站址遷移時(shí)氣象要素的論證分析

路智淵 李富虎 韓世昌 馬國(guó)濤 景博

摘要：本文通過(guò)對(duì)寧夏固原市涇源縣國(guó)家一般氣象站站址遷移前，對(duì)臨近兩站幾十年的資料對(duì)比分析?？烧J(rèn)為涇源站現(xiàn)址觀測(cè)資料區(qū)域一致性較差，環(huán)境變化是影響該站現(xiàn)址觀測(cè)資料一致性的主要原因?，F(xiàn)址的觀測(cè)資料僅代表城市中心局部氣候狀況，已經(jīng)不能較好的反映本地區(qū)的氣候特點(diǎn)，同時(shí)分析了現(xiàn)址各氣象要素差值的形成原因，期望通過(guò)論證完成氣象站的遷移，為今后天氣預(yù)報(bào)、氣候評(píng)價(jià)、氣象服務(wù)等提供準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)?，F(xiàn)就本人承擔(dān)的降水、風(fēng)速等要素進(jìn)行論證。

關(guān)鍵詞：站址；遷移；分析

中圖分類號(hào)：TN03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2019）04-0054-05

Abstract： This paper compares and analyzes the data of two stations in the past two years before the migration of the site of the National General Weather Station in Wuyuan County， Guyuan City， Ningxia. It can be considered that the consistency of the current observation data of the Wuyuan station is poor， and the environmental change is the main reason that affects the consistency of the observation data of the station. The observation data of the current site only represents the local climate conditions of the urban center， which can not reflect the climate characteristics of the region well. At the same time， it analyzes the causes of the differences in the meteorological elements at the current site， and hopes to complete the migration of the weather station through demonstration. Weather forecasts， climate assessments， weather services， etc. provide accurate weather data. Now I will demonstrate the factors such as precipitation and wind speed that I have undertaken.

Key words： site； migration； analysis

引言

寧夏固原市涇源縣國(guó)家一般氣象站站址遷移前，對(duì)臨近兩站幾十年的資料對(duì)比分析?？烧J(rèn)為涇源站現(xiàn)址觀測(cè)資料區(qū)域一致性較差，環(huán)境變化是影響該站現(xiàn)址觀測(cè)資料一致性的主要原因。現(xiàn)址的觀測(cè)資料僅代表城市中心局部氣候狀況，已經(jīng)不能較好的反映本地區(qū)的氣候特點(diǎn)，同時(shí)分析了現(xiàn)址各氣象要素差值的形成原因，期望通過(guò)論證完成氣象站的遷移，為今后天氣預(yù)報(bào)、氣候評(píng)價(jià)、氣象服務(wù)等提供準(zhǔn)確的氣象數(shù)據(jù)?，F(xiàn)就本人承擔(dān)的降水、風(fēng)速等要素進(jìn)行論證

1 涇源國(guó)家一般氣象站歷次站址變動(dòng)情況說(shuō)明

涇源國(guó)家一般氣象站位于寧夏涇源縣城龍?zhí)段鹘?1號(hào)，占地面積5132平方米。

1.1 建站情況說(shuō)明

涇源國(guó)家一般氣象站始建于1960年1月1日，地址為涇源縣城，承擔(dān)地面氣象觀測(cè)和農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)任務(wù)（詳見(jiàn)表1）。

1.2 歷次遷站情況說(shuō)明

涇源國(guó)家一般氣象站始建于1960年1月1日，未曾遷站。

1.3 擬遷新址情況說(shuō)明

擬遷新址位于寧夏涇源縣香水風(fēng)情園中，距現(xiàn)址1510米，高度相差37.4米，占地面積30畝，與現(xiàn)址處于同一氣候區(qū)。經(jīng)測(cè)量，擬遷址探測(cè)環(huán)境評(píng)分為94.8分，比現(xiàn)站址高9.4分，能較好地代表涇源縣的氣候特點(diǎn)；且擬遷站址建站條件較成熟，城鎮(zhèn)規(guī)劃對(duì)擬遷站探測(cè)環(huán)境長(zhǎng)期不會(huì)產(chǎn)生影響，涇源縣國(guó)家一般氣象站遷址后現(xiàn)址不予保留，政府將擬遷站址的探測(cè)環(huán)境保護(hù)納入城市規(guī)劃，承諾長(zhǎng)期予以保護(hù)。

2 涇源站觀測(cè)資料序列完整性、區(qū)域一致性和均一性分析

2.1 涇源站觀測(cè)資料序列完整性分析（詳見(jiàn)表2）。

2.2 涇源站觀測(cè)資料序列區(qū)域一致性分析

2.2.1 參考站選擇

參考站選擇標(biāo)準(zhǔn)：

（1）距離較近，屬于同一氣候區(qū)。

（2）觀測(cè)資料序列與擬遷站序列平行年代長(zhǎng)，且未遷過(guò)站。

（3）周邊環(huán)境較好，多年來(lái)探測(cè)環(huán)境變化少，拔海高度相差較小。

（4）盡量位于所在城市上風(fēng)方向，以避免城市的發(fā)展對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。

綜合以上4點(diǎn)考慮，在涇源站現(xiàn)址周邊半徑為100公里左右范圍內(nèi)，取固原、隆德二個(gè)站作為參考站.

