六枝站舊址與新址觀測(cè)資料對(duì)比分析

于 斌，丁 江，張 虎

(貴州省六枝特區(qū)氣象局，貴州 六枝 553400)

0 引 言

六枝國(guó)家氣象觀測(cè)站初址位于郎岱縣東門郊外，105°21′E、26°05′N，觀測(cè)場(chǎng)海拔高度1 350.0 m。1963年8月遷至六枝塔山中寨包包(郊外)，105°27′E、26°14′N，觀測(cè)場(chǎng)海拔高度1 359.5 m。1977年遷入現(xiàn)址六枝特區(qū)人民南路70號(hào)，105°28′18″E、26°12 ′29 ″N，海拔為1 361.9 m。新址位于舊址西北方約1 255.7 m的六枝特區(qū)健康路九頭山文化公園，105°27′47 ″E、26°13′00″N，海拔達(dá)到了1 407.3 m。在2018年開始對(duì)新址進(jìn)行觀測(cè)，然后針對(duì)不同的要素進(jìn)行分析。本文將六枝站近30 a年數(shù)據(jù)資料計(jì)算平均后與對(duì)比觀測(cè)站點(diǎn)的月平均值進(jìn)行對(duì)比分析。

1 數(shù)據(jù)完整性

數(shù)據(jù)的完整性是體現(xiàn)一個(gè)觀測(cè)周期的數(shù)據(jù)是否可以被應(yīng)用的重要指標(biāo)，也是作為參考及標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。下文分別計(jì)算舊址與新址的主要?dú)庀笠?平均氣溫、平均相對(duì)濕度、降水量、平均風(fēng)速)日及各月(年)的數(shù)據(jù)完整性，數(shù)據(jù)完整性主要通過缺測(cè)率或缺測(cè)天數(shù)來反映。在本次研究中得到的月缺測(cè)率等信息如下表1所示，其中3—9月、11月無缺測(cè)，故表中未列出。

表1 六枝站舊址、新址各要素月(年)缺測(cè)率(%)、缺測(cè)天數(shù)(d)Tab.1 Monthly (annual) missing test rate (%) and number of missing test days (days) for each element of the old site of Liuzhi Station

根據(jù)表1中的信息可以看出，舊址4個(gè)要素中相對(duì)濕度有12 d缺測(cè)，降水量有2 d缺測(cè)，平均氣溫和風(fēng)速均無缺測(cè)；而對(duì)于新址，對(duì)應(yīng)的各個(gè)要素的缺測(cè)天數(shù)分別是8、6、8、8 d?？紤]分析結(jié)果的客觀性，無論是舊址還是新址，其中任何一個(gè)缺測(cè)，對(duì)比的另一方也不參加統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

2 差值及標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)

針對(duì)各個(gè)月的日平均氣溫等指標(biāo)的差值進(jìn)行計(jì)算，最終得到的結(jié)果如下表2所示。

表2 六枝站舊址與新址各要素月(年)差值平均值、標(biāo)準(zhǔn)差Tab.2 Monthly (annual) average value and standard deviation of each element between the old site and the new site of Liuzhi Station

2.1 氣溫

氣溫主要是受海高度及周邊環(huán)境的影響，是體現(xiàn)一個(gè)區(qū)域環(huán)境的主要指標(biāo)之一，也是體現(xiàn)觀測(cè)站點(diǎn)是否具有代表性作為氣象服務(wù)站點(diǎn)的重要依據(jù)。

從表2可知，每個(gè)月的氣溫差值始終大于0，可以確定相對(duì)于舊址，新址每個(gè)月的溫度更低，二者之間的偏差基本保持在0.23 ℃。但是在年平均最低、最高氣溫上相對(duì)于舊址明顯不同，前者相對(duì)于舊址更低，偏差是0.36 ℃，后者相對(duì)于舊址較高，大約高出0.21 ℃。此外，基本不存在顯著的季節(jié)變化特征，在秋季(9—11月)相對(duì)于舊址偏低可以達(dá)到0.3 ℃，春季(3—5月)、夏季(6—8月)、冬季(12—次年2月)平均分別偏低0.19 ℃、0.27 ℃、0.17 ℃。

從表2可以明顯的看到，平均氣溫(0.17 ℃)以及最低氣溫標(biāo)準(zhǔn)差(0.19 ℃)二者均保持了較低的水平，由此可以認(rèn)為對(duì)比觀測(cè)的數(shù)據(jù)最為穩(wěn)定；最高氣溫標(biāo)準(zhǔn)差(0.66 ℃)相對(duì)平均氣溫略偏大，表明最高氣溫?cái)?shù)據(jù)不是太穩(wěn)定，其原因可能是原址周邊被遮擋及濕度影響。

