五原縣氣象局遷站前后主要?dú)庀笠貙Ρ燃霸蚍治?/h1>
2020-08-18 12:16:04張保龍劉亞嬌
農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2020年7期
張保龍，劉亞嬌
（內(nèi)蒙古巴彥淖爾市氣象局，內(nèi)蒙古自治區(qū) 巴彥淖爾 015000）
為了保證氣候資料的延續(xù)性，地面觀測資料的代表性、準(zhǔn)確性，新、舊站址必須進(jìn)行為期至少1年的對比觀測工作[1-2]。五原縣氣象局原站址位于五原縣隆興昌鎮(zhèn)，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，觀測場周圍住宅區(qū)增多，建筑物高度逐年增高，探測環(huán)境遭到破壞，不能滿足現(xiàn)代氣象觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。2013年—2014年對五原縣氣象局新、舊站址數(shù)據(jù)進(jìn)行對比觀測。2015年1月1日，觀測場遷至隆興昌鎮(zhèn)南郊的工業(yè)園區(qū)，新站周邊是小型工廠，空氣流暢，受建筑物等環(huán)境因素影響小。
1 資料和方法
1.1 資料來源
本文利用2013年新、舊站址的氣象觀測資料，通過對各種數(shù)據(jù)（例如風(fēng)向和風(fēng)速等資料）進(jìn)行綜合分析，找到差異原因，以便提供更好的專業(yè)服務(wù)。使用2013年1月1日—12月31日五原新、舊站址的同期逐日氣象觀測要素（主要是氣溫）進(jìn)行對比分析。
1.2 統(tǒng)計(jì)方法
差值：設(shè)Ai為新站第i次的某要素觀測值，Bi為同一時(shí)間舊站該要素觀測值，則新、舊站址第i次要素觀測的差值為xi=Ai-Bi。
差值平均值：設(shè)對比觀測的樣本容量為n，則差值的平均值xˉ為：
差值標(biāo)準(zhǔn)差：差值標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式為：
2 新、舊站址各氣象要素差值分析
分別計(jì)算新站和舊站之間逐月的觀測資料的差值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
2.1 氣溫差異分析
根據(jù)表1數(shù)據(jù)可以看出：最高氣溫在春夏季偏差較大，秋冬季節(jié)偏差較小。
新、舊站址最低氣溫的年平均差值-1.7℃，1月—12月最低氣溫月平均差值在-2.6℃～-0.6℃，其中最小差值在5月為-0.6℃，其次是8月—11月差值-1.5℃～-1.2℃，其余月份差值-2.6℃～-1.7℃。說明最低氣溫在春冬季偏差較大，夏秋季偏差較小。
2.2 平均相對濕度差異分析
由表1可知，新、舊站址相對濕度的年平均差值7.6%。全年各月相對濕度新站均大于舊站。1月—4月和12月差值4%～6%，7月—9月差值10%～12%。說明相對濕度在春冬季偏差較小，夏季偏差較大。
新、舊站址相對濕度年差值標(biāo)準(zhǔn)差4.2%。月差值標(biāo)準(zhǔn)差1.9%～5.9%，表明相對濕度的離散度較大，但是其在時(shí)間序列分度上呈現(xiàn)一致性，即同增同減。
2.3 風(fēng)速差異分析
由表1可知，新、舊站址最大風(fēng)速的年平均差值0.49 m/s。新、舊站址逐月最大風(fēng)速差值0.1～0.8 m/s。平均風(fēng)速的年平均差值0.44 m/s，新、舊站址逐月平均風(fēng)速差值除8月—9月外，其他0.1～1.0 m/s。說明新站平均風(fēng)速夏季偏差較小，其余月份偏差較大。
新、舊站址的最大風(fēng)速及平均風(fēng)速的年差值標(biāo)準(zhǔn)差較小。說明數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定，表明新站地理環(huán)境對風(fēng)速變化影響較小。
