寧陽縣新舊氣象站各氣象要素對比分析

司林靜韓乾陳小霞

(1.山東省泰安農業氣象試驗站，山東 泰安 271000；2.寧陽縣氣象局，山東 泰安 271400 )

寧陽縣氣象站為國家一般氣象觀測站，區站號54913，位于山東省泰安市西南部，屬暖溫帶半濕潤季風氣候區。寧陽縣國家氣象觀測站于1959年建站，至今共遷站3次。由于當今社會經濟高速發展，觀測站位于舊城棚戶區改造重點區域，為推進寧陽縣城市規劃實施，在不影響探測環境的前提下確保準確獲取氣象資料，更好地服務地方經濟社會發展，經上級領導部門同意及給予大力支持下，于2019年1月1日遷移至新址開展業務工作。根據《國家級地面氣象觀測站遷建撤暫行規定》及《地面氣象觀測規范》的要求，于2019年1月1日—12月31日進行相關氣象要素的對比觀測，并進行系統的分析。

1 新舊站址地理環境比較

舊站址位于寧陽縣泗店鎮高家莊(郊外;平原)，位于E116°49′，N35°45′，觀測場海拔高度62.2m；氣壓表感應部位拔海高度63.4m；風速感應器距地(平臺)高度10.5m。新址位于寧陽縣伏山鎮十里堡村村東(郊外)，位于E116°48′，N35°48′，觀測場海拔高度67.6m；氣壓表感應部位海拔高度68.8m；風速感應器距地(平臺)高度10.5m。二者直線距離約5.0km。

2 資料來源

所用的對比分析資料均為寧陽縣新舊氣象站2019年各月同期氣溫(平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫)、降水量、氣壓、相對濕度(平均相對濕度、最小相對濕度)、風向風速(風向頻率、2min平均風速和極大風速)等觀測資料。

3 氣象要素對比分析

3.1 氣溫

3.1.1 平均氣溫

從圖1可見，2019年新站月平均氣溫與舊站月平均氣溫相比較差異性很小。差值計算為新站與舊站平均氣溫之差，可以看出兩站差值在0～0.5℃。7、8月兩站無溫差，3、4、5月新站平均氣溫稍高于舊站平均氣溫，其余月份新站平均氣溫偏低于舊站平均氣溫。年平均氣溫新站為14.9℃，舊站為15.0℃，新站比舊站偏低0.1℃。新站年平均最高溫度為20.9℃，最低溫度為9.7℃；舊站年平均最高溫度為21.0℃，最低溫度為9.8℃；與月平均氣溫變化對比結果相符。

3.1.2 極端最高、最低溫度

2019年新站極端最高溫度為38.1℃，出現在7月21日；極端最低溫度為-10.6℃，出現在12月31日。舊站極端最高溫度為38.0℃，出現在5月23日；極端最低溫度為-11.1℃，出現在12月31日。各月極端最高氣溫出現的日期均相同，極端最高氣溫相差值均在1℃以內；各月極端最低氣溫出現的日期除7月和11月外均相同，極端最低氣溫相差值均在1.1℃以內。新站8月極端最高氣溫高于歷年該月極端最高氣溫；舊站5月極端最高氣溫高于歷年該月極端最高氣溫。

3.2 降水量

從圖2可見，2019年新站月累計降水量有6個月比舊站偏多，有6個月比舊站偏少，差值變化范圍在-38.9～9.2mm。1月、2月、8月、9月、10月、11月新站月累計降水量多于舊站；其余月份新站累計降水量少于舊站。7月兩站的累計降水量差值最大，新站比舊站少38.9mm，10月新站比舊站累計降水量多9.2mm，其余各月累計降水量差值不明顯。年累計降水量總和新站為433.7mm，舊站為470.5mm,新站比舊站偏少36.8mm。新舊站降水相差較大的7月主要降水差異來源于7月23日，主要是因為夏季對流性降水較多，局地性較強，所以會出現月降水量差距較大現象;其余月份屬于大范圍性降水，所以新舊站降水差異變化不明顯，降水趨勢基本一致。

