值和新站1 a觀測(cè)資料的平均值進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除了風(fēng)速資料未通過顯著性檢驗(yàn)，不能連續(xù)使用外，其它各項(xiàng)數(shù)據(jù)通過顯著性檢驗(yàn)，可以連續(xù)使用。

表6 阿克蘇新舊站各要素月（年）差值平均值、差值標(biāo)準(zhǔn)差σ及T檢驗(yàn)

4 資料訂正

依據(jù)以上阿克蘇氣象站觀測(cè)資料分析結(jié)果，由于1959年遷站引起的風(fēng)速和相對(duì)濕度的斷點(diǎn)，以及2005年由于觀測(cè)方式改變引起的相對(duì)濕度的斷點(diǎn)，用差值方法對(duì)風(fēng)速和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正，數(shù)據(jù)訂正后長序列分布見圖5?？梢钥闯?，訂正后數(shù)據(jù)分布更加合理。

5 結(jié)果與討論

分析城市化對(duì)阿克蘇氣象站觀測(cè)資料的影響發(fā)現(xiàn)，城市化發(fā)展造成阿克蘇站平均氣溫以0.33℃/10 a的速度上升，城市化對(duì)氣溫上升的貢獻(xiàn)為3/4。分析城市化影響因素發(fā)現(xiàn)，城市化指標(biāo)與氣溫差值的變化十分吻合，城市化指標(biāo)從20世紀(jì)70年代開始增加，尤其是90年代開始增加較快。另外，從20世紀(jì)70年代中期開始社會(huì)固定資產(chǎn)投資和建筑業(yè)投資額也在增加，尤其是本世紀(jì)以來增加很快，也是影響阿克蘇市升溫的因素之一。

對(duì)阿克蘇站第二次遷站進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，由于機(jī)場(chǎng)站處于空曠地帶，與四周都是農(nóng)田的古魯巴克村站相比，風(fēng)速的差值顯示出典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙風(fēng)速特征，即位于綠樹成蔭的古魯巴克村站觀測(cè)風(fēng)速比位于空曠地帶的機(jī)場(chǎng)站風(fēng)速小1/4。氣溫、相對(duì)濕度相差不大，降水量相差略大。

對(duì)第三次遷站新舊站觀測(cè)資料對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，除了新站下墊面有草和樹木，年氣溫相差總體很小外，各月氣溫有一定差距且符號(hào)不一致，顯示出典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙氣溫的差異特征，即暖季新址氣溫大于舊址而冷季相反。相對(duì)濕度年月差值符號(hào)一致為負(fù)，即城市中由于樹木較多且受城市化影響濕度大于空曠的城外。風(fēng)速差值也呈現(xiàn)出典型的干旱區(qū)臺(tái)站遷徙特征，即位于空曠地帶的新站風(fēng)速比位于城市包圍的舊站風(fēng)速大很多，年平均風(fēng)速偏大0.6m/s，占舊站年平均風(fēng)速（1.7 m/s）的三分之一強(qiáng)。另外，新舊站年風(fēng)向相符率小，僅有34.69%。城市化的進(jìn)程對(duì)風(fēng)速的影響是逐漸累加的，在風(fēng)速時(shí)間分布上呈現(xiàn)逐年減小的趨勢(shì)[26]，阿克蘇市城市化進(jìn)程已經(jīng)有幾十年，舊站風(fēng)速觀測(cè)值比新站的風(fēng)速小很多，這將給利用風(fēng)速資料進(jìn)行大型工程項(xiàng)目前期評(píng)估帶來很大影響。如果用舊站近10 a或者5 a風(fēng)速資料計(jì)算歷年平均值，將比空曠地帶觀測(cè)值小很多。因此，在使用風(fēng)速資料時(shí)，建議用建站以來所有的長序列觀測(cè)資料、并且需要在工程所在地進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)，對(duì)舊站風(fēng)速資料進(jìn)行校正，確保大型工程建設(shè)的安全。

圖5 平均風(fēng)速和相對(duì)濕度訂正前后對(duì)比

T檢驗(yàn)結(jié)果顯示，1970年和1993年儀器更換沒有對(duì)風(fēng)速資料造成影響，資料可以連續(xù)使用。2005年由人工觀測(cè)改為自動(dòng)觀測(cè)，相對(duì)濕度未通過保證率為95%的T檢驗(yàn)，不能連續(xù)使用；其余觀測(cè)資料均可以連續(xù)使用。1959年遷站相對(duì)濕度和平均風(fēng)速未通過保證率為95%的T檢驗(yàn)，不能連續(xù)使用，其它資料均可以連續(xù)使用。2016年遷站風(fēng)速資料未通過顯著性檢驗(yàn)，不能連續(xù)使用，其余觀測(cè)資料均可以連續(xù)使用。對(duì)資料斷點(diǎn)進(jìn)行訂正，訂正后的長序列資料分布更為合理。

限于篇幅，本文只對(duì)臺(tái)站遷徙、儀器更換、觀測(cè)方式改變等因素對(duì)阿克蘇氣象站氣候資料的影響進(jìn)行了檢測(cè)和訂正。對(duì)于城市化給氣候資料帶來的影響只進(jìn)行了討論并未進(jìn)行檢測(cè)訂正。將作為未來資料序列均一性分析檢測(cè)訂正的目標(biāo)，留待下一次研究解決。

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