洛川國家基準氣候站遷站數(shù)據(jù)對比分析

王 鵬，高志斌，郭小莉

(1.洛川縣氣象局，陜西洛川 727400；2.子長縣氣象局，陜西子長 717300)

洛川國家基準氣候站遷站數(shù)據(jù)對比分析

王 鵬1，高志斌1，郭小莉2

(1.洛川縣氣象局，陜西洛川 727400；2.子長縣氣象局，陜西子長 717300)

利用2013年洛川國家基準氣候站遷站前后氣溫、相對濕度、降水量、風(fēng)向風(fēng)速等觀測資料對比分析，發(fā)現(xiàn)新站月平均氣溫、月最低氣溫、降水量、2 min月平均風(fēng)速、最大風(fēng)速大于舊站，大風(fēng)日多于舊站，6—8月最高氣溫、相對濕度小于舊站，新舊站風(fēng)向有顯著差異。造成遷站前后氣象要素差異的原因，主要是觀測場周圍環(huán)境、下墊面性質(zhì)改變，海拔高度變化對氣象要素的影響不明顯。

氣象站遷移；對比觀測；差值；原因分析

洛川國家基準氣候站始建于1954年11月，由于縣域經(jīng)濟發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，探測環(huán)境保護形勢日益嚴峻，舊站(1954年11月1日—2012年12月31日)周圍建筑物逐年增加，人口活動日益密集，觀測環(huán)境已經(jīng)不具備地面氣象觀測要求的條件。為了保證氣象觀測資料的準確性、代表性和比較性，改善探測環(huán)境，2013年1月1日洛川國家基準氣候站由洛川縣城北關(guān) (城區(qū))遷移到城關(guān)五隊橋西路口迎賓大道南側(cè) (郊外)。為掌握新舊測站因地理位置、海拔高度和周圍環(huán)境不同而形成的兩站氣象要素的差異，依據(jù) 《地面氣象觀測規(guī)范》總則中站址遷移及對比要求[1]，于2013年1—12月進行了相關(guān)要素的對比觀測，進而分析遷站對氣象要素的影響，為資料序列的連續(xù)性和訂正提供依據(jù)，也更好地為地方經(jīng)濟建設(shè)提供氣象決策依據(jù)。

1 新舊站觀測環(huán)境概況

洛川國家基準氣象站(53942)新站址(以下簡稱新站)地理位置為109°24′E、35°46′N，觀測場海拔高度1 155.9 m，氣壓感應(yīng)部分海拔高度1 156.9 m，風(fēng)速感應(yīng)器距地10.5 m；舊站址(以下簡稱舊站))地理位置109°30′E、35° 49′N，觀測場海拔高度1 159.8 m，氣壓感應(yīng)部分海拔高度1 161.0 m，風(fēng)速感應(yīng)器距地10.1 m。新站地理環(huán)境為郊區(qū)，舊站地理環(huán)境為城區(qū)，兩站距離1 000 m。新站觀測場海拔高度比舊站低3.9 m，氣壓感應(yīng)部分海拔高度比舊站低4.1 m，新、舊站干濕球溫度表距地面高度均為1.5 m。

2 資料及方法

利用洛川站2013年1—12月新、舊站同期氣溫、相對濕度、月降水量、2 min月平均風(fēng)速、極大風(fēng)速觀測資料，采用差值統(tǒng)計方法，計算新、舊站各月相關(guān)氣象要素對比差值 (均為新站減舊站)。

3 新、舊站各月氣象要素差值分析

3.1 本站氣溫

由表1可知，新站月平均氣溫明顯低于舊站，差值范圍為-0.9～-0.2℃，12月差異最大，為-0.9℃，3月差異最小，為-0.2℃；新、舊站月平均最高氣溫差值范圍為-0.2～0.2℃，1、7、11、12月新站低于舊站0.1～0.2℃，2、8、9月新、舊站月平均最高氣溫相等，其余月份新站高于舊站0.1～0.2℃；新站月平均最低氣溫均小于舊站，差值范圍為-0.4～-1.8℃，1、12月差異最大，為-1.8℃，7月差異最小，為-0.4℃。

表1 2013年1—12月洛川國家基準氣候站新、舊站氣溫比較

由表2可知，新、舊站月極端最高氣溫差值范圍在-0.3～0.9℃，平均為0.2℃。6—8月新站極端最高氣溫低于舊站0.1～0.3℃，12月新、舊站極端最高氣溫相等，其余月份新站高于舊站0.1～0.9℃；新、舊站月極端最低氣溫差值范圍為-2.6～-0.2℃，1、5月差異最大，為-2.6℃，3、7月差異最小，為-0.2℃。新、舊站月極端最低氣溫變化趨勢一致，平均差值-1.0℃，差值變化幅度為2.4℃。

3.2 相對濕度

由表3可知，新、舊站月平均相對濕度差異不大，差值范圍為-4%～1%，2、10月差異最大，為-4%，11月差異最小，為0%。除10、11月外，新站相對濕度低于舊站1%～4%；月最小相對濕度差值范圍為-4%～2%，12月差異最大，為-4%，2月差異最小，為0%，1、3、5、6、12月新站最小相對濕度小于舊站1%～4%，4、7、8、9、10、11月新站大于舊站1%～2%。