圖2 新舊站月降水量及其差值分析

3.3 氣壓

據統計，新站月平均氣壓、月平均最高(低)氣壓、月極端最高(低)氣壓均比舊站低，差值在0.4～0.9hPa，新舊站本站氣壓變化并不明顯。月平均氣壓差值為0.5～0.8hPa，月平均最高氣壓差值為0.5～0.9hPa，月平均最低氣壓差值為0.4～0.9hPa。新站年平均氣壓1008.9hPa，舊站年平均氣壓1009.5hPa，新站比舊站偏低0.6hPa。月極端最高、最低氣壓出現的時間一致，見表1。

表1 2019年1—12月新舊站本站各月氣壓比較

3.4 相對濕度

從各月新舊站的平均相對濕度看，1月兩站無差異，11月、12月新站比舊站要高，其余月份均低于舊站，差值在0%～5%，差別不大。月最小相對濕度，8月、11月兩站無差異，12月新站比舊站要高，其余月份均比舊站低，差值在0%～2%。年平均相對濕度新站為64%，舊站為65%，兩站相差1%。兩站月最小相對濕度出現的時間一致,見表2。

表2 2019年1—12月新舊站相對濕度比較

3.5 風向、風速

3.5.1 風向頻率

從圖3可見，2019年新站最多風向為SE，頻率為15%；最少風向為E，頻率為2%，靜風頻率為5%，最多風向頻率與最少風向頻率差值為13%。舊站最多風向為E，頻率為19%；最少風向為W，頻率為2%,靜風頻率為8%，最多風向頻率與最少風向頻率差值為17%。新站與舊站風向頻率差異最大風向為E，無頻率差異風向為W、NE、SSE、WSW、WNW、NW 6個方位。

圖3 新舊站各風向對比圖

3.5.2 平均風速、極大風速

2019年各月新站月平均風速均比舊站偏大，差值變化范圍在0.3～1.1m·s-1。2019年各月新站極大風速均比舊站偏大，差值變化范圍在0.1～4.7m·s-1。平均風速及極大風速新站每月均比舊站偏高。

4 氣象要素產生差異的原因分析

4.1 氣溫

兩站相比，舊站溫度稍微高一點，由于氣溫隨海拔高度上升呈垂直遞減變化，每100m降低0.65℃。新站海拔比舊站高5.4m,所以新站氣溫較舊站相比會有所下降。同時受城市熱島效應影響，舊站周圍環境較新站更容易受其影響，也會導致溫度稍微升高。

4.2 降水

新舊兩站存在距離差，受不同天氣系統影響，夏季強對流天氣頻繁發生而且局地性強，導致新舊站兩地降水會存在明顯差異。

4.3 氣壓

隨著海拔高度的增加氣壓降低，而新站的氣壓感應部分海拔高度比舊站高5.4m，所以新站氣壓比舊站低，又因為兩站海拔高度相差并不明顯，因此，兩站氣壓差異也不明顯。

4.4 相對濕度

年平均相對濕度差異并不明顯，存在差異可能受溫度及周邊環境影響。

4.5 風向風速

風向受周圍高大建筑的影響因素較大，由于舊站位置比較偏向市里，四周高樓矗立，對風向有很大的影響，而新站位置比較偏遠，四周沒有高大建筑物，這也是造成新站的月平均風速、極大風速比舊站大的原因。

5 小結

綜合分析新舊站址氣象要素對比觀測差異情況發現，新站年平均氣溫、年降水量、年平均相對濕度、年平均氣壓均比舊站偏低；新址平均風速比舊址偏大，且風向一致性差。寧陽縣新舊氣象站各氣象要素對比觀測研究分析結果，可為寧陽國家一般氣象觀測站的資料序列延續和訂正提供參考。