漳縣氣象站探測環(huán)境保護(hù)研究

張莉，王炳棋

（1.蘭州交通大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院；2.甘肅土木工程科學(xué)研究院建筑設(shè)計中心 ）

1 引言

氣象事業(yè)作為基礎(chǔ)性、科技型的社會公益事業(yè)，擔(dān)負(fù)著為社會穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供氣象保障服務(wù)的重要職能。隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，城鄉(xiāng)建設(shè)框架持續(xù)增大，原本處于郊區(qū)的氣象觀測臺站逐步融入城市，無序的擴(kuò)展必將對其探測環(huán)境造成一些不利影響。2004 年中國氣象局、建設(shè)部聯(lián)合發(fā)出 《關(guān)于加強(qiáng)氣象探測環(huán)境保護(hù)的通知》，要求氣象部門劃定障礙物控制區(qū)并嚴(yán)格控制在內(nèi)的各項設(shè)施和建設(shè)活動，以確保氣象探測的準(zhǔn)確性和高效性，在此背景下漳縣氣象站針對新址主持編制了《漳縣氣象站探測環(huán)境保護(hù)專項規(guī)劃》。

2 項目背景

2.1 漳縣氣象站概況

漳縣位于甘肅省定西市，北與隴西縣、渭源縣接壤，南靠岷縣，東連武山縣，西連卓尼縣，地形似琵琶狀，介于東經(jīng)103°57＇～104°43＇、北緯34°25＇～34°57＇之間，海拔在1850m～1900m之間，漳河由西向東在城南通過。冬春季節(jié)干旱少雨雪，夏秋季節(jié)溫?zé)岫嘟涤?，屬于溫和半濕潤氣候區(qū)，主要氣象災(zāi)害有暴雨（雪）、冰雹、干旱、霜凍、寒潮、低溫冷害等。

漳縣氣象站位于東經(jīng)104°16＇，北緯34°30＇，海拔1910.62m，地形為山區(qū)，沙壤土，所屬氣候區(qū)是南溫帶半濕潤區(qū)。漳縣氣象站作為國家一般氣象觀測站，始建于1967年1月1日，位于漳縣武陽鎮(zhèn)，2018年12月1日現(xiàn)址建成進(jìn)行試運(yùn)行，2019年1月1日正式遷入現(xiàn)址（漳縣鹽井鎮(zhèn)鹽井村徐家坪），開始對比觀測。其擔(dān)負(fù)著地面氣象觀測、生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象觀測、天氣氣候預(yù)報預(yù)測、氣象服務(wù)、人工影響天氣等工作。并依據(jù)氣象法律法規(guī)對全縣氣象防災(zāi)減災(zāi)工作進(jìn)行指導(dǎo)，代表縣政府實施氣象行業(yè)管理、履行氣象社會管理職能。

2.2 保護(hù)規(guī)劃范圍

在氣象站探測環(huán)境保護(hù)中，一般以觀測場直線邊緣上的點垂直向外延伸（見圖1中A區(qū)域），頂點處90°扇形延伸（見圖1中B區(qū)域），組合所形成的近似圓形區(qū)域為觀測場控制區(qū)范圍，對于國家一般氣象站，向外延伸的距離為800m。對圓形、六邊形等異形觀測場則以其內(nèi)接矩形按照本方法劃定控制區(qū)范圍。

漳縣氣象站觀測場圍欄以外四周向外延伸800m為障礙物控制區(qū)，氣象探測環(huán)境保護(hù)規(guī)劃范圍也為此障礙物控制區(qū)。東起西環(huán)路，南至西若山后廟頂，西北至董家山，北到定西市中醫(yī)康復(fù)中心，面積約201hm2。

3 探測環(huán)境現(xiàn)狀分析

3.1 現(xiàn)狀用地概況

從周邊用地分布來看，漳縣氣象站周邊主要是農(nóng)田和山體、水體自然區(qū)域；從周邊建筑來看，氣象探測環(huán)境保護(hù)范圍內(nèi)氣象站東南方有低層平房建筑，北側(cè)為城市建筑，但因距離較遠(yuǎn)，地勢較低，均符合規(guī)定(見圖2)。

3.2 地平面遮蔽物和障礙物

圖1 氣象站保護(hù)規(guī)劃范圍

氣象觀測站周圍的很多遮蔽物和障礙物都對探測結(jié)果有一定影響，所以對觀測場控制區(qū)內(nèi)地平面遮蔽物仰角和人為障礙物仰角的測算十分重要，其原理見圖3。在具體測量中，對控制區(qū)范圍內(nèi)的地形、植物和構(gòu)筑物以觀測場圍欄為基準(zhǔn)點進(jìn)行全方位測量，觀測點是觀測場中心距地1.5m高處，在中心點平面上每兩度進(jìn)行記錄，從0°到358°共測量180個點。

對于國家一般氣象站，觀測場圍欄與障礙物之間距離的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為：800m范圍內(nèi)障礙物高度距離比小于1/8，在觀測場東方(日出方向60.9°～119.1°)和西方(日落方向240.9°～299.1°)的建筑物、樹木和其他遮擋物遮擋仰角控制在7.0°以內(nèi)，且觀測場周邊30m范圍內(nèi)不得種植高度超過1m的樹木和作物。

