营山站站址变动观测资料序列分析论文_郑慧琳

(营山县气象局 四川营山 637700)

摘要:气象站站址变动工作需要充分考虑观测站现址历史资料序列状况及站址变动的可能影响,本文对营山国家一般气象站气象观测资料序列完整性、区域一致性和均一性分析,为站址迁移和选址科学性提供依据。

关键词:站址变动;观测资料序列;完整性;区域一致性;均一性

1营山国家一般气象站站址概况

营山国家一般气象站始建于1958年10月1日,至今未迁移过站址。现址周围全是城市生活区,测场周边地貌发生巨大改变,气象探测环境已遭到严重破坏,面临恶化趋势。2014年气象探测环境调查评估中得分67.4分,探测环境已不符合《气象设施和气象探测环境保护条例》等相关法律法规规定,搬迁工作迫在眉睫。

2营山站现址周边气象台站分布情况

营山站周边100km内共有国家级气象观测站17个,其中基准站1个,基本站4个,一般站12个。气象探测环境分类保护类别属一类的有7个,现址工作年限≥30年有7个,气象探测环境分类保护类别属一类且现址工作年限≥30年有2个。拟迁站址和现址与周边最近一般站蓬安站间距比为1.1(拟迁新址距蓬安站16.4km,现址距蓬安站15km)。

3 营山站观测资料序列完整性、区域一致性和均一性分析

3.1 营山站观测资料序列完整性分析

对营山站1958年建站启用观测以来平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均相对湿度、平均风速(2分钟)按照月值来统计缺测率及数据缺测年月分布状况,对各要素完整性分类评估。营山站6个要素观测资料序列中,6个要素均为1类(序列完整),按照资料完整性判断标准,认为营山站观测资料序列完整。

3.2 营山站观测资料序列区域一致性分析

3.2.1 参考站选取

按照参考站选择标准,最终选择与营山站观测资料序列平行年代长、观测资料相关系数较高,距离较近、拔海高度相差相对较小的蓬安、阆中、渠县三站作为参考站(表1)。三个参考站现址工作时间都在58年以上,探测环境评分均在70分以上,基本满足参考站要求。

表1 参考站与拟迁站基本信息表

3.2.2 差值比较

①平均气温。1959—2015年营山站与参考站整个平均气温差值序列趋于增加变化,通过α=0.05显著性水平(r=0.8154,r0.05=0.26),即差值比较一致性较差。平均气温差值每5年、10年平均也呈增加趋势。

②降水量。营山站与参考站年平均降水量差值在-200至300mm,线性变化趋势未通过α=0.05显著性水平(r=-0.1497,r0.05=0.26),说明差值比较一致性较好。平均降水量差值每5年、10年平均变化趋势也不明显。

③相对湿度。营山站与参考站平均相对湿度差值基本在-5%—8%波动呈下降线性变化趋势,通过α=0.05显著性水平(r=-0.6162,r0.05=0.26),平均相对湿度差值每5年平均和每10年平均也显示显著下降趋势,即差值比较显示营山站平均相对湿度区域一致性变差。

④平均风速。1959—2015年营山站与参考站年平均风速差值波动变化,呈缓慢上升趋势,平均风速差值变化在-0.6—0.1m/s,基本为负值,说明营山站平均风速基本小于参考站,线性变化趋势刚好通过α=0.05显著性水平(r=0.2631,r0.05=0.26),说明平均风速差值序列变化趋势较明显,即差值比较显示营山站平均风速区域一致性变差。

3.2.3营山站观测资料区域一致性综合分析

通过运用两种方法对营山站观测资料计算分析,结果表明,营山站降水量区域一致性较好,平均气温、平均相对湿度和平均风速区域一致性较差。4个要素中,如果3个要素与参考站区域一致性较好,则认为该台站观测资料序列区域一致性较好;反之则较差,综合结论认为营山站观测资料区域一致性较差。

3.3 营山站观测资料序列均一性分析

均一性:均一性问题主要指气象观测台站变迁、仪器更换等非气候原因,造成气候序列中存在均值突变或趋势改变。均值突变在时间序列图中表现为某个时间点前后出现的一个明显“台阶”,通常由迁站、仪器更换、统计方法或观测程序变化等引起。趋势突变指序列随时间逐渐变化,与自然原因或人类活动原因(植被生长、城市化等)有关。报告采用T检验方法对营山站观测平均气温、降水量、平均相对湿度和平均风速(2分钟)等要素年值序列进行均一性分析。

气温和相对湿度资料采用差值序列检验,降水和风速资料采用比值序列检验。T检验前先对检验序列进行正态分布检验,正态分布检验表明,营山站温度差值序列、降水量比值序列、相对湿度差值序列和风速比值序列均为近似正态分布,可直接用T检验进行均一性检验。

3.4检验结果分析

绘制营山站历史观测资料序列均一性检验结果,如图1-4。

图4营山站(57318)平均风速检验结果

不连续点:2005年,仪器更换

检验结果表明,营山站平均气温和平均相对湿度各存在1个断点。造成观测资料不连续原因主要是仪器更换。均一性检验结果表明,营山站平均气温和相对湿度分类均为2类,属于连续性较好,平均降水量、平均风速为1类,序列连续,没有要素达到3类,按照均一性判断标准,综合认为营山站观测资料均一性较好。

4 结论

营山站观测资料年代长,气温(平均、最高、最低)、降水量、平均相对湿度和平均风速序列完整,不存在缺测,营山站观测资料序列完整。差值比较和趋势比较两种方法计算分析结果表明,营山站降水量区域一致性较好,平均气温、平均相对湿度和平均风速区域一致性较差。按照区域一致性判断标准,综合结论认为营山站观测资料区域一致性较差。通过开展现址和新址资料对比观测,可对现址观测资料订正,满足气象业务服务需求。

参考文献:

[1]中华人民共和国气象法.

[2]国家级地面气象观测站迁建撤暂行规定.中国气象局文件 气发(2012)93号

[3]气象设施和气象探测环境保护条例.(国务院第623号令)

[4]地面气象观测规范.(中国气象局2004年1月1日执行)

论文作者:郑慧琳

论文发表刊物:《科技研究》2018年11期

论文发表时间:2019/1/24

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