泉州市國家級地面氣象觀測站探測環境現狀評估分析

楊蘇勤，尤競飛

（1.福建省南安市氣象局，福建 南安 362300；2.福建省泉州市氣象局，福建 泉州 362000）

氣象探測環境調查評估的目的在于：建立科學的氣象探測環境保護標準，為氣象臺站的選址、遷移和站網布局調整提供科學依據；全面了解氣象觀測站探測環境現狀，積累探測環境基本資料，并對探測環境進行客觀、定量評價，為氣象觀測數據的質量控制提供基本依據；建立氣象觀測站探測環境動態管理檔案，實現全國氣象觀測站探測環境的實時跟蹤和動態管理，以加強對氣象觀測站探測環境的保護與管理[1-3]。

1 氣象探測環境調查內容

本文所述的障礙物包括地形、植物、建（構）筑物，具體定義如下。地形主要是指山脈、丘陵。距觀測場圍欄距離超過條例規定保護范圍（基準站為2 000 m，基本站為1 000 m，一般站為800 m）的山脈或丘陵上的樹木、灌木、作物、野生植物以及零星的古建筑等文物遺址，應視為地形的一部分。植物是指頂端高出觀測場地平面1 m的樹木、作物、野生植物等。

建（構）筑物主要是指兩類物體。一是頂端高出觀測場地平面1 m、人工建造的各類建筑體，包括條例規定的保護范圍（基準站為2 000 m，基本站為1 000 m，一般站為800 m）內的山體（或丘陵）上人工建造的頂端高出觀測場地平面1 m的各類建筑體，如房屋、涼亭、實心圍墻、煙囪、水塔、電視發射塔、紀念塔、堤壩、施工工地人為堆砌的土堆等。

二是在觀測場規定范圍（基準站、基本站50 m；一般站30 m）內，影響觀測場氣流通暢和光照，對地面氣象觀測記錄有影響的頂端高出觀測場地平面1 m、人工建造的各類鏤空式構筑物和細小的構筑物，如磚塊水泥構筑的通透式圍墻（不包括鐵絲網）、鐵塔、鐵架、橋梁、紀念碑、電線桿和廣告牌等。探測環境的測量步驟不再贅述。

2 氣象探測環境測量與評估分析

2.1 崇武國家基準站

崇武國家基準站位于福建省東南沿海中部，泉州灣和湄洲灣之間，屬于惠安縣。惠安地勢西北高，東南低，以丘陵臺地為主。山地面積48萬畝，海岸線長141 km。

2.2 觀測場可視障礙物的測量方法

2.2.1 儀器架設

將全站儀（或其他儀器）架設在觀測場中心，物鏡距地高度1.5 m，調整好儀器的水平和方位，方位0°為正北，物鏡對準正北后開始測量。不得將全站儀架設到其他地點測量。

2.2.2 地形仰角的測量

從正北方向開始，按順時針方向測量。方位每隔2°測量一次地形（山脈、丘陵）的最高仰角和斜距，一周共測量180次。測量結果以度為單位，精確到一位小數。

2.2.3 具體方法

將經緯儀或全站儀物鏡方位調到359°，將物鏡中心十字線對準山脈最高處，然后緩慢調整方位旋扭至1°，同時調整仰角旋扭，測出359°～1°方位內地形的最高仰角，記錄在方位0°的“地形仰角”欄。按上述步驟測出1°～3°方位內地形的最高仰角，記錄在方位2°欄內。依此類推，測量一周[4]。

2.3 九仙山基本站

九仙山氣象觀測站位于泉州市德化縣境內，屬于國家基本站，觀測場海拔高度1 653.5 m。依據測量數據生成的障礙物遮擋仰角圖和全景照，從圖中可以看出無明顯的建筑物和植被遮擋，僅在正北方向受廣電信號塔和聯通信號塔的輕微阻擋，整個氣象探測環境保持良好，依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，綜合評分達到93.7，這無疑與九仙山氣象觀測站的高山環境有必然的聯系。

2.4 一般站

2.4.1 安溪站

觀測場四周0°～360°都受到城市建筑物連續性的完全阻擋，阻擋仰角范圍為6°～12°，在東北方向還遭受地形形成的大范圍阻擋，阻擋方位范圍為10°～64°，且次地形的最高阻擋仰角達到11°，而在東南方向則遭植被阻擋，雖然阻擋的范圍不大，但是阻擋的仰角達到16°。安溪氣象觀測場的探測環境不容樂觀，觀測場四周受城市建筑物的遮擋比較嚴重，地形遮擋次之，依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，綜合評分為65.5分。

2.4.2 德化站

觀測場四周受到輕微的建筑物遮擋和地形遮擋，遮擋仰角均低于4°，而在正南面則遭受了大面積的植被遮擋，遮擋方位范圍為134°～220°，遮擋仰角為6°～14°，依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，綜合評分為84.1分。

2.4.3 永春站

在觀測場的正北、正南方向遭受到城市建筑物的遮擋，遮擋方位范圍為336°～24°，152°～170°，遮擋仰角為8°～14°。其余方位則不同程度地被地形所遮擋，遮擋仰角為6°～10°。依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，綜合評分為90.7。

2.4.4 晉江站

觀測場四周被不同高度的城市建筑物遮擋和植被遮擋，其中城市建筑物的遮擋比較嚴重，遮擋范圍幾乎達到0°～360°，城市建筑遮擋仰角為4°～18°。晉江觀測場幾乎被包圍在城市建筑物中央，探測環境破壞極其嚴重，依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，綜合評分為56.9分，晉江站的氣象探測環境保護較差。

2.4.5 南安站

觀測場四周主要遭受城市建筑物的遮擋，遮擋方位為0°～360°，遮擋仰角為6°～12°，同時還有輕微的地形和植被遮擋。依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，綜合評分為68.2分。2.5 海島無人自動氣象站

泉州市建設了3海島無人自動氣象站，分別在大佰島、大竹島、大墜島。大佰島和大竹島的主要遮擋物為植被，遮擋范圍方位（大佰島為250°～38°，大竹島為276°～190°），遮擋仰角在6°～50°；大墜島的主要障礙物遮擋為地形，方位為310°～352°，遮擋仰角低于5°，依據地面探測環境定量評估指標及評分方法，3個海島無人自動站的探測環境綜合評分如下：大佰島84.6分，大竹島75分，大墜島100分。

3 結論

泉州市地面觀測站氣象探測環境遭破壞主要源于觀測場周圍城市建筑物超過《氣象探測環境和設施保護辦法》限制的高度，其主要原因來自于氣象外部，國家經濟社會快速發展和當地政府的土地開發使得城市土木工程建設迅猛發展。

隨著時代和經濟的發展，新時期氣象探測環境保護面臨巨大的挑戰，泉州市地面氣象觀測站目前面臨依法進行保護性臺站遷移的難題。為此，氣象部門也將付出巨大的人力、物力、財力，保護氣象探測環境迫在眉睫，氣象探測環境的保護制度還有待進一步完善。