2.2 降水

降水年差始終大于0，由此可以認(rèn)為相對(duì)于新址，舊址的的降水更多。全年和9月的降水量差值分別達(dá)到了312.2 mm，256.7 mm，所以均存在比較大的差異。

另外，發(fā)現(xiàn)降水差值標(biāo)準(zhǔn)差仍然比較大，可以認(rèn)為其穩(wěn)定性不高，而這與諸多外部因素有關(guān)，包括天氣變化以及使用的設(shè)備等。

2.3 相對(duì)濕度

相對(duì)濕度差值基本小于等于0，只是在6月大于0。由此可以認(rèn)為舊址和新址之間在各月相對(duì)濕度上的差異性并不顯著。此外，年平均相對(duì)濕度差值為0；在秋季、冬季的平均差值是不同的，前者較大，后者則比較小。

另外，受到風(fēng)速等因素的影響，導(dǎo)致相對(duì)濕度差值標(biāo)準(zhǔn)差比較大。

2.4 風(fēng)速

風(fēng)速差值在各個(gè)月始終低于0，所以相對(duì)于舊址，新址各個(gè)月的風(fēng)速更大；各個(gè)季節(jié)的風(fēng)速差值是不同的，春季比較大，而冬季比較小。相對(duì)于觀測(cè)年年均風(fēng)速偏大0.52 m·s-1，特別是在7月偏大更為突出。 該要素差值標(biāo)準(zhǔn)差總體較小，可以認(rèn)為數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性比較高。

3 降水量累計(jì)相對(duì)差值

從表2可以看出全年降水的標(biāo)準(zhǔn)差值較大，為確定該要素的可用性，進(jìn)一步分析差值在歷史觀測(cè)值中的占比情況來反應(yīng)該數(shù)據(jù)的總體差異性。

根據(jù)圖1可知，在9—12月的降水相對(duì)差值達(dá)到了1，存在顯著的差異性；7月降水相對(duì)差值等于0，可以認(rèn)為不存在較大的差異。年降水相對(duì)差值等于0.23，新址在降水上略低于舊址，但是二者的差距并不明顯。

圖1 降水量累計(jì)相對(duì)差值Fig.1 Cumulative relative difference of precipitation

4 風(fēng)向相符率統(tǒng)計(jì)

根據(jù)圖2可知，舊址和新址之間的年均風(fēng)向相符率達(dá)到了52%，最小達(dá)到了45%，主要是在8月和12月，最大達(dá)到62%，主要是在5月?？梢哉J(rèn)為兩站風(fēng)向區(qū)域基本是吻合的。在整體環(huán)境下，風(fēng)向沒有出現(xiàn)失真，表現(xiàn)出良好的區(qū)域一致性。

圖2 六枝站舊址與新址對(duì)比期風(fēng)向相符率Fig.2 The matching rate of wind direction during the comparison period between the old site and the new site of Liuzhi Station

5 顯著性檢驗(yàn)

利用t檢驗(yàn)方法(0.05)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，主要涉及到了平均相對(duì)濕度、平均氣溫等4個(gè)要素的的月值以及年值結(jié)果如表3。

表3 六枝站舊址與新址t檢驗(yàn)結(jié)果Tab.3 t-test results of the old and new sites of Liuzhi Station

從表3可知，各個(gè)要素基本處于臨界值以內(nèi)，其中平均濕度超過臨界值的情況只是發(fā)生在10月，而降水超過臨界值的情況只是出現(xiàn)在3月，氣溫超過臨界值的是在7月。由此可以認(rèn)為差異顯著。結(jié)合上述分析可知，在這些要素上新址可以與舊址資料結(jié)合應(yīng)用。

6 結(jié)論

①新址和舊址在不同氣象要素上存在差異性，年降水量和氣溫新址均低于舊址，二者分別低321.2 mm、0.23 ℃。相對(duì)濕度二者相差不大；年平均風(fēng)速新址明顯更高，二者的偏差基本達(dá)到了0.52 m·s-1，此外二者的年風(fēng)向符合率同樣保持了較高的水平，即可證明二者基本是一致的。

②六枝站現(xiàn)址觀測(cè)資料保持了較高的完整性。另外，根據(jù)顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果可知，在4個(gè)氣象要素上舊址和新址之間的差異性不明顯，保持了良好的連續(xù)性，可以將二者的資料合并應(yīng)用。