表2 2013年1—12月洛川國家基準氣候站新、舊站極端氣溫比較

表3 2013年1—12月洛川國家基準氣候站新、舊站相對濕度、降雨量比較

3.3 降水量

表3顯示，新、舊站月降水量差值變化規(guī)律不顯著，差值范圍為-6.2～10.2 mm，差值變化幅度為16.4 mm。

3.4 風(fēng)速

由表4可見，新站2 mim平均風(fēng)速顯著大于舊站，差值范圍為0.2～0.8 m/s，3、4月差值最大，11月差值最小；新站最大風(fēng)速也明顯大于舊站，差值范圍為0.3～5.7 m/s，8月差值最大，11月差值最小；9—12月新站極大風(fēng)風(fēng)速小于舊站，差值范圍為-5.1～-1.0 m/s，1—8月新站極大風(fēng)風(fēng)速大于舊站，差值范圍0.5～3.5 m/s。新站大風(fēng)日(4 d)多于舊站(3 d)。

表4 2013年1—12月洛川國家基準氣候站新、舊站風(fēng)速比較

由表5可知，新、舊站最多風(fēng)向除1月相同外，其余各月均存在較大差異，差值范圍為-337.5°～202.5°，最多風(fēng)向出現(xiàn)的頻率新、舊站也不同。

表5 2013年1—12月洛川國家基準氣候站新、舊站風(fēng)向比較

4 新、舊站氣象要素差異原因分析

4.1 周圍環(huán)境對氣象要素的影響

城市熱島效應(yīng)是造成溫度產(chǎn)生差異的主要原因[2-3]。舊站位于縣城重點發(fā)展中心，西臨溝壑，易成霧，北、東面建 (構(gòu))筑密集且高大，空氣流動性差，熱量不易散發(fā)，造成舊站風(fēng)速小[4-5]、風(fēng)向受外界影響大、溫度高、濕度大的特征。新站位于城市郊區(qū)，且西北、南方向均為溝壑，地勢較高，四周空曠，造成新站風(fēng)速較大、大風(fēng)日多、風(fēng)向受外界影響小、溫度低、濕度小的特征。

4.2 下墊面性質(zhì)對氣象要素的影響

植被覆蓋也是造成溫度和濕度產(chǎn)生差異的原因。新站啟用時，觀測場地面裸露，輻射冷卻降溫顯著，無植被覆蓋，造成新站晝夜溫差大、月極端最低氣溫比舊站低、月極端最高氣溫比舊站高、相對濕度比舊站小。6—8月城市熱島效益遠遠大于植被產(chǎn)生的降溫效應(yīng)，故此時呈現(xiàn)出舊站氣溫大于新站。

4.3 海拔高度對氣象要素的影響

依據(jù)風(fēng)速隨高度增加而增大的規(guī)律。海拔高度變化造成溫度差異可按對流層下層 (地面至2 km)的平均溫度垂直遞減率0.65℃/100 m來估算，新站溫度上升0.03℃[6]，這一數(shù)值與表1統(tǒng)計的差值有較大的差異，這說明新舊站氣溫的差異受海拔高度影響有限，主要受觀測場所處的周圍環(huán)境、下墊面性質(zhì)等因素影響。

5 結(jié)論

(1)洛川國家基準氣候站遷站前后觀測資料對比分析表明，遷站后氣溫、相對濕度、風(fēng)速、月最多風(fēng)向及出現(xiàn)頻率、降水等氣象要素較舊站有明顯變化，遷站后氣溫較原站略低、風(fēng)速有所增大、相對濕度略小、年降水量略多。

(2)遷站前后氣象要素差異主要受觀測場周圍環(huán)境、下墊面性質(zhì)等的影響，海拔高度變化對氣象要素的影響不明顯。因此氣溫、降水、風(fēng)速，相對濕度等氣象資料的延續(xù)性還有待于新站資料的序列增加再進一步分析；風(fēng)向差異較大，已無序列使用意義。

[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003：7-8.

[2] 馬潤年，孫智輝，曹雪梅，等.熱島效應(yīng)對黃土高原山地城市氣溫的影響 [J].氣象科學(xué)，2011，31(1)：87-92.

[3] 張曉平，周春珍，郝傳靜，等.平陰國家氣象站遷移對比觀測資料差異分析 [J].山東氣象，2009，29(3)：29-31.

[4] 張紅娟，李亞麗，曾英.佛萍站址遷移對氣象要素均一性的影響[J].陜西氣象，2010(4)：32 -34.

[5] 李仲龍，陳學(xué)君，李臘平，等.合水站址遷移前后主要氣象要素對比分析[J].陜西氣象，2014 (6)：35-39.

[6] 袁云貴，宋彥棠.都勻市氣象局遷站對比觀測各氣象要素差異分析[J].貴州氣象，2008，32 (2)：31-33.

P416.2

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王鵬，高志斌，郭小莉.洛川國家基準氣候站遷站數(shù)據(jù)對比分析[J].陜西氣象，2015(3)：41-44.

1006-4354(2015)03-0041-04

2015-01-21

王鵬 (1984—)，男，漢族，陜西黃龍人，學(xué)士，助理工程師，從事氣象業(yè)務(wù)管理。

陜西省氣象局科技創(chuàng)新基金(2013M-29)