訥河氣象站遷站對比觀測數(shù)據(jù)差異分析

胡錫英?劉志欣?包立紅

摘 要：利用黑龍江省訥河氣象站（區(qū)站號50646）新舊站址2017年同期逐月氣象資料（氣壓、溫度、濕度、降水量及風(fēng)向風(fēng)速資料）運用統(tǒng)計分析的方法進行數(shù)據(jù)對比，查找差值變化規(guī)律，同時對要素差異產(chǎn)生的原因進行分析。結(jié)果表明新站溫度、氣壓均低于舊站，且變化規(guī)律基本一致;濕度變化不明顯，風(fēng)速中最大及極大風(fēng)速差值明顯;從拔海高度、觀測場周圍探測環(huán)境進行分析，為訥河市國家氣象觀測站的資料序列延續(xù)和訂正及預(yù)報制作提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：氣象站遷移;資料對比;差值分析;訥河

訥河市氣象站始建于1954年，原站址位于訥河城南門外，后搬遷到訥河城東門外路北郊外。隨著城市的發(fā)展和棚戶區(qū)改造，氣象站周邊探測環(huán)境受到破壞，為了確保氣象觀測資料的三性要求（準確性、代表性、比較性），經(jīng)黑龍江省氣象局報中國氣象局審批同意遷址訥河市城北郊外，并從2017年1月1日至12月31日開始進行新站址資料采集，與同期舊站觀測資料進行對比分析。本文利用2017年新舊站氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速等氣象要素利用統(tǒng)計方法進行對比分析，查找要素產(chǎn)生差異的原因，為保證訥河氣象資料序列延續(xù)和正常使用提供依據(jù)。

一、資料及方法

選取訥河氣象站新站址（124°52′58″E、48°30′11″N觀測場海拔高度230.6m）2017年1-12月氣象要素觀測資料同舊站（124°51′50″E、48°29′11″觀測場海拔高度202.8m）同期進行對比分析，按月統(tǒng)計兩觀測站之間的差異，均是利用新站減去舊站的差值進行分析。

1.溫度差值分析

由溫度數(shù)據(jù)對比分析發(fā)現(xiàn)，新站月平均氣溫除了1、12月高于舊站外，其他時間均低于舊站，差值為負（0.2-0.6）度，7月差值最大為負0.6度（圖一）;月平均最高氣溫新站低于舊站，差值為負（0.1-3.3）度，4月差值最大為3.3度（圖二）;月平均最低氣溫1、2、11、12新站高于舊站，差值為0-1.2度，3-9月低于舊站，差值在負（0.2--0.7）度之間（圖三）;新舊站全年氣溫極值出現(xiàn)日期一致，均是7月5日出現(xiàn)全年度最高氣溫，12月5日出現(xiàn)全年度最低氣溫;由此可見訥河氣象站新舊站址之間溫度差值存在明顯的負溫差，在季節(jié)轉(zhuǎn)換時出現(xiàn)氣溫驟升或驟降，兩站溫差明顯;溫度極值日期一致體現(xiàn)溫度變化一致性。由于氣溫隨海拔高度升高而降低，而新站海拔高度高于舊站，所以溫度新站低于舊站符合這一規(guī)律。

2.氣壓差值分析

由氣壓數(shù)據(jù)對比分析發(fā)現(xiàn)，新站氣壓月平均、月平均最高（低）、月極端最高（低）就比舊站偏低，差值范圍在負（3.5-2.8）hpa之間，變化趨勢一致，規(guī)律性好。由于新舊站海拔高度相差27.8米，根據(jù)拉普拉斯簡化訂正公式估算出兩站之間氣壓差值為3.47hpa，由此可見海拔高度是影響訥河市新舊站氣象變化的主要因素。

3.相對濕度差值分析

由相對濕度數(shù)據(jù)對比分析發(fā)現(xiàn)，新舊站各月相對濕度變化不明顯，冬夏季相對濕度新站高于舊站，春秋兩季新站低于舊站，差值變化范圍在-2-4之間，變化最大月為12月，差值為4，最小為-2，出現(xiàn)在4、5月，6、7月無差值，存在較為明顯的季節(jié)性變化;最小相對濕度出現(xiàn)日期除了2月份以外，其他都是每月同一天。因此相對濕度兩站變化趨勢基本一致，各月最小相對濕度出現(xiàn)日期基本相同，體現(xiàn)了較明顯的時間一致性。差值原因由于新站下墊面植被覆蓋率顯著高于舊站，由于植物蒸騰作用使空氣濕度增大，使新站大于舊站，因此相對濕度差值主要受測站周圍環(huán)境和下墊面性質(zhì)影響。

4.風(fēng)向、風(fēng)速差值分析

由月平均風(fēng)速數(shù)據(jù)對比分析發(fā)現(xiàn)，新站平均風(fēng)速大于舊站，差值變化在0.1-1.4m/s之間;兩站之間最大風(fēng)速和極大風(fēng)速出現(xiàn)日期差異明顯，1、5、7、8、9、10日期均不相同，新站最大風(fēng)速高于舊站，各月最多風(fēng)向除了7、12月外，其他各月風(fēng)向角度差小于22.5度，兩站風(fēng)向相符率較高，但風(fēng)速差值較大。產(chǎn)生這種差異的主要原因是新站四周開闊，無建筑無遮擋，氣流通暢;舊站建筑物密集，氣流受阻，風(fēng)速減小，由此看來新站風(fēng)觀測值更能代表訥河市本區(qū)域風(fēng)的特征。

二、結(jié)論與分析

1.由以上分析可以看出，新站氣壓、溫度均低于舊站且規(guī)律性較明顯;相對濕度差異不明顯，但在季節(jié)更替時存在明顯變化;月平均風(fēng)速新站明顯高于舊站，風(fēng)向相符率較高，主導(dǎo)風(fēng)向變化不大，最大風(fēng)速和極大風(fēng)速差值較大。

2.從新舊站址海拔高度、探測環(huán)境、站址地形進行分析氣象要素差異的原因，除受海拔高度影響外，探測環(huán)境不同，下墊面差異以及城市熱島效應(yīng)均是造成氣象要素差異的主要原因。新站觀測數(shù)據(jù)更符合本地的氣候特點，克服了舊站因探測環(huán)境破壞后對氣象要素造成的影響，更具有代表性，準確性，有利于探測環(huán)境的長期保護，滿足氣象業(yè)務(wù)長遠發(fā)展。

參考文獻：

[1]國家級地面氣象觀測站遷建撤暫行規(guī)定[S].北京：中國氣象局，2012.

[2]延安國家基本氣象站遷站對比觀測數(shù)據(jù)分析[J].陜西氣象，2015.

[3]牡丹江氣象站遷站前后氣象資料對比分析及均一性影響[J].黑龍江氣象，2018.