任兆龍　王彥紅　李明　任慧龍

摘 要：利用2013年太原基本站遷站前后氣壓、氣溫、相對濕度和風向風速等觀測資料對比分析，發(fā)現(xiàn)新站月平均本站氣壓、月平均最高（低）氣壓、月極端最高（低）氣壓均比舊站略低；平均氣溫1—12月新站比舊站低；月平均相對濕度1—12月新站高于舊站；新站的月平均風速、月最大風速高于舊站，月極大風速1，4，9月持平，8，12月新站小于舊站，其他月新站高于舊站，新、舊站風向有顯著差異。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。

關鍵詞：太原基本站；站址遷移；月平均氣溫；相對濕度

中圖分類號：P468 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.024

太原國家基本氣象站始建于1954-09，由于城市規(guī)模不斷擴大，探測環(huán)境保護形勢日益嚴峻，舊站周圍建筑物逐漸增加，人口日益密集，觀測環(huán)境已經(jīng)不具備地面氣象觀測要求的條件。探測環(huán)境變化一般包括逐漸影響和站址遷移2個階段，而尤其以站址遷移對資料序列均一性影響最為顯著；逐漸影響階段是漸進過程，對氣象要素的影響更為復雜。周昊楠等人通過對比觀測資料分析認為，各氣象要素差異的產(chǎn)生主要來源于城鎮(zhèn)化影響。為了保證氣象觀測資料的代表性、準確性和比較性，改善探測環(huán)境，太原國家基本站于2013-01由太原市小店區(qū)殷家堡村（稱“舊站”，下同）遷至太原市小店區(qū)北格鎮(zhèn)張花村（稱“新站”，下同）。為掌握新、舊站因地理位置和周圍環(huán)境不同而形成的兩站氣象要素的差異，根據(jù)中國氣象局《國家級地面氣象觀測站遷建撤暫行規(guī)定》的要求，于2013-01—2013-12進行了相關要素的對比觀測，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)濟建設提供氣象決策依據(jù)。

1 新、舊站址觀測環(huán)境概況及自動站類型

舊站地理位置為112°33′E、37°47′N，觀測場海拔高度778.3 m，氣壓傳感器海拔高度779.4 m，風速傳感器距地高度11.0 m，地理環(huán)境為郊區(qū)；新站地理位置為112°35′E、37°37′N，觀測場海拔高度776.3 m，氣壓傳感器海拔高度777.3 m，風速傳感器距地高度11.0 m，地理環(huán)境為鄉(xiāng)村。新站位于舊站東南偏南方位，二者直線距離18.4 km。新站為DZZ4型自動站，舊站為CAWS600型自動站。

2 資料與方法

采用的資料為2013-01—12同期氣壓（月平均本站氣壓、月平均最高（低）氣壓、月極端最高（低）氣壓）、氣溫（月平均氣溫、月平均最高（低）氣溫、月極端最高（低）氣溫）、相對濕度（月平均相對濕度、月最小相對濕度）、風速（2 min月平均風速、月最大風速、月極大風速）和月最多風向。采用差值統(tǒng)計方法，1—12月各要素差值為新站觀測值減舊站觀測值。

3 氣象要素對比分析

3.1 本站氣壓

據(jù)統(tǒng)計，新站月平均本站氣壓、月平均最高（低）氣壓、月極端最高（低）氣壓均比舊站略低，1—12月平均本站氣壓差值為0.3～0.5 hPa，平均最高、最低氣壓差值分別為0.3～0.6 hPa和0.2～0.5 hPa，月極端最高（低）氣壓差值為0.1～0.6 hPa（0.0～0.5 hPa），兩站極端最高、最低氣壓出現(xiàn)日期各有一個月不同，其余各月相同。通過圖1可以看出，新、舊站氣壓的時間一致性較好。

