地面氣象站環(huán)境變化對氣溫序列均一性的影響

高瑋

摘 要 利用站臺(tái)資料，對地面氣象站環(huán)境變化對氣溫序列均一性影響的分析，使用統(tǒng)計(jì)學(xué)在站點(diǎn)參考序列進(jìn)行檢驗(yàn)，主要使用SNHT標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)檢驗(yàn)法對站點(diǎn)做出簡單判別，得出環(huán)境變化對氣溫序列均已性的影響最大。

關(guān)鍵詞 氣象站環(huán)境變化;氣溫序列;非均一性

中圖分類號(hào)：P412.15 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）27--02

1 氣溫序列均一性研究基礎(chǔ)資料

氣溫序列均一性是研究氣候變化的基礎(chǔ)資料，氣溫受地形、天氣及緯度等多方面影響會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生變化，每小時(shí)一次的時(shí)間分辨率能更加準(zhǔn)確地反映氣溫隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，代表性更強(qiáng)，最佳的觀測位置可以較好反映地方各氣候要素變化特征[1]。自地面氣象自動(dòng)站升級(jí)以來，我國對地面氣象觀測時(shí)次有一定調(diào)整，基準(zhǔn)站、基本站人工定時(shí)觀測時(shí)次調(diào)整為每日5次（08：00、11：00、14：00、17：00、20：00），天氣現(xiàn)象白天（08：00-20：00）保持連續(xù)觀測，夜間（20：00-次日08：00）按照一般站規(guī)定執(zhí)行。本文對山西省109個(gè)地面氣象站從建站到2009年的年均氣溫序列均一性影響進(jìn)行檢驗(yàn)分析，利用氣象站位置、周圍障礙物等歷史資料，參照2005年吳利紅[2]等開發(fā)的地面氣候資料序列均一性檢驗(yàn)與訂正系統(tǒng)，選擇基本符合均一性條件的氣候資料序列作為參考備用序列，根據(jù)氣象站擬定要求，對符合要求的備用序列通過方法轉(zhuǎn)換成參考序列，最后使用氣象參考站均一性檢驗(yàn)方法對轉(zhuǎn)換參考序列進(jìn)行檢驗(yàn)，分析其中不同影響。

2 氣溫序列均一性檢驗(yàn)方法

2.1 U檢驗(yàn)法

U檢驗(yàn)法是在大樣本n>30的情況下，度隨機(jī)變量是否等于某一已知值的假設(shè)檢驗(yàn)法。假設(shè)公式：{xi}（i=1，2…，n），呈正態(tài)分布，統(tǒng)計(jì)量為，其中為2樣本均值差，為2樣本均值差的標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)U1-U2=0則：其中為2樣本均值差，σ為樣本總體均方差，n1和n2為2個(gè)變量樣本數(shù)。由預(yù)先給定信度a查正態(tài)分布表，得到Ua，當(dāng)|U|≥Ua，說明2樣本均數(shù)間差異顯著;|U|2.2 T檢驗(yàn)法

T檢驗(yàn)法是在小樣本n<30的情況下，對2個(gè)樣本均值差異的一種檢驗(yàn)。假設(shè){xi}（i=1，2…，n）服從正態(tài)分布，在給定自由度（n1+n2-2）的情況下遵從T分布，統(tǒng)計(jì)量：

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公式中，為2樣本均值差，n1、n2為2個(gè)變量樣本數(shù)，和為兩個(gè)樣本方差。由預(yù)先給的信度a，查T分布表得出Ta，當(dāng)T1-T2=0，若|T|≥Ta，說明2樣本均數(shù)差異顯著，均數(shù)間有本質(zhì)區(qū)別;若|T|