東至國(guó)家基本氣象站遷移觀測(cè)資料分析

姚 揚(yáng) 李華宇 吳紫靜

(1.東至縣氣象局，安徽 東至 247200；2.六安市氣象局，安徽 六安 237000)

0 引言

東至國(guó)家基本氣象站始建于1951年1月1日，區(qū)站號(hào)為58419，現(xiàn)址位于東至縣堯渡鎮(zhèn)。本文根據(jù)東至國(guó)家基本氣象站及其周邊3個(gè)國(guó)家站(參考站)歷史氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)氣象要素的差值比較、趨勢(shì)比較及觀測(cè)資料序列均一性分析并論證探測(cè)環(huán)境破壞對(duì)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響，為氣象臺(tái)站搬遷的必要性提供數(shù)據(jù)支持。

1 資料和方法

1.1 資料來(lái)源

本文所用觀測(cè)數(shù)據(jù)資料來(lái)源于安徽省氣候中心提供的東至國(guó)家基本氣象站和黃山區(qū)、宿松、岳西3個(gè)國(guó)家一般氣象站的歷史整編氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2 分析方法

首先，對(duì)東至站觀測(cè)資料序列完整性進(jìn)行分析。建站以來(lái)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(2 min)按照月值統(tǒng)計(jì)缺測(cè)率及數(shù)據(jù)缺測(cè)年月分布情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果為5個(gè)要素缺測(cè)率為0，分類結(jié)果均屬于1類各要素完整性評(píng)估結(jié)果均為序列完整，認(rèn)為東至站現(xiàn)止觀測(cè)資料序列完整性較好。其次，選取參考站。參考站滿足以下3個(gè)條件：(1)與擬遷站距離較近，屬于同一氣候區(qū)；(2)與擬遷站觀測(cè)資料序列平行年代長(zhǎng)；(3)參考站周邊環(huán)境好，多年來(lái)探測(cè)環(huán)境變化少，拔海高度相差較小[1]。綜合以上3點(diǎn)考慮，在東至站現(xiàn)止周邊半徑200 km左右范圍內(nèi)，選取宿松(58417)、岳西(58317)、黃山區(qū)(58426)3個(gè)站作為參考站。為確保資料一致性，選取東至站與參考站1973-2018年觀測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比分析。最后，通過(guò)對(duì)觀測(cè)要素做差值比較、趨勢(shì)比較和觀測(cè)資料序列均一性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 差值比較

計(jì)算東至站年平均氣溫、年平均相對(duì)濕度、年平均風(fēng)速與參考站序列的差值[2]，并分段計(jì)算每5年平均值和每10年平均值，分析認(rèn)為：溫度差值在2007年后波動(dòng)振幅明顯增大；相對(duì)濕度差值在2010年后差值逐漸增大；平均風(fēng)速差值在2007年后呈現(xiàn)負(fù)值(圖1～3)。分析認(rèn)為在2000年后隨著城市化的發(fā)展，東至站氣象探測(cè)環(huán)境逐漸惡化，對(duì)觀測(cè)要素造成較大的影響。

圖1 氣溫差值比較

圖2 相對(duì)濕度差值比較

圖3 風(fēng)速差值比較

2.2 趨勢(shì)比較

對(duì)東至站和參考站年平均氣溫、年平均風(fēng)速(2 min)序列分別求取線性趨勢(shì)，結(jié)果顯示東至站氣溫隨時(shí)間變化表現(xiàn)為顯著上升，參考站上升趨勢(shì)小于東至站(圖4)，增溫速率分別為0.36 ℃/10 a和0.24 ℃/10 a；東至站和參考站年平均風(fēng)速隨時(shí)間變化總體為下降趨勢(shì)(東至站1984年12月平均風(fēng)速缺測(cè))，但是東至站下降趨勢(shì)更快更顯著(圖5)，每10年下降速率分別為1.08和0.53。

圖4 溫度趨勢(shì)分析

圖5 風(fēng)速趨勢(shì)分析

2.3 東至站觀測(cè)資料序列均一性分析

對(duì)東至站建站以來(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 min)等要素的年值序列進(jìn)行均一性分析?；跂|至站詳實(shí)的歷史沿革記錄，先挑選出遷站、儀器變更、觀測(cè)時(shí)間或統(tǒng)計(jì)方法變更等有記錄的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)行正對(duì)性統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，判斷各個(gè)要素出現(xiàn)斷點(diǎn)的可能性。結(jié)果顯示東至站有4個(gè)要素存在斷點(diǎn)，其中氣溫不連續(xù)點(diǎn)有2個(gè)，相對(duì)濕度有2個(gè)，風(fēng)速有1個(gè)，降水量2個(gè)。造成觀測(cè)資料不連續(xù)的主要原因是探測(cè)環(huán)境改變等。1978年觀測(cè)場(chǎng)北側(cè)新建園藝場(chǎng)宿舍，1984年觀測(cè)場(chǎng)北側(cè)新建辦公樓造成風(fēng)速的不連續(xù)。1989年觀測(cè)場(chǎng)東北側(cè)新建職工宿舍導(dǎo)致降水量的不連續(xù)，2000年觀測(cè)場(chǎng)南側(cè)側(cè)新建民房，導(dǎo)致相對(duì)濕度和氣溫的不連續(xù)，2014年觀測(cè)場(chǎng)北側(cè)新建購(gòu)物中心，導(dǎo)致相對(duì)濕度的不連續(xù)，2017年觀測(cè)場(chǎng)西北側(cè)新建煙草公司宿舍，導(dǎo)致降水量和氣溫的不連續(xù)。

3 結(jié)語(yǔ)

差值比較、趨勢(shì)比較的分析結(jié)果均表明，東至站在2000年后，各個(gè)氣象觀測(cè)要素的差值變化幅度大于參考站，趨勢(shì)變化明顯大于參考站；觀測(cè)資料序列因探測(cè)環(huán)境影響多個(gè)要素存在斷點(diǎn)。