3.2 氣溫

由表1、表2可知，1—12月平均氣溫新站比舊站低0.1～2.1 ℃；月平均最高氣溫，9月新、舊站相同，5，10月，新站比舊站高0.2 ℃，其余月份新站比舊站低0.1～0.4 ℃；月平均最低氣溫，1—12月新站比舊站低0.2～1.9 ℃；極端最高氣溫2，6，9，10，12月新站高于舊站0.1～0.7 ℃，其他月份新站低于舊站0.1～1.6 ℃；極端最低氣溫4，7月新、舊站相同，6，11月新站高于舊站0.1 ℃，其余月新站低于舊站0.3～3.3 ℃，極端最高、最低氣溫出現(xiàn)日期各有8個月相同。

3.3 相對濕度

據(jù)統(tǒng)計，新站月平均相對濕度1—12月高于舊站，差值為1%～8%.月最小相對濕度2，4，6，10月新、舊站無差值，5，9月新站低于舊站1%和4%，其他月份新站高于舊站1%～5%，具體如表3所示。兩站最小相對濕度出現(xiàn)日期，1，3，4，5，6，10，11月份相同，其他月份不同。

3.4 風向、風速

從表4可看出，新、舊兩站的風速有較大差異。新站的月平均風速、月最大風速高于舊站，差值分別為0.2～1.3 m/s和0.4～6.0 m/s，月極大風速1，4，10月持平，8，12月新站小于舊站，差值分別0.2 m/s和0.3 m/s，其余月新站大于舊站，差值為0.7～6.7 m/s。月最多風向也存在較大差別，差值在22.5°～135°。當出現(xiàn)大風天氣現(xiàn)象時，差異尤為明顯，新站2013年出現(xiàn)大風5次，舊站全年未出現(xiàn)。

4 新、舊站氣象要素差異分析

4.1 新、舊站氣壓差異分析

氣壓就是大氣壓強或壓力，氣壓與水汽含量、風速、對流強度等密切相關。氣壓隨海拔高度的升高而降低，氣壓差可根據(jù)拉普拉斯簡化訂正公式△P=-△H/8來計算。新、舊站氣壓感應器海拔高度差僅2.0 m，計算可得氣壓差為-0.3 hPa。這表明，產(chǎn)生氣壓差異的原因不是海拔高度的不同。

4.2 新、舊站氣溫差異分析

空氣溫度是代表空氣冷熱程度的物理量，它的變化能夠反應局地環(huán)境的改變。氣溫隨海拔高度的變化可按平均溫度垂直遞減率0.65 ℃/100 m計算。由于新站海拔比舊站低2.1 m，氣溫應升高0.01 ℃，其結果與實際值差異很大，說明兩站的溫差與海拔無關。

4.3 新、舊站相對濕度差異分析

舊站地面、建筑物等所用材料基本不滲水，降雨過后，水基本流入排水管道，綠地面積較少，水分蒸發(fā)、蒸騰少，相反，新站下墊面土壤、植物蒸騰較大；絕對濕度相同時，溫度高相對濕度小，而新站氣溫低于舊站。因此，新站相對濕度高于舊站。

4.4 新、舊站風向風速差異分析

舊站位于城市發(fā)展區(qū)，四周建（構）筑密集且高大，空氣流動性差，熱量不易散發(fā)，造成舊站風速小，風向受外界影響大；新站四周空曠，造成風速較大，風向受外界影響小。

5 結論

由于新站位于鄉(xiāng)村，周圍下墊面是耕田（地），而舊站位于近郊的高新開發(fā)區(qū)中，周圍是高樓和城市道路，因此舊站的溫度高、濕度低。兩站氣壓相差0.3～0.5 hPa，儀器差是主要原因。舊站址周圍建筑密集，每座建筑物都阻擋氣流，從而使風力削弱，導致舊站風速比新站明顯減小。綜上所述，產(chǎn)生氣象要素差異的主要原因為觀測場周圍環(huán)境和下墊面狀況發(fā)生改變，特別對溫度、風向風速和濕度的影響尤為顯著。由于舊站周圍近幾年建筑物逐漸增加，從而影響空氣的流通及風向風速的變化。而新站位于比較開闊的鄉(xiāng)村，遠離居民生活區(qū)，因此受人類活動影響較小。

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〔編輯：劉曉芳〕