表1 五原新站與舊站各要素月（年）差值平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表Tab.1 Average value and standard deviation of monthly(annual)difference of each element
3 顯著性檢驗(yàn)
對五原舊站近20年的平均相對濕度、平均氣溫、平均風(fēng)速進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。在顯著水平a為0.05，自由度為20時(shí)（ta的標(biāo)準(zhǔn)值為2.09），平均風(fēng)速、平均氣溫、平均濕度均為差異不顯著，表明各要素隨時(shí)間變化的趨勢一致性較好，新、舊站址的數(shù)據(jù)連續(xù)性較好，可以延續(xù)使用。在顯著水平a為0.1，自由度為20時(shí)（ta的標(biāo)準(zhǔn)值為1.73），平均風(fēng)速、平均濕度均為差異不顯著，但平均氣溫在3月、5月存在顯著性差異（
4 結(jié)論
（1）遷站后的氣象觀測場四周空曠，無高大建筑物阻擋，觀測場周圍植被覆蓋率較高，水分蒸發(fā)量低。測站周圍的環(huán)境變化是造成以上要素差異的主要原因。
（2）新站和舊站的地面觀測資料進(jìn)行訂正后做成統(tǒng)一資料序列使用是可行的。
（3）2013年年平均相對濕度新站大于舊站，各月相對濕度新站均大于舊站，但新、舊站址相對濕度隨時(shí)間的變化趨勢一致。
（4）2013年年平均最大風(fēng)速、2 min平均風(fēng)速新站均大于舊站。月最大風(fēng)速新站均大于舊站，月平均風(fēng)速8月—9月新站小于舊站，其余月份新站大于舊站。
（5）新站最多風(fēng)向是W，舊站最多風(fēng)向是ENE，相差7個(gè)方位。新站靜風(fēng)出現(xiàn)的頻率整體小于舊站。新、舊站最大風(fēng)向相符率在7月為56%，最小風(fēng)向相符率在9月為38%，新、舊站址的年風(fēng)向相符率47%。受局地環(huán)境的影響，風(fēng)向差別較大，延續(xù)性使用的價(jià)值不高。
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張保龍，劉亞嬌
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為了保證氣候資料的延續(xù)性，地面觀測資料的代表性、準(zhǔn)確性，新、舊站址必須進(jìn)行為期至少1年的對比觀測工作[1-2]。五原縣氣象局原站址位于五原縣隆興昌鎮(zhèn)，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，觀測場周圍住宅區(qū)增多，建筑物高度逐年增高，探測環(huán)境遭到破壞，不能滿足現(xiàn)代氣象觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。2013年—2014年對五原縣氣象局新、舊站址數(shù)據(jù)進(jìn)行對比觀測。2015年1月1日，觀測場遷至隆興昌鎮(zhèn)南郊的工業(yè)園區(qū)，新站周邊是小型工廠，空氣流暢，受建筑物等環(huán)境因素影響小。
1 資料和方法
1.1 資料來源
本文利用2013年新、舊站址的氣象觀測資料，通過對各種數(shù)據(jù)（例如風(fēng)向和風(fēng)速等資料）進(jìn)行綜合分析，找到差異原因，以便提供更好的專業(yè)服務(wù)。使用2013年1月1日—12月31日五原新、舊站址的同期逐日氣象觀測要素（主要是氣溫）進(jìn)行對比分析。
1.2 統(tǒng)計(jì)方法
差值：設(shè)Ai為新站第i次的某要素觀測值，Bi為同一時(shí)間舊站該要素觀測值，則新、舊站址第i次要素觀測的差值為xi=Ai-Bi。
差值平均值：設(shè)對比觀測的樣本容量為n，則差值的平均值xˉ為：
差值標(biāo)準(zhǔn)差：差值標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式為：
2 新、舊站址各氣象要素差值分析
