魏明明+李杰
摘 要:利用嶗山區(qū)國家一般站2015年新、舊站觀測資料,對比分析遷站前后氣溫、相對濕度、降水量及風(fēng)向風(fēng)速差異。得出新站氣溫低于舊站,相對濕度和風(fēng)速高于舊站,產(chǎn)生氣象要素差異的主要原因為新、舊探測環(huán)境、探測下墊面及海拔高度影響。
關(guān)鍵詞:遷站;氣象要素;差異;嶗山國家一般站
中圖分類號:P41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170733202
嶗山國家一般站始建于1948年1月,1980年1月遷址現(xiàn)址。近年來城市快速建設(shè),對現(xiàn)址觀測環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,已不符合《地面氣象觀測規(guī)范》和《氣象設(shè)施和氣象探測環(huán)境保護(hù)條例》要求,影響氣象要素準(zhǔn)確性。2011年開始在現(xiàn)址東南方向,直線距離10.8km處建立新址。為盡快掌握因遷站導(dǎo)致新站舊站間氣象要素差異及國家相關(guān)文件中站址遷移和對比觀測要求,對嶗山站新、舊站2015年1—12月同期實測氣象資料對比分析,以期掌握遷站對各氣象要素的影響,為資料延續(xù)使用及氣候分析、氣象服務(wù)、科研工作中資料正確使用提供參考依據(jù)。
1 新、舊站觀測環(huán)境
新站址觀測場22600~27000′方向距自然山體較近,距離615m、仰角10.8°外,其余四周視野開闊,下墊面均為自然綠植覆蓋,東南方距?!?800m。而舊址觀測場29142~7442方向,距離44.7m、仰角1330′;8430~9542方向,距離93m、仰角8°54均有民房,其余周圍均高樓林立,觀測環(huán)境被嚴(yán)重破壞。
2 資料與方法
選取2015年1—12月新、舊站同期氣溫(平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫)、相對濕度(平均相對濕度、最低相對濕度)、降水量、風(fēng)向風(fēng)速(2min平均風(fēng)速、最多風(fēng)向、最大風(fēng)向風(fēng)速)。
2.1 嶗山新、舊站觀測資料序列完整性分析
新、舊站對比觀測期間平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水量、平均相對濕度、平均風(fēng)速(2min)缺測率按照月值和公式1統(tǒng)計,分為4類,1類總?cè)睖y率0%,序列完整;2類<0.5%,完整性較好;3類為0.5%~3%,完整性一般;4類>3%,完整性較差。
按照上述標(biāo)準(zhǔn)對各要素完整性進(jìn)行分類評估。6個要素缺測率均為0,分類結(jié)果均屬1類,各要素完整性評估結(jié)果均為序列完整,因此認(rèn)為嶗山新、舊氣象觀測站現(xiàn)址觀測資料均序列完整。
3 新舊站氣象資料對比分析
統(tǒng)計新舊氣象觀測站氣溫、相對濕度、降水量和2分鐘風(fēng)向風(fēng)速的2015年氣象資料,采用差值比較和趨勢比較兩種方法進(jìn)行對比分析。
3.1 氣溫
其中Ai和Ui分別代表擬遷站(新站)和本站(舊站)第i月觀測值。
新站1—12月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫均低于本站同期要素值。月平均氣溫差值范圍為-1.4~-0.1℃,差值平均值=-0.9,新站平均氣溫偏低。
月平均最高氣溫差值范圍-2.3~-0.1℃,6月份差值最大;月平均最低氣溫差值范圍-1.4~0.0℃,5月份差值最大;極端最高氣溫差值范圍-2.5~-0.3℃,6月份差值最大,差值為-2.5℃;極端最低氣溫差值范圍-1.4~0.0℃,5月份差值最大(表1)。
主要原因為新站址靠近大海,受海洋性氣候影響,遠(yuǎn)離城市,人口較少的郊外,地貌特征較好,四周無污染源。而舊站址所處城區(qū),人口密集,周圍建筑物多,熱島效應(yīng)明顯。擬遷站附近均被植被覆蓋,四周有自然山體,森林覆蓋面積較大。舊站址四周被房屋包圍,下墊面為水泥路面,新舊站址下墊面性質(zhì)不同也是導(dǎo)致兩地氣溫差異的因素之一。
3.2 相對濕度
相對濕度同樣采用差值比較法,能直觀的反映兩站之間濕度的相對偏差,同時對逐月最小相對濕度進(jìn)行了統(tǒng)計和對比。新站月平均相對濕度、月最小相對濕度均高于舊站,差值范圍均在1%~9%,差值最大在6月為9%(圖2)。新站年平均相對濕度70%,舊站年平均相對濕度65%,新站高于舊站5%。主要原因為擬遷站周圍綠植覆蓋面積較高,靠近海洋,水汽輸送較多,而本站則因城市熱島效應(yīng)和綠植覆蓋面積少,偏低濕度。
3.3 降水量
降水量采用差值比較法,能直觀反映2站降水量的相對偏差。其中4—10月采用翻斗式雨量傳感器,11—12月采用稱重式降水傳感器。新、舊站4—12月降水量差值-38.6(表3)。
3.4 風(fēng)向風(fēng)速
根據(jù)中國氣象局綜合觀測司《關(guān)于國家級地面氣象觀測站站址遷移有關(guān)事宜的通知》(氣測函[2011]89號)要求,觀測風(fēng)速>0.2m/s時統(tǒng)計風(fēng)向相符率,新站與本站風(fēng)向角度差<22.5°時即認(rèn)為兩者相符。統(tǒng)計2015年新、舊站1—12月逐月平均風(fēng)速、平均風(fēng)速差可知,新站平均風(fēng)速最低值2.9m/s,出現(xiàn)在8月;舊站平均風(fēng)速最低值1.8m/s,出現(xiàn)在1、9、11月,均>0.2m/s最低要求,符合統(tǒng)計風(fēng)向相符率條件。
新站秋冬季最多風(fēng)向為西北風(fēng),春夏季大致為東南風(fēng),新舊站秋季風(fēng)向偏差較大,應(yīng)為2站地理環(huán)境差異明顯,地形風(fēng)和海陸風(fēng)影響所致。新舊站逐月最大風(fēng)和極大風(fēng)差異較大,舊站最大、極大風(fēng)速僅為新站的50%左右,這主要?dú)w因于臺站周圍環(huán)境及海拔高度的明顯不同。
參考文獻(xiàn)
[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):9.
[2]李又君,梁國堅,楊士恩,等.氣象站遷站前后氣溫同期觀測資料對比[J].氣象科技,2010,38(05).
作者簡介:魏明明(1985-),男,甘肅省慶陽市正寧縣人,本科,助理工程師,從事觀測業(yè)務(wù)工作。