蚌埠民用机场临时气象观测站和怀远国家气象观测站气象要素特征的对比分析

赵 闫，宋祖悦，李永存，刘肖肖

怀远县气象局，安徽怀远 233400

为了加快皖北协调发展，促进蚌埠经济社会健康快速发展，优化华东地区机场布局、扩大航空运输覆盖面，适应通航发展趋势，促进军民融合、加强国防建设等需要，建设蚌埠民用机场是必要和可行的。蚌埠民用机场选址在怀远县淝河乡滕湖村附近。怀远县位于安徽省北部，地处淮河中游北岸，属亚热带季风气候和温带季风气候的交界地带，四季分明、雨量适中、春温多变、夏雨集中、秋高气爽、日照充足、无霜期长，自然灾害常见的有水、旱、风、雹、雪灾。历年平均气温为16.1 ℃，历年平均降水量为955.7 mm。

从机场运行的角度出发，主要考虑机场净空、空域及气象条件。其中气象条件是机场选址的重要依据。机场站属暖温带向亚热带的过渡型气候，气温、降水量、相对湿度、风向、风速均满足机场设计要求，能够保证未来机场的适航率。从温度、降水量、气压、风向风速、能见度等方面对怀远国家气象观测站（以下简称怀远站）和蚌埠民用机场临时气象观测站（以下简称机场站）进行了对比分析，以了解机场站的气候特征及二者之间存在的差异[1-2]。

1 观测环境概况和资料来源

机场站位于怀远县淝河镇滕湖村附近，经纬度为33°10′N，117°03′E，海拔高度为23.0 m。机场站于2016年8月建成，并于2016年9月正式开始观测统计数据。观测场周边为耕地和村民集散居住地，耕地为冬小麦、玉米农作。因周边环境条件限制，该址气象观测要素易受居民活动和高大农作物影响。怀远站位于怀远县荆山镇沈郢村西蚌埠现代农业示范园区内（32°59′N，纬度117°04′E），海拔24.5 m。怀远站始建于1958年11月1日，站址位于县西郊东十里铺“郊外”（117°11′E，33°02′N），海 拔21.6 m。1960年12月1日，怀远 站迁至怀远县城关镇老城内（117°11′E，32°58′N），海拔19.6 m。因建涡河三桥影响探测环境，于2006年1月1日迁到怀远县榴城镇卞和路北段（117°11′39″E，32°59′11″N），海拔21.2 m。2017年1月1日迁至现址。该址气象探测环境优。机场站和怀远站直线距离20.1 km。机场站和怀远站气象数据来源于怀远县气象局。

2 两测站资料对比分析

2.1 平均气温、极端最高气温、极端最低气温

2020年，机场站年平均气温为15.7℃，怀远站平均气温为16.0 ℃，机场站平均气温整体偏低0.3 ℃；机场站年极端最高气温为39.0 ℃，怀远站年极端最高气温为37.7 ℃，机场站偏高1.3 ℃，机场站周边为耕地和村居民集散居住地，受其影响，气温偏高。机场站年极端最低气温为-7.5 ℃，怀远站2020年年极端最低气温为-6.9 ℃，机场站气温偏低0.6 ℃。机场站相对怀远站，温差较大，且两站最高、最低气温出现在每年的6月和1月。

机场站月平均气温与怀远站的月平均气温差值分别为0、-0.1、-0.8、-0.7、-1、-0.1、-0.5、-0.3、-0.3、0.1、-0.2、-0.3 ℃，机场站整体气温偏低，其中1月平均气温相当，10月平均气温略偏高；机场站月极端最高气温与怀远站月极端最高气温差值分别为0.4、0、-0.1、-1.1、-0.4、1.3、0.8、1.5、0.9、2.5、1.1、0 ℃，机场站整体气温偏高，其中2月和12月气温相当，3—5月气温偏低；对比月极端最低气温，机场站与怀远站的差值分别为-0.6、3.6、-2.3、-2.7、-2.6、-2.7、-2.1、-4.0、-5.9、-1.7、-1.3、-1.0 ℃，机场站的整体偏低，其中2月气温偏高（图1）。两测站各月气温的平均气温、极端最高气温和极端最低气温的相关性非常好，相关系数均达到0.99以上，通过99.9%的信度检验，机场站气温资料具有代表性[3-4]。整体而言，相比怀远站，机场站平均气温整体偏低，年极端最高气温偏高，年极端最低气温偏低，年内气温振幅较大。

图1 机场站月平均气温与怀远站的月平均气温

2.2 相对湿度

机场站平均相对湿度为78%，怀远站平均相对湿度为80%，机场站偏低2%。从每月数据来看，机场站与怀远站相对湿度差值分别为-2、-2、2、1、3、-2、-2、-2、-5、-8、-4、-3 ℃，机场站的整体偏低，其中3、4、5月相对湿度偏高，机场站和怀远站相对湿度最高均在2月，分别为86%和88%，最小相对湿度均为69%，机场站为11月，怀远站为5月。两测站各月相对湿度的相关性好，相关系数均达到0.88以上，通过88.2%的信度检验，机场站相对湿度资料具有代表性（图2）。整体月平均相对湿度两站差异不大。

