望奎国家气象观测站迁站对比观测资料差异分析

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:牛铁成1 赵智超 1 张鹤1 奚婷婷2 李国威2
[导读] 望奎县位于黑龙江省腹地,地处松嫩平原东部、呼兰河北岸,小兴安岭西侧山前冲积波状台地。
        1黑龙江省绥化市望奎县气象局152100;2黑龙江省绥化市青冈县气象局151600
        1引言
        望奎县位于黑龙江省腹地,地处松嫩平原东部、呼兰河北岸,小兴安岭西侧山前冲积波状台地。地势东高西低。东部为丘陵漫岗区,中部为漫川漫岗区,西部为低洼平原区,平均海拔167 米,望奎县总面积2320平方公里,地理坐标处于东经126°10'23″-126°59 '00″、北纬46°32'07″-47°28'24″之间。望奎县属于北温带大陆性半湿润季风气候区,全年分为明显的干湿两季,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。
        望奎国家一般气象站现址在1973年迁至现址之初,现址启用初期四周无居民区,处于城市边缘。随着城市建设发展,气象局四周居民不断增多,建筑物不断拔地而起,现址周围观测环境日益恶化,观测环境受到不同程度的影响。
        望奎国家一般气象站拟迁新址位于望奎县火箭乡南侧,占地23148.8平方米。该地地处望奎县火箭乡南侧,地势平坦,北、西侧为乡镇,东、南侧是农田,地形地貌能反映本地大范围的气候特征。观测场四周视野开阔,四周障碍物高度符合气象探测环境保护要求,对气象探测有影响的源体距离观测场距离符合要求,完全符合《气象设施和气象探测环境保护条例》等相关技术要求。
        对比来看,拟迁新址地形、地貌、土壤、植被与现址初建站时相似,拔海高度相差不大,均处于同一气候区,因此,拟迁新址能够代表现址所代表区域的天气气候特征。
        本研究将通过对望奎站新、旧站址2018-2019年连续两年的气温、风向风速、气压及相对湿度等气象要素进行分析,初步研究城市化对气象要素的影响程度。
        2 自然地理概况
        2.1 地理范围及探测环境概况
        2.1.1 望奎国家气象观测站现址
        位于望奎县望奎镇城西路南(北纬46度49分,东经126度27分,海拔高度169.1米),占地面积20000平方米。
        2.1.1.1 现址探测环境情况
        现址观测场四周0-360度全景照片(1.5米高度水平拍摄)
        注:距高比是指某点距观测场围栏的最小水平距离与该点相对观测场高度的比值;障碍物距高比是指该障碍物的最大距高比。
        2.1.2 拟迁新址
        位于望奎县城南8公里,火箭乡南侧(北纬46度45分,东经126度29分,海拔高度176.77米),占地面积23148.8平方米。
        2.1.2.1 新址探测环境情况
        拟选站址观测场四周0-360度全景照片(同现址)
        2.2 气候条件
        新旧站址属同一气候区,属中温带大陆性季风气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春季易干旱,秋季早霜,春秋两季季风气候特征明显。
        3 要素分析
        3.1 新旧站址前后各气象要素变化对比分析
        3.1.1 月平均气温
 
        其中横坐标为时间,纵坐标为温度(℃)。
        由新旧址 2018年7月—2020年7月平均气温分布图可见,两站气温变化趋势基本一致,变化幅度也一致。
        新旧站址月平均气温对比表
        从表中可以看出,2018年7月至2020年7月新旧站月平均气温相差不大,各月来看,新址较旧址月平均气温略低。
        3.1.2 月平均气压
 
        其中横坐标为时间,纵坐标为气压(0.1hpa)。
        由新旧址 2018年7月—2020年7月平均气压分布图可见,两站气压变化趋势基本一致,变化幅度也一致。
        新旧站址月平均气压对比表
 
        从表中数据来看,2018年7月至2020年7月,旧址月平均气压略高于新址数据。
        3.1.3 月平均相对湿度
 
        其中横坐标为时间,纵坐标为相对湿度。
        由新旧址 2018年7月—2020年7月平均相对湿度分布图可见,两站相对湿度变化趋势基本一致,变化幅度也一致。
        新旧站址月平均相对湿度对比表
        从表中数据来看,2018年7月至2020年7月,旧址月平均相对湿度整体略低于新址数据。
        3.1.4 月二分钟平均风速
 
        其中横坐标为时间,纵坐标为风速(0.1m/s)。
        由新旧址 2018年7月—2020年7月二分钟平均风速分布图可见,两站月二分钟平均风速变化趋势基本一致,新址月二分钟平均风速均高于旧址月二分钟平均风速。
        新旧站址月二分钟平均风速对比表
        其中横坐标为时间,纵坐标为温度(℃)。
        由新旧址 2018年7月—2020年7月平均地面0cm温度分布图可见,两站数据变化趋势基本一致,变化幅度也一致。
        新旧站址月平均地面(0cm)温度对比表
        从表中数据来看,2018年7月至2020年7月,旧址月平均地面(0cm)温度整体高于新址数据。
        4 结论
        (1)新站和旧站气象资料分析中发现,新旧站月平均气温相差不多,两站气温变化趋势基本一致,变化幅度也一致,各月月平均气温数值来看,新站均略低于旧站数值。初步分析原因为随着城市建设发展,旧站四周居民不断增多,建筑物不断拔地而起,而新站四周地势平坦,北、西侧为乡镇,东、南侧是农田,视野开阔,受城市热岛效应影响,导致旧站月平均气温略高于新站月平均气温。
        (2)两站月平均气压相差不大,变化趋势、变化幅度也基本一致,各月来看,旧站月平均气压略高于新站数据。初步分析原因为新站海拔高度高于旧站,受高度影响,导致新站气压低于旧站气压。
        (3)两站月平均相对湿度变化趋势、变化幅度基本一致,数据相差大的月份在2018年11月至2019年2月、2019年10月至2020年3月,均处于供暖月份。初步分析为受秋冬季供暖影响,旧站附近供暖需求量大于新站,导致空气相对干燥,相对湿度新站小于旧站。
        (4)月二分钟平均风速,从图和数据中可以看到,新旧站月二分钟平均风速变化趋势基本一致,但新址月二分钟平均风速明显高于旧址月二分钟平均风速。初步分析为由于风速受地理环境影响较大,虽然新旧站同处于同一气候区,但因新站四周地势更为平坦,阻碍风的环境较少,因此新址平均风速高于旧站平均风速。
        (5)月平均地面(0cm)温度,可以看出两站数据变化趋势基本一致,变化幅度也一致,旧址月平均地面(0cm)温度整体高于新址数据。初步分析原因为由于地面温度受地表湿度、气温、海拔、人口密度、城市发展程度等等影响,这些方面均为旧站城市化发展导致,因此旧站地面温度略高于新站。
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