分別計(jì)算新站和舊站之間逐月的觀測資料的差值、平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
2.1 氣溫差異分析
根據(jù)表1數(shù)據(jù)可以看出：最高氣溫在春夏季偏差較大，秋冬季節(jié)偏差較小。
新、舊站址最低氣溫的年平均差值-1.7℃，1月—12月最低氣溫月平均差值在-2.6℃～-0.6℃，其中最小差值在5月為-0.6℃，其次是8月—11月差值-1.5℃～-1.2℃，其余月份差值-2.6℃～-1.7℃。說明最低氣溫在春冬季偏差較大，夏秋季偏差較小。
2.2 平均相對濕度差異分析
由表1可知，新、舊站址相對濕度的年平均差值7.6%。全年各月相對濕度新站均大于舊站。1月—4月和12月差值4%～6%，7月—9月差值10%～12%。說明相對濕度在春冬季偏差較小，夏季偏差較大。
新、舊站址相對濕度年差值標(biāo)準(zhǔn)差4.2%。月差值標(biāo)準(zhǔn)差1.9%～5.9%，表明相對濕度的離散度較大，但是其在時(shí)間序列分度上呈現(xiàn)一致性，即同增同減。
2.3 風(fēng)速差異分析
由表1可知，新、舊站址最大風(fēng)速的年平均差值0.49 m/s。新、舊站址逐月最大風(fēng)速差值0.1～0.8 m/s。平均風(fēng)速的年平均差值0.44 m/s，新、舊站址逐月平均風(fēng)速差值除8月—9月外，其他0.1～1.0 m/s。說明新站平均風(fēng)速夏季偏差較小，其余月份偏差較大。
新、舊站址的最大風(fēng)速及平均風(fēng)速的年差值標(biāo)準(zhǔn)差較小。說明數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定，表明新站地理環(huán)境對風(fēng)速變化影響較小。
表1 五原新站與舊站各要素月（年）差值平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表Tab.1 Average value and standard deviation of monthly(annual)difference of each element
3 顯著性檢驗(yàn)
對五原舊站近20年的平均相對濕度、平均氣溫、平均風(fēng)速進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。在顯著水平a為0.05，自由度為20時(shí)（ta的標(biāo)準(zhǔn)值為2.09），平均風(fēng)速、平均氣溫、平均濕度均為差異不顯著，表明各要素隨時(shí)間變化的趨勢一致性較好，新、舊站址的數(shù)據(jù)連續(xù)性較好，可以延續(xù)使用。在顯著水平a為0.1，自由度為20時(shí)（ta的標(biāo)準(zhǔn)值為1.73），平均風(fēng)速、平均濕度均為差異不顯著，但平均氣溫在3月、5月存在顯著性差異（
4 結(jié)論
（1）遷站后的氣象觀測場四周空曠，無高大建筑物阻擋，觀測場周圍植被覆蓋率較高，水分蒸發(fā)量低。測站周圍的環(huán)境變化是造成以上要素差異的主要原因。
（2）新站和舊站的地面觀測資料進(jìn)行訂正后做成統(tǒng)一資料序列使用是可行的。
（3）2013年年平均相對濕度新站大于舊站，各月相對濕度新站均大于舊站，但新、舊站址相對濕度隨時(shí)間的變化趨勢一致。
（4）2013年年平均最大風(fēng)速、2 min平均風(fēng)速新站均大于舊站。月最大風(fēng)速新站均大于舊站，月平均風(fēng)速8月—9月新站小于舊站，其余月份新站大于舊站。
（5）新站最多風(fēng)向是W，舊站最多風(fēng)向是ENE，相差7個(gè)方位。新站靜風(fēng)出現(xiàn)的頻率整體小于舊站。新、舊站最大風(fēng)向相符率在7月為56%，最小風(fēng)向相符率在9月為38%，新、舊站址的年風(fēng)向相符率47%。受局地環(huán)境的影響，風(fēng)向差別較大，延續(xù)性使用的價(jià)值不高。
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