织金县国家基本气象站迁站对比观测数据的差异分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月第7期   作者:赵庭飞1 李文倩2 罗宇3 杨洋1 施倩雯1
[导读] 利用织金县新址与旧址2018年1—12月同期实测到的气象资料,采用差值、显著性检验等统计分析方法分析织金站迁站前后气温、湿度、
        赵庭飞1 李文倩2 罗宇3 杨洋1 施倩雯1
        1.织金县气象局  贵州织金  552100   2.威宁县气象局  贵州威宁  553100  3.黔西县气象局  贵州黔西  551500
        摘要:利用织金县新址与旧址2018年1—12月同期实测到的气象资料,采用差值、显著性检验等统计分析方法分析织金站迁站前后气温、湿度、风等要素;用t检验法对气象观测站迁站前后资料是否有明显差异进行检验。得出:(1)全年平均气温新址比旧址偏低0.2℃,平均最高、最低均偏低分别为0.7℃、1.6℃。冬季和春季为负温差,夏季和秋季基本为正温差,且温度越低负温差越大,温度越高正温差也越大;全年的月平均风速新址均高于旧址,全年月平均差值分布没有一定的规律性,冬季和夏季两站的月平均风速相差明显比其它季节大;全年相对湿度除6、7、9月新址小于旧址外,其余各月均新址大于旧址。(2)从显著性检验看,除了10、12月最低气温外,其他气象要素在迁站前后无显著差异。在使用气象资料时,新旧站址资料能够合并统计。
        关键词:织金;迁站;对比观测;资料差异分析

        1.引言
        织金县国家基本气象站(57805)始建于1958年1月1日,位于织金县金北路58号,至今已经有62a的气象资料,该址原探测环境较好,但是近年拉力随着城市建设规划的发展,观测场东面、南面、西面有3栋30层楼的电梯楼和大量中低层建筑物,现址已经陷入建筑物包围中,四周下垫面硬化严重,日照、风向风速、能见度等观测严重受到影响,探测环境受到严重破坏。拟建新址位于现址东南面,相距约4.88公里,高差为225.7米,下垫面没有遭到破坏,新址探测环境良好,探测环境评分达100分。本文采用差值统计法对温度、湿度、降水、 风速风向进行统计分析,找出两站址的气象要素差异的主要原因进行初步探讨,为资料的订正和延续应用提供鉴定依据。
        2.资料与方法
        本文选取2018年1月1日至12月31日现址和拟建新址的气象探测资料进行对比分析,选取盖时段内的气温、相对湿度、降水、风向风速数据,采用差值分析统计、标准差统计、显著性检验等方法进行分析。
        3.现址与拟建新址的各气象要素差异分析
 3.1现址与拟建新址的气温差异分析
        分别计算日平均气温、日最高气温、日最低气温、并统计求取月、年差值平均值和差值标准差。各月平均气温差值均为正值,表明拟迁新址各月气温低于现址,新址年平均气温比现址偏低1.83℃,年平均最高气温比现址偏低1.8℃,年平均最低气温偏低1.73℃;季节变化不明显,春季(3~5月)平均偏低大,新址比现址月平均气温平均偏低1.89℃,夏季(6~8月)、秋季(9~11 月)、冬季(12~次年2月)平均分别偏低1.83℃、1.76℃、1.86℃。气温差值标准差表明,平均气温差值标准差较小,表明数据较稳定;最高气温和最低气温标准差相对平均气温略偏大,表明最高气温和最低气温数据相对不够稳定。
        3.2现址与拟建新址的相对湿度差异分析
        分别计算日平均相对湿度、并统计求取月、年差值平均值,相对湿度差值均为负值,表明拟迁新址各月相对湿度均大于现址,年平均相对湿度相差5.0%;12月偏大最为明显,秋季平均差值相对最小,冬季平均差值最大。相对湿度差值标准差相对于其它要素最大,数据相对不稳定,这可能是环境和风速的影响。
        3.3现址与拟建新址的降水差异分析
        计算日降水量并统计求取月、年差值平均值和差值标准差,降水年差值为正值,表明拟迁新址降水量基本少于现址;全年降水量差值为167.8毫米;8、 9月份差值相对较大,其余月份较小。降水差值标准差相对于其它要素较大,数据较不稳定,这可能是局地山区地形环境和仪器等的影响。
        3.3.1 降水量累计相对差值
        拟迁新址对现址的降水量累计相对差值(见表1)表明,12月降水相对差值最大,为-1.04,差异较大;而6月降水相对差值较小,差异不大;年降水相对差值为0.1,表明现址降水量多于新址降水量。

        3.4现址与拟建新址的风速差异分析
        计算日平均风速的差值,并统计求取月、年差值平均值和差值标准差,风速差值全年均为负值,表明拟迁新址各月风速均大于现址;年平均风速偏大1.34m/s,4月偏大最为明显,夏、冬季差值相对较小,春、秋季差值较大。 风速差值标准差相对于其他要素最小,表明数据最稳定。
        3.5现址与拟建新址的风向相符率分析
        通过统计分析得出现址与新址年风向相符率为47%,最大相符率在1月,为 57%,最小相符率在8月,为36%(见表2),可见两站风向一致性一般,主要是现址观测环境受周边城市化影响,新旧址风向因环境变化,有一定差异。
        
        

4. 显著性检验
        采用t检验,显著性水平0.05,对现址近30年的观测资料的平均值和新址的平均值进行显著性检验,检验要素包括平均气温、降水量、平均相对湿度、 平均风速月值和年值。结果如表3。
        由表3可以看出,4个要素中,10、12月平均气温、1、3月降水量、6、9、10、12月平均相对湿度、4、5、6、9月平均风速超过临界值,表明差异显著。 这表明新址的月平均气温、月降水量、月平均相对湿度和月平均风速不可与现址资料续接合并使用;用年数据作气候分析时,新旧站址年降水量和年平均风速资料可续接合并使用,年平均气温和年平均相对湿度资料不可续接合并使用。

5.结论
(1)全年平均气温新址比旧址偏低0.2℃,平均最高、最低均偏低分别为0.7℃、1.6℃。冬季和春季为负温差,夏季和秋季基本为正温差,且温度越低负温差越大,温度越高正温差也越大;全年的月平均风速新址均高于旧址,全年月平均差值分布没有一定的规律性,冬季和夏季两站的月平均风速相差明显比其它季节大;全年相对湿度除6、7、9月新址小于旧址外,其余各月均新址大于旧址。
(2)从检验性检验看,除了10、12月最低气温外,其他气象要素在迁站前后无显著差异。在使用气象资料时,新旧站址资料能够合并统计。

参考文献
[1]杨秀勋,杨明,陈超.铜仁基本站迁站对比观测数据的差异分析.贵州气象,2014(1)38,52-55.
[2]王秋香,周昊楠,陈晓燕.单站资料均一性对本地气候资料趋势结果的影响[J].沙漠与绿洲气象,2010,4(4):15.
[3]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.

第一作者简介:赵庭飞(1988年11月— )女,布依族,本科,工程师,从事综合气象业务工作。
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