賀立華，安海霞，張建波，王春燕，梁春旺

（1.邢臺(tái)市氣象局，河北 邢臺(tái) 05400；2.平鄉(xiāng)縣氣象局，河北 邢臺(tái) 054500）

邢臺(tái)國家基本氣象站（以下簡稱“邢臺(tái)站”），始建于1954-01-01，現(xiàn)址經(jīng)度114°30′14″E，緯度37°03′52″N，觀測場海拔高度77.3 m，位于邢臺(tái)市冶金北路81 號(hào)紫金公園院內(nèi)；新址經(jīng)度114°21'32″E，緯度37°10'51″N，觀測場海拔高度183.0 m，位于現(xiàn)址西北方、邢臺(tái)縣皇寺鎮(zhèn)以東3 000 m，距現(xiàn)址18 240 m，按照規(guī)定從2014-01-01—2014-12-31 完成了對比觀測[1-5]。本文通過分析對比觀測期間的日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水量、日平均相對濕度、日平均風(fēng)速的差值，并統(tǒng)計(jì)求取月、年差值平均值和差值標(biāo)準(zhǔn)差，找出邢臺(tái)站現(xiàn)址和新址觀測數(shù)據(jù)存在的偏差及影響因子[6-11]，為邢臺(tái)站觀測資料序列完整性、區(qū)域一致性和均一性分析提供科學(xué)參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文所采用的數(shù)據(jù)來源于邢臺(tái)國家基本氣象站2014 年現(xiàn)址和新址日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水量、日平均相對濕度、日平均風(fēng)速等數(shù)據(jù)。

1.2 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法

1.2.1 差值

設(shè)Ai為舊址某要素第i 次觀測值，Ui為相應(yīng)時(shí)間新址自動(dòng)站儀器觀測值，則第i 次的差值為xi=Ui－Ai.

1.2.2 差值平均值

設(shè)對比觀測次數(shù)為n，則差值的平均值為：

1.2.3 差值標(biāo)準(zhǔn)差

差值的標(biāo)準(zhǔn)差σ為：

1.2.4 舊址址與新址觀測數(shù)據(jù)差異的顯著性檢驗(yàn)

利用舊址近20 年的觀測要素?cái)?shù)據(jù)月（年）平均值序列，對新址平行觀測期的月（年）平均值進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

假設(shè)x0為平行觀測期的某要素月（年）平均值，假定樣本容量為n 月（年），這n 年人工觀測的相應(yīng)要素月（年）平均值的樣本序列為x1，x2，…，xi，…，xn，統(tǒng)計(jì)量為：

在顯著水平a 為0.05（0.01），自由度為n，當(dāng)|t|＞ta，則表示平均值x0與其他年份平均值差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 差值及標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)

分別計(jì)算日平均氣溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日降水量、日平均相對濕度、日平均風(fēng)速的差值，并統(tǒng)計(jì)求取月、年差值平均值和差值標(biāo)準(zhǔn)差，結(jié)果如表1 和表2 所示。

2.1.1 氣溫

氣溫差值為負(fù)值時(shí)表示，擬遷新址氣溫低于現(xiàn)址，新址年平均氣溫比現(xiàn)址低0.6 ℃，年最高氣溫比現(xiàn)址低1.1 ℃，年最低氣溫比現(xiàn)址低0.5 ℃，季節(jié)變化無明顯特征。11、12月份最低氣溫符號(hào)為正，與總體平均情況不一致。

氣溫差值標(biāo)準(zhǔn)差表明，平均氣溫和最高氣溫標(biāo)準(zhǔn)差接近，最低氣溫標(biāo)準(zhǔn)差相對較大。

表1 邢臺(tái)站現(xiàn)址與新址各要素月（年）差值平均值表

表2 邢臺(tái)站現(xiàn)址與新址各要素月（年）差值標(biāo)準(zhǔn)差σ

2.1.2 降水

降水差值以負(fù)值為主，表明新址降水明顯少于現(xiàn)址，新址年降水量比現(xiàn)址少15.4 mm，有一定的差異。大部分月份新址降水量少于現(xiàn)址，只有7、10 月降水量大于現(xiàn)址。

降水差值標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)相對不夠穩(wěn)定，考慮到只用一年的數(shù)據(jù)作比較以及降水的局地性特征，這種差異可以忽略。

2.1.3 相對濕度

相對濕度差值大部分為負(fù)值，表明擬遷新站址相對濕度小于現(xiàn)址，年平均相對濕度相差3%.6、7、8、9 月差值較小，冬季差值較大。

相對濕度差值標(biāo)準(zhǔn)差相對于其他氣象要素最大，受局地降水和風(fēng)的影響，產(chǎn)生這種差異具有一定合理性的。

2.1.4 風(fēng)速

風(fēng)速差值為正值，表明新址風(fēng)速大于現(xiàn)址，年平均風(fēng)速偏大1.9 m/s，4、5 月份偏大比較明顯。主要因?yàn)楝F(xiàn)址位于市區(qū)，周圍被建筑物包圍。新址位于郊區(qū)，地處空曠，風(fēng)越大，季節(jié)差異越大。

風(fēng)速差值標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)和其他要素相比較，比較穩(wěn)定。

2.2 顯著性檢驗(yàn)

采用t 檢驗(yàn)，顯著性水平0.05.對現(xiàn)址20 年的觀測資料的平均值和新址的平均值進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)要素包括平均氣溫、降水量、平均相對濕度，平均風(fēng)速月值和年值。由表3 可以看出，4 個(gè)要素中，5 月份的平均相對濕度和所有月份的的平均風(fēng)速超過臨界點(diǎn)、差異顯著，平均氣溫和降水量差異不顯著?？紤]到新址和舊址周圍環(huán)境的改變對風(fēng)速的影響較大，可以認(rèn)為新址資料可與現(xiàn)址資料續(xù)接合并使用。

表3 邢臺(tái)站現(xiàn)址與新址t 檢驗(yàn)（顯著性水平0.05 的標(biāo)準(zhǔn)值為2.09）

3 結(jié)論與分析

邢臺(tái)站現(xiàn)址與新址之間觀測數(shù)據(jù)存在一定偏差，最高氣溫、相對濕度、風(fēng)速、風(fēng)向偏差比較明顯。新址年平均氣溫低于現(xiàn)址，平均低0.6 ℃；風(fēng)速新址大于舊址，年平均風(fēng)速相差1.9 m/s；相對濕度新址略小于現(xiàn)址3%，年降水量新址明顯少于現(xiàn)址，年降水量少15.4 mm。新址和現(xiàn)址氣溫、降水、風(fēng)向風(fēng)速季節(jié)變化均無明顯特征。相對濕度在6、7、8、9 月差值較小，冬季差異較大。新址和現(xiàn)址相對濕度除5 月份的相對濕度差異顯著外，其他月份相對濕度一致性較好；氣溫差異不明顯，一致性較好。風(fēng)速一致性較差，與新址和現(xiàn)址觀測場周邊環(huán)境不同有關(guān)。