图2 机场站与怀远站月平均相对湿度

2.3 气压

气压在1 000.5～1 026.8 hPa范围内变化。机场站平均气压为1 014.1 hPa，比怀远站（1 013.5 hPa）偏高0.6 hPa，两站气压最高、最低值对应出现在1月和7月（图3）。从同步资料相关分析结果可以看出，机场站的平均海平面气压与怀远站海平面气压的相关系数达0.99以上，通过99.9%的信度检验。由于机场站海拔偏低，月平均气压较怀远站偏高约0.6 hPa。

图3 机场站与怀远站月平均气压

2.4 降水量

机场站累计降水量为532.6 mm，较怀远站（630.9 mm）同期偏少98.3 mm，机场站月累计降水量机场站较怀远站偏少约8 mm，此数据没有考虑仪器差异及夏季局地阵雨差异。降水集中在6月和8月，机场站月平均降水量分别为151.4和137.6 mm；6月平均降水量最多，为167.7 mm，3月最少，为4.8 mm（图4）。从两站数据相关分析结果可以看出机场站的月累计，降水量与怀远站月累计降水量的相关系数达0.98 以上，通过98.6%的信度检验。可以看出，机场站降水资料具有代表性。

2.5 风

统计分析2020年机场站风资料，年平均风速为2.3 m/s，比怀远站年平均风速（2.7 m/s）偏小0.4 m/s；机场站3月和12月平均风速较大，最大月平均风速为2.6 m/s，怀远站最大月平均风速为3.1 m/s，出现在4月，机场站最大月平均风速偏小0.5 m/s。机场站9月平均风速最小，为 1.8 m/s；怀远站9月和10月平均风速较小，为2.2 m/s，机场站偏小0.4 m/s。从机场站和怀远站两站月平均风速差值（-0.4、-0.6、-0.4、-0.6、-0.6、-0.2、-0.6、-0.5、-0.4、-0.3、-0.1、-0.1/m/s）来看，机场站月平均风速整体较小。

对比两站最大风速，机场站最大风速为13.5 m/s，怀远站最大风速为12.5 m/s，机场站偏大1.0 m/s，机场站与怀远站最大风速差值分别为0、-1.3、-0.5、-1.1、-0.2、-0.7、-3.4、-0.4、-0.5、-1.6、2.4，机场站整体偏小，1月风速相当，12月风速偏大。从极大风速来看，机场站最大极大风速为21.1 m/s，怀远站为21.4 m/s，机场站偏低0.3 m/s，对比机场站和怀远站月极大风速差值（-1.5、-2.1、1.2、-2.4、-0.9、0.3、-6.5、-0.9、-1.7、-3.3、2.2、1.4/m/s）可 以 看出，机场站极大风速整体偏小，其中6月极大风速相当，3月、1月和12月极大风速偏大。整体而言，机场站因地势相对怀远站偏低，周边有村居，故风力较怀远站略偏小，极大风速多为阵风，影响因素多，波动较大（图5）。

表4 机场站与怀远站月累计降水量

图5 机场站与怀远站月平均风速

2.6 能见度对比分析

机场站能见度低于1.0 km共出现137次，出现频率约37.4%，怀远站能见度低于1.0 km共出现57次，出现频率约15.6%，机场站能见度较怀远站略差。机场站周边为耕地和村民集散居住地，受高大农作物和居民楼房影响，风速明显偏小，导致能见度降低。机场站能见度仪的观测分辨率高于怀远站的设备。机场站是芬兰VAISALA公司生产的PWD20型前向散射能见度仪，最小观测能见度为10 m。怀远站能见度仪为安徽蓝盾光电子股份有限公司生产的DNQ2前向散射式能见度仪，最小观测能见度30 m（图6）。机场站记录的能见度数据明显低于怀远站的数据。

图6 机场站与怀远站月能见度＜1 km及≥10 km的日数

3 结束语

（1）与怀远站相比，机场站气温偏低，海平面气压偏高，降水量偏少等，这些差异可能是由地势和地理环境的不同造成的。

（2）机场站与怀远站平均气温、年极端最高气温、年极端最低气温偏低差值分别为-0.4、0.58、-1.9 ℃，且相关系数达0.99以上，通过99.9%的信度检验。

（3）机场站累计降水较怀远站偏少，降水集中在6月和8月。此数据没有考虑仪器差异及夏季局地阵雨差异。

（4）机场站和怀远站的主导风向分别为东北风偏东风，整体平均风速、最大风速和极大风速比怀远站偏小，这种差异可能是由地势和环境不同造成的，且极大风速多为阵风，影响因素多，波动较大。

（5）机场站比怀远站能见度偏低，能见度小于1.0 km的日数多，可能是受到机场站周边环境的影响，风速明显偏小，导致能见度降低。

（6）气候是大气物理特征的长期平均状态，需要进行长期的气象观测。