观测环境的变化对气象要素的影响分析

闫飞龙 王金波 蔡蕾 宋菊花

摘 要：通过对同心国家基本气象站2001～2015年部分气象要素的对比分析，发现从2009年至2013年观测场周围探测环境逐年变化，年平均气温、平均水气压都存在不同程度的变化过程，低能见度的日数逐渐增多、大风日数减少，导致有些观测项目数据的代表性受到一定的影响。

关键词：气象观测；环境变化；要素影响

地面气象的观测场就是地面气象资料取得的主要场所，地点应设在能较好地反映本地较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。通常地面气象的探测环境都是避开所有的干扰，以保证地面气象具体探测设施能够准确地获得气象信息，地面气象的观测仪器大都是集中在观测场所，所以说地面气象探测环境就是准确获取气象资料的最小环境。对一个气象台站而言，地面气象探测环境的条件好与坏直接决定了气象资料的准确性和应用层次的深度和广度。从同心国家基本气象站迁站以来的历史资料中可以看出，随着城市建设的跨越式发展，较多气象要素值随观测环境的改变发生了变化。我站的观测环境随城市化进程受到影响，对气象记录的代表性、比较性、准确性造成了一定的影响。

一、观测场环境现状

同心国家基本气象站始建于1955年，现址建成正式运行于2004年1月1日，观测场位于北纬36度58分，东经105度54分，海拔高度1339.7米，建站以来由于城市化进程导致探测环境不断受到影响。2003年建站时观测场周围500米范围内无住户，位于同心县县城的郊区，周围视野开阔，气象环境和自然环境相吻合；2007年后四周建筑物逐渐增多，特别是2009年观测场周围100米外建成预海湖后形成一个大型水体，观测场探测环境逐步受到影响。影响日照计东西方障碍物的最大仰角为东方3.0度，西方3.3度，这与中国气象局批准颁发了《气象探测环境和设施保护办法》在日落和日出方向障碍物的一般高度角为≤5°是相符的，观测场周围没有不符合要求的障碍物。2004年1月1日台站地理位置也由原来的“城镇”改为“郊区”。2008年5月与同心县人民政府签订了气象台站环境保护责任书，2009年《同心区气象探测环境保护专项规划》已经同心县人民政府审批执行，近年来我们加大了执法的力度，先后制止了多起影响观测场探测环境的违规建设，在2011年10月阻止了在同心国家基本气象站观测场正北方向开发建设修理厂、家属楼等建筑物。

二、资料分析

1.气温

从数据分析中可以得出，年平均气温总体保持在13℃左右，2001-2006年气温呈逐步上升趋势，同时受2009年周围观测环境的变化，在2009-2012年之间，平均温度呈逐年下降趋势，2012年之后气温呈正常波动趋势。 2006年比2003年平均气温要高1.7℃，主要是四周建筑物日间吸收大量太阳辐射热能，且不易扩散，令环境迅速升温。夜间这些建筑物又是一个热源，其放出的长波辐射也会使观测场上空的气温升高，从而造成观测站气温偏高。自2009年以后，随着周围观测环境的变化，城市绿化、树木及水体的增加，气温呈逐渐回落趋势。

2.平均水气压

年平均水气压趋势以主体下降、局部上升为主。由于观测场四周10米范围内是土地，不是水泥地， 植被覆盖较好，水分不易散失，所以年平均水气压减小不是太明显，但是随着周围绿化和大型水体的出现，年平均水气压是一个逐年缓慢上升的过程。2001～2003年平均水气压均值为7.9，2004～2008年平均水气压均值为7.0，2009～2015年平均水气压均值为7.7。

3.能见度

由于测站周围500米以外的建筑物等变化价款，有许多观测能见度的目标物不能继续观测，能见度目标物2003年共测26个，同心国家基本观测站能见度目标物控制图中绘制了16个，以前的多数已看不见，2009年11月重新测得9个可用能见度目标物，因周围目标物离得近而影响能见度的判断，会造成大气透明度好时能见度偏小，大气透明度差时能见度偏大，雾日明显增多，具体为2001～2008年平均天数为9.5d，2009～2015年平均天数为15.4d，后者比前者偏少5.9d。

4.大风

从测站搬迁以来，这几年如浮尘、扬沙、沙尘暴等视程障碍现象明显减少，由于新建建筑物、树木对风场的阻尼作用，一般会使风速减小，2001～2008年2分钟平均风速为3.1m.s-1，2008～2015年平均风速为2.8m.s-1，后者比前者偏少0.3m.s-1， 大风日数明显减少，2001～2008年平均大风日数为19.1d，2009～2015年平均大风日数为12.4d，后者比前者少6.7d，大风日数有明显的下降，2001～2008年最大平均风速为15.3m/s，2009～2015年为13.7m/s，相比减少了1.6m/s。刚开迁站时测站位于县城最多风向的上风方，随着城市建设的进一步发展，年最多风向和频率有变化，但是主导风向还是SE。

三、结语

1.通过对同心国家基本气象站2001-2015年的年平均气温、年平均水气压、恶劣能见度、大風等记录的分析，说明同心国家基本气象站观测环境的变化对观测数据的“代表性”造成了一定的影响，所以我们面临的形势十分严峻，气象探测环境保护工作任重道远，随着经济的快速发展，城乡建设不断扩展，原本具有很强代表性环境的气象观测站周围不断有建筑物、水泥地蔓延开来，对探测资料的代表性产生了一定的影响。我们应当采取多种形式，加大对全社会的宣传力度，切实提高全社会对气象探测环境保护重要性的认识，同时多与建设规划部门进行协作沟通，严格审批制度，从源头制止破坏气象探测环境的行为，确保观测环境符合气象观测规范的要求。

2.全球气候变暖[3-4]，虽是不争的实事，但大气候变暖的速度并没有那么快，从对气象资料的统计数字表明，城市化进程造成气象观测环境破坏。通过多次与当地政府部门的衔接，已经把气象观测环境和设施保护纳入城市建设总体规划中，原计划在观测场南面规划的建材市场已改为公园。

参考文献：

[1]中国气象局.地面气象观测规范﹝M﹞.北京：气象出版社，2003.

[2]中国气象局第七号令，《气象探测环境和设施保护办法》，2004.

[3]秦大河，气候变化对我国经济，社会和可持续发展的挑战[J]，外交评论，2007（97）；6-14.

[4]梁桂玲，浅谈全球变暖及其对我国经济的影响[J]，科技信息，2007（22）；306.

作者简介：闫飞龙（1981-）男，宁夏同心人，综合气象观测工程师，研究方向：自动气象站维护与保障。