镇巴站址迁移前后主要气象要素对比分析

2020-12-22段德军郑薇薇

陕西气象 2020年5期

唐萱,段德军，赵磊，郑薇薇

(1.镇巴县气象局，陕西镇巴 723600；2.汉中市气象局，陕西汉中 72300)

镇巴国家基本气象站旧址(以下简称旧站)位于镇巴210国道过境线、物流中心等城市开发重点区域，近年来随着人口增加，周边探测环境遭到破坏，其观测资料的代表性得不到保障。近年来多地为解决探测环境保护与城市发展之间的矛盾，不得不进行了气象站的迁移[1-2]。大多数气象站迁移后由于探测环境得到了极大改善，气象观测数据更能代表当地气候特点。经过充分研究论证，在上级气象主管部门和当地政府的支持下镇巴国家基本气象站于2016年1月迁至镇巴县泾洋街道办泾洋村黑虎梁(以下简称新站)。观测场地的变迁以及观测仪器的更换都会造成观测数据的差异[3]，按照《地面气象观测规范》以及张红娟[4-6]等人的研究思路，对2016年1—12月镇巴新、旧站平行观测期间的温度、气压、相对湿度、风向、风速进行对比分析，为迁站前后观测资料合并使用及后期均一化处理提供参考。

1 新旧站地理位置、资料来源及分析方法

因新站2016年4月23日11时和2016年12月29日11时两个时次平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、风速资料缺测，故进行数据分析时，按照实有记录进行分析；由于对比观测期间新站降水资料质量较差，故不做分析。表1为镇巴新旧站址地理信息。

表1 镇巴新旧站址地理信息表

计算两站2016年1—12月逐月平均气温、最高气温、最低气温、平均气压、平均相对湿度、平均风速的差值，进行差值对比分析和双样本等方差检验[7]。差值均为新站数据减去旧站数据。双样本等方差检验中t值计算公式如下：

(1)

(2)

2 结果分析

2.1 气温

由表2可看出，平均气温各月差值均为负值，年平均差值为-0.8 ℃，各月差值在-1.1～-0.3 ℃之间；最高气温差值均<0 ℃，年平均差值为-1.2 ℃，各月差值波动在-1.5～-0.7 ℃之间；日最低气温各月差值为负值，年平均差值为-0.8 ℃，各月差值波动在-1.1～-0.3 ℃之间。新、旧两站气温序列P=0.8，大于0.05,新、旧两站月平均气温差没有显著性差异。由此可见虽然新、旧两站观测场海拔高度相差198.3 m(根据温度垂直递减率理论，高度差会造成新站温度比旧站低)，但是两站气温没有显著性差异，数据可以连续使用。

表2 2016年镇巴新站与旧站气象要素月(年)差值平均值

2.2 本站气压

全年各月镇巴新站本站气压均低于旧站，两站差值平均值均为负值，范围在-22.9～-20.7 hPa之间，年平均差值为-21.8 hPa。根据拉普拉斯气压高度差简化订正公式：Δp=-ΔH/8，得出标准气压差为-24.8 hPa。表2所示气压差值与标准气压差值基本相符，由此判断新旧两站气压差主要是由于海拔高度差引起的。新、旧两站气压序列P=0.00，小于0.05,差异显著。

2.3 相对湿度

除7—8月外，其余各月相对湿度新站低于旧站，年平均差值为-1.9%，各月差值范围在-4.5～0.0%之间，其中7—8月两站差值为0.0%(表2)。相对湿度受下垫面性质、降水等因素影响较大，新站下垫面主要是岩石，土壤主要为回填土，蓄水能力有限，因此造成新站相对湿度较旧站普遍偏小。新、旧两站相对湿度序列P=0.56，大于0.05,差异不显著。