2.2.2 差值比較

計(jì)算涇源站年平均氣溫、年降水量、年平均相對(duì)濕度和年平均風(fēng)速（2分鐘）與參考站序列的差值，并分段計(jì)算每5年的平均差值和每10年的平均差值（差值=涇源縣站的值-參考站序列值），比較分析結(jié)果如下：

（1）降水

由圖22-24可以看出，涇源站與參考站年降水量差值序列無(wú)明顯異常?？梢哉J(rèn)為涇源站與參考站的年降水變化基本一致。

（2）風(fēng)速

由圖28—30可以看出，涇源站與參考站的年平均風(fēng)速差值階段性變化明顯：在1980年前比較穩(wěn)定；在1981—1995年之間呈增大的趨勢(shì)；而1995年變化趨勢(shì)發(fā)生改變，呈總體減小的趨勢(shì)。因此，可以認(rèn)為涇源站與參考站的年平均風(fēng)速在1990年以后的一致性開(kāi)始變差。

2.2.3 趨勢(shì)比較

對(duì)涇源站和參考站年降水量、年平均風(fēng)速（2分鐘）序列分別求取線性趨勢(shì)，分析結(jié)果如下：

由圖32可知，涇源站與參考站年降水序列均為線性平穩(wěn)，略有減少的趨勢(shì)，減少速率分別為35.4 /10a（mm），22.0/10a（mm），兩者的減少速率與其累年平均降水量相比，分別為0.05%及0.04%左右，可以忽略不計(jì)。因此可認(rèn)為兩者基本一致。

由圖34可知，涇源站與參考站風(fēng)速隨時(shí)間變化均為減小的趨勢(shì)，但減小的速率不同，兩者的線性趨勢(shì)差異將隨時(shí)間呈略為減小的趨勢(shì)，表明涇源站與參考站風(fēng)速的區(qū)域一致性較差。

2.2.4 綜合分析

差值比較和趨勢(shì)比較兩種方法的分析結(jié)果表明，涇源站與參考站的年平均氣溫、年平均相對(duì)濕度、年平均風(fēng)速的區(qū)域一致性較差，年降水量區(qū)域一致性較好。綜合結(jié)論可認(rèn)為涇源站現(xiàn)址觀測(cè)資料區(qū)域一致性較差。

2.3 涇源站觀測(cè)資料序列均一性分析

（1）對(duì)涇源站自現(xiàn)址啟用以來(lái)觀測(cè)的平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速（2分鐘）等要素的年值序列進(jìn)行均一性分析。

按照參考站的選取原則，選取固原、隆德，分別計(jì)算與涇源站的相關(guān)系數(shù)，序列長(zhǎng)度為52年，均能通過(guò)顯著性檢驗(yàn)（α=0.001）。取這兩個(gè)參考站的平均值作為參考序列，氣溫和濕度采用差值序列進(jìn)行檢驗(yàn)，降水和風(fēng)速采用比值序列進(jìn)行檢驗(yàn)。

涇源站觀測(cè)資料均一性綜合分析

繪制涇源站歷史觀測(cè)資料序列均一性檢驗(yàn)結(jié)果，如圖36、38。降水、風(fēng)速圖各一張。

涇源縣站4個(gè)要素只有降水沒(méi)有斷點(diǎn)，氣溫、濕度和風(fēng)速各有1個(gè)斷點(diǎn)。以斷點(diǎn)個(gè)數(shù)的多少反映該站歷史均一性的總體狀況。對(duì)涇源縣站最終保留的不連續(xù)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)不連續(xù)點(diǎn)數(shù)量按表11進(jìn)行分類，得出分類結(jié)果見(jiàn)表12。

均一性總體狀況按平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、平均風(fēng)速（2分鐘）4個(gè)要素的分類情況進(jìn)行綜合分析，若其中兩個(gè)要素達(dá)到3類或4類標(biāo)準(zhǔn)，則認(rèn)為該臺(tái)站序列均一性較差；反之，均一性較好。根據(jù)表12分類結(jié)果，只有年降水量為1類，屬于序列連續(xù)，其它3個(gè)要素為2類，屬于連續(xù)性較好。因此綜合分析結(jié)果認(rèn)為涇源縣站觀測(cè)資料序列均一性較好。

3 結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，涇源站擬遷址與現(xiàn)址地處同一氣候區(qū)，下墊面基本一致，能夠代表現(xiàn)址所代表區(qū)域的天氣氣候特點(diǎn)。遷址后站網(wǎng)空間布局合理。

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