气象台站城市化对气象要素的影响

杨雅红

（香河县气象局，河北 廊坊 065400）

近年来，随着社会经济的快速发展，城市化对气象台站的气象要素的影响日益严重，邓芳莲、卢绮玲、刘勇等针对城市化对气象要素的影响作了相应的分析，高红燕等研究地面气象台站环境变化对气温序列均一性的影响程度，他们的结论都认为气象台站城市化对气象要素的影响是非常明显的。本文对处于城区及乡村的气象台站的资料进行了分析和研究，为今后气象服务和指导本地农业生产及经济发展提供重要依据，对促进香河县的未来经济发展有着十分重要的价值意义。

1 台站所处位置的基本现状

香河县位于廊坊市东北部，周边与北京市、天津市及大厂回族自治县毗邻。其面积为458km2，地处北纬39°45′，东经116°59′。台站属于国家一般气象站（以下简称“香河站”）位于县城西北角，目前已经处于城区中。

三河市位于廊坊市东北部，周边与北京市、天津市及大厂回族自治县毗邻，其面积为643km2，地处北纬39°58′，东经117°05′，台站属于国家一般气象站（以下简称“参考站”）位于县城南高各庄村西，目前处于乡村。

香河站1978年迁到现址时，台站周边地势开阔，四周为基本农田，地形为平原，地势平坦，土壤质地为壤土。随着城市化进程的不断加快，台站逐渐处于城市中心地段，台站周边时有项目建设，台站环境的破坏程度逐年加重。

2 参考站选择

参考站选择标准：

（1）参考站与本站距离近，属于同一气候区。

图1 香河站与参考站年平均气温逐年变化和线性趋势

（2）参考站观测资料序列与本站序列平行年代长，且未迁过站。

（3）参考站周边环境较好，多年来探测环境变化少，拔海高度相差较小。

（4）参考站位于所在城市上风方向，以避免城市的发展对观测数据产生的影响。

综合以上4点考虑，选取廊坊市三河市气象台站作为参考站。

由表1可见，两站年平均气温与海拔高度相差不大，且两站均处于暖温带半干旱半湿润气候区内；两站的资料长度均比较长，且序列完整性好；经过调查参考站周围建筑物多为低矮平房，无高大建筑物，台站环境相对稳定，台站周围比较开阔，城市发展带来的影响相对较小。

3 资料研究与方法

3.1 数据资料

为了保证资料一致，以具有完整年份资料为起始年，终止年一致，故气象资料选取1979年～2013年35年的气温、湿度、风速。将参考站气象资料形成参考站序列，将香河站1979年～2013年数据序列与参考站序列进行对比分析。

3.2 研究方法

对35a气候变化趋势采用了统计学法及线性趋势比较法，对香河站和参考站年平均气温、年平均相对湿度和年平均风速（2分钟）序列分别求取线性趋势，以年代x为自变量（年代为1979～2013），y为各气象要素的因变量，a为线性趋势系数，b为常数，将气象要素的趋势变化用一元线性方程表示，即Y=ax+b。

4 结果与分析

4.1 气温

根据香河站和三河站1979年～2013年以来35a的年平均气温资料，绘制年变化趋势，如图1所示。

由图1可知，香河站与参考站气温随时间变化均为上升趋势，增温速率分别为0.63℃/10a、0.27℃/10a，香河站年平均温度增长趋势明显大于参考站，两站温度变化线从最初的值接近到1991年开始由负值变为正值。

表1 香河站与参考站基本信息表

图2 香河站与参考站年平均相对湿度逐年变化和线性趋势

图3 香河站与参考站年平均风速逐年变化和线性趋势

分析认为，90年代初，台站周围陆续建造了平房、办公楼等，大量的建筑不断向台站观测场逼近。到90年代末，台站已经处于香河县城区中，“城镇面貌三年大变样”工程和香河县城总体规划的实施对台站周围环境产生了明显影响，年平均温度持续上升。2000年后台站周围陆续建起了多个居民区，持续破坏站址周围环境，造成年平均气温不断升高。

4.2 相对湿度

由图2可知，香河站与参考站相对湿度随时间变化均为减小趋势，香河站减小速率1.65%/10a，而参考站减小速率为0.29%/10a，香河站相对湿度减少趋势是参考站的五倍，2008年后，香河站相对湿度开始低于参考站，且趋势显著。

4.3 风速

由图3可知，香河站与参考站平均风速随时间变化均为减小趋势，减小速率分别为0.22（m/s）/10a、0.15（m/s）/10a，由两者平均风速年际变化可以看出，90年代后期开始，香河站年平均风速与参考站相比开始明显减小，且减小趋势越来越大。分析认为，从90年代中后期开始，在城市发展的带动下，香河站周围陆续建起家属院、住宅小区，持续不断的破坏台站周围环境，周围建筑物不断增多，风速相对减小的趋势也变得更明显，所以导致了香河站风速与参考站不一致现象也越来越严重。

4.4 综合分析

趋势比较法的分析结果表明，由于香河站受到城市化的影响明显，而参考站处于乡村，受影响较小，所以香河站的气象要素变化更明显。

结语

（1）由年平均温度变化和趋势分析得出，香河站的平均温度升高明显大于参考站，其增温速率是参考站的两倍多；

（2）由两站的相对湿度变化和趋势分析得出，香河站的相对湿度减小明显快于参考站，且其减小趋势是参考站的五倍；

（3）由风速变化及趋势分析可知，香河站的风速减小速率明显大于参考站，且随着时间的推移这种减小的趋势越来越大。因此得出：受台站城市化的影响，处于城区中的香河站比参考站气象要素的变化更明显，年平均气温明显升高，相对湿度显著减小，风速也明显减小。而且随着城市规模的不断扩大和台站周边建筑群的不断增多，两站气象要素的差异将愈来愈明显。

[1]邓连芳，李社民.西安市市区与郊区气象要素对比分析.陕西气象，2007（05）：39-40.

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