將漳縣氣象站地平面遮蔽物仰角和人為障礙物仰角記錄表的數(shù)據(jù)處理后得到觀測場四周遮蔽物的仰角圖（見圖4），橫軸是方位角度，縱軸是仰角度數(shù)，更清晰的表達(dá)出了漳縣氣象站障礙物控制區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀，也有利于后續(xù)對探測環(huán)境的規(guī)范控制。

說明：H——礙物距離觀測場地平面以上的高度

D——圍欄距離障礙物最近點與測量點垂線的水平距離

θ——遮擋仰角

4 氣象站探測環(huán)境保護(hù)設(shè)計導(dǎo)引

4.1 探測環(huán)境保護(hù)設(shè)計原則

圖2 漳縣氣象站探測環(huán)境現(xiàn)狀分析圖

圖3 障礙物高度距離比及遮擋仰角測量方法示意圖

圖4 觀測場四周可視范圍內(nèi)遮蔽物仰角圖

在氣象站探測環(huán)境保護(hù)中，要以總體規(guī)劃為依據(jù)，尊重自然，利用、改造現(xiàn)狀，以自然環(huán)境及氣象探測環(huán)境為背景，多層次有機(jī)地規(guī)劃城市建筑，達(dá)到建筑與自然的融合，創(chuàng)建生態(tài)型的探測環(huán)境保護(hù)區(qū)。且要優(yōu)化用地結(jié)構(gòu)，在探測環(huán)境保護(hù)范圍內(nèi)的各項建設(shè)應(yīng)適當(dāng)集中，充分利用土地和發(fā)揮土地的最大效益，構(gòu)建節(jié)約型社會。并始終堅持以國家利益為本的原則，從實際出發(fā)，適應(yīng)國情縣情，嚴(yán)格執(zhí)行各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)規(guī)劃合理布局，為氣象觀測站獲取可靠氣象資料提供適宜的探測環(huán)境。

4.2 探測環(huán)境障礙物控制

在氣象站探測環(huán)境保護(hù)規(guī)劃中，要確定用地范圍、凈空區(qū)范圍，確保觀測站四周開闊，沒有遮擋，氣流通暢，觀測站周圍對氣象探測有影響的各種源體要與氣象觀測場圍欄保持一定距離。目前漳縣氣象站觀測場四周(氣象探測環(huán)境保護(hù)范圍內(nèi))的建筑物、構(gòu)筑物、農(nóng)作物、樹木、山體等均符合探測環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)，房屋建筑的新建、擴(kuò)建也必將延伸至氣象站附近，所以在此過程中對氣象觀測場圍欄外800m范圍內(nèi)的建筑高度與距離要做出相應(yīng)控制（見表1），漳縣氣象站觀測場周邊的建筑控制則如圖5所示。

5 氣象探測環(huán)境保護(hù)實施建議

5.1 提高氣象探測環(huán)境保護(hù)意識

氣象事業(yè)作為關(guān)乎民生的國家基礎(chǔ)建設(shè)項目，其特殊性和專業(yè)性使其在大眾認(rèn)知中并未得到普及，在當(dāng)前全球氣候環(huán)境遭遇嚴(yán)重挑戰(zhàn)的處境下，提高社會性的氣象探測環(huán)境保護(hù)意識顯得十分必要。漳縣氣象站探測環(huán)境保護(hù)專項規(guī)劃是氣象部門和建設(shè)規(guī)劃部門聯(lián)合編制的地方氣象探測環(huán)境保護(hù)導(dǎo)則，氣象部門則要嚴(yán)格執(zhí)行《甘肅省氣象條例》、《氣象設(shè)施和氣象探測環(huán)境保護(hù)條例》、《中華人民共和國氣象法》的有關(guān)規(guī)定和要求，以更專業(yè)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度依法開展探測環(huán)境保護(hù)工作。

表1 建筑控制標(biāo)準(zhǔn)一覽表

圖5 漳縣氣象站觀測場周邊建筑控制圖

5.2 建立和完善相關(guān)協(xié)作機(jī)制

在探測環(huán)境保護(hù)過程中氣象部門和建設(shè)規(guī)劃部門作為主要參與方，兩者要切實加強(qiáng)協(xié)作溝通機(jī)制。首先根據(jù)《氣象探測環(huán)境保護(hù)規(guī)范》及地方法規(guī)，氣象部門要在規(guī)劃建設(shè)部門及時報備探測環(huán)境保護(hù)的相關(guān)文件，包含保護(hù)范圍和相關(guān)保護(hù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn).而地方政府和建設(shè)部門在城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)過程中就要嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，聽取氣象部門的意見，以避免新建或擴(kuò)建項目影響和破壞氣象探測環(huán)境。

5.3 加強(qiáng)保護(hù)監(jiān)控和反饋機(jī)制

氣象部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對探測環(huán)境控制區(qū)內(nèi)的保護(hù)監(jiān)控，對周邊構(gòu)筑物、建筑物、自然環(huán)境等設(shè)施記錄造冊，嚴(yán)格追蹤其變化和發(fā)展路徑，并及時反饋至相關(guān)氣象環(huán)境保護(hù)部門。對于可能影響探測環(huán)境的建設(shè)項目，應(yīng)將氣象探測環(huán)境許可證列入審批流程，在項目建設(shè)進(jìn)程中氣象部門也要階段性檢查測試，反饋結(jié)果并做出相應(yīng)指示，對破壞規(guī)定不配合的部門或個人要依法警告查處，以保證氣象探測環(huán)境保護(hù)工作能落到實處。