泗县新旧气象站观测资料对比评估分析-中国期刊网

泗县新旧气象站观测资料对比评估分析

纪冶 1 李功杰 1 李琦 2

1 泗县气象局安徽泗县 234300

2 灵璧县气象局安徽灵璧 234200

摘要：随着城市的发展,旧址气象探测环境已不能满足国家一般气象站的要求.2016年7月在新址安装自动气象站,本文选取泗县国家一般站新旧站址2017-2018年对比观测期间日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水量、日平均相对湿度、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。结果显示2017和2018年新址气温低于旧址，平均偏低0.5℃；风速新址大于旧址，年平均风速相差0.3m/s；相对湿度小于旧址2.1%；2017和2018年降水量总共相差415.7毫米（新址2017年7月、2018年4月降水缺测），扣除缺测月份两年共计相差162.1毫米。新址和旧址降水量一致性最差，风速和相对湿度一致性较好，观测数据较稳定；风向相符率有61%。显著性检验结果表明，新址和旧址各要素平均值差异不显著。

关键词：差异；对比；统计；观测资料

引言

泗县国家一般站新址位于安徽省宿州市泗县开发区赤山路（郊外），与旧址梁园路11号中间直线距离为3.63公里，新址从2017年1月1日开始进行对比观测，2019年1月1日正式业务运行。旧址和新址周边大的气象探测环境对比：2016年，宿州市人民政府以宿政秘〔2016〕180 号批复了泗县县城总体规划（2014-2030年）。根据该规划，泗县国家一般气象站旧址已处于城市中心，影响了泗县的城市发展和建设进度。旧址探测环境趋于恶化，越来越缺少代表性；新址探测环境好，周边无对探测环境有影响的建筑，且由于观测场地在城郊，周边的环境较为稳定，对今后的探测环境保护相当有利。新址地形、地貌、土壤、植被与旧址初建站时相似，均处于同一气候区，因此，新址能够代表旧址所代表区域的天气气候特征。本文利用统计学方法对新旧站址观测资料进行分析。

1 差值及标准差统计

分别计算2017、2018年日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水量(新址10月超过6日数据缺测，7月统计值缺测)、日平均相对湿度、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,见表1、表2和表3、表4。

表1 泗县站旧址与新址各要素月2017（年）差值平均值表

要素时段	平均气温（℃）	最高气温（℃）	最低气温（℃）	降水量（mm）	相对湿度(%)	风速（m/s）
1月	0.4	0.1	0.7	0.7	-2	-0.2
2月	0.5	0.2	0.7	-2.9	-3	-0.4
3月	0.5	0.1	0.8	-1.5	-2	-0.1
4月	0.6	0.2	1.1	1.5	-3	-0.4
5月	0.8	0.4	1.1	0.4	-3	-0.3
6月	0.6	0.4	0.8	1.8	0	-0.3
7月	0.5	0.5	0.7	-	-1	-0.2
8月	0.4	0.3	0.6	13.8	-3	-0.1
9月	0.4	-0.2	0.6	-9.3	-3	-0.2
10月	0.5	0.3	0.5	5.9	-3	-0.3
11月	0.7	0.1	1	-0.9	-4	-0.2
12月	0.6	0.2	0.8	-0.2	4	-0.3
年	0.5	0.2	0.8	9.3	-1.9	-0.3

表2泗县站旧址与新址要素月2017（年）差值标准差σ

要素时段	平均气温	最高气温	最低气温	降水量	相对湿度	风速
1月	0.41	0.26	0.66	0.33	2.17	0.41
2月	0.56	0.23	0.87	0.81	3.40	0.44
3月	0.35	0.22	0.82	0.11	2.23	0.47
4月	0.41	0.40	0.89	0.61	2.55	0.60
5月	0.43	0.39	0.90	0.11	2.22	0.43
6月	0.37	0.28	0.68	0.60	1.45	0.46
7月	0.39	0.35	0.44	-	2.18	0.54
8月	0.29	0.40	0.54	1.48	1.95	0.42
9月	0.39	0.38	0.46	1.60	2.35	0.44
10月	0.47	0.26	0.60	2.40	1.83	0.31
11月	0.39	0.22	0.71	0.17	2.29	0.31
12月	0.50	0.23	0.89	0.04	3.01	0.44
年	0.42	0.34	0.74	0.99	2.53	0.45

表3 泗县站旧址与新址各要素月2018（年）差值平均值表

要素时段	平均气温（℃）	最高气温（℃）	最低气温（℃）	降水量（mm）	相对湿度(%)	风速（m/s）
1月	0.3	0.3	0.6	18.4	-3	-0.2
2月	0.5	0.2	0.9	-4.4	-4	-0.3
3月	0.6	0.2	0.8	31.7	-4	-0.3
4月	0.5	0.3	0.9	-	-3	-0.4
5月	0.6	0.6	0.8	39.3	-3	-0.4
6月	0.5	0.3	0.9	8.1	-2	-0.2
7月	0.4	0.3	0.5	-22.6	-1	-0.2
8月	0.5	0.4	0.5	104.9	-1	-0.2
9月	0.5	0.2	0.6	-4.4	-1	-0.3
10月	0.9	0.4	1.1	-0.1	-3	-0.2
11月	0.4	0.3	0.8	-1	-1	-0.2
12月	0.2	0.1	0.3	1.2	0	-0.3
年	0.5	0.3	0.7	171.1	-2.2	-0.3

表4 泗县站旧址与新址要素月2018（年）差值标准差σ

要素时段	平均气温	最高气温	最低气温	降水量	相对湿度	风速
1月	0.27	0.20	0.65	4.19	2.34	0.54
2月	0.38	0.34	0.66	0.68	2.85	0.55
3月	0.40	0.26	0.72	3.11	2.33	0.45
4月	0.42	0.28	0.80	0.00	2.75	0.63
5月	0.35	0.42	0.59	7.53	2.58	0.46
6月	0.29	0.34	0.58	2.92	1.61	0.49
7月	0.22	0.23	0.34	3.13	1.40	0.52
8月	0.30	0.32	0.30	3.63	2.04	0.44
9月	0.31	0.18	0.46	0.58	2.18	0.48
10月	0.39	0.20	0.66	0.05	2.24	0.36
11月	0.39	0.31	0.83	0.41	1.98	0.43
12月	0.26	0.13	0.49	0.20	1.82	0.41
年	0.36	0.30	0.65	3.24	2.57	0.49

1.1气温

气温各月差值大部分均为正值表明新址气温低于旧址,因新址地理环境较为空旷所致。新址2017年平均气温比旧址低0.5℃，年最高气温比旧址低0.2℃，年最低气温比旧址低0.8℃。新址2018年平均气温比旧址低0.5℃，年最高气温比旧址低0.3℃，年最低气温比旧址低0.7℃。气温差值标准差表明，平均气温、最低气温和最高气温标准差相差较小，气温数据相对较为稳定。

1.2降水

降水差值相差较小，2017年年降水量新址比旧址偏少9.3毫米，差异很小。2018年年降水量新址4月份缺测。降水差值标准差较大的集中在多雨月份，这体现了降水的局地性特点，这种差异可以忽略不计。

1.3相对湿度

2017年相对湿度差值多为负值，年平均值为负值，表明新址相对湿度大于旧址，年平均相对湿度相差1.9%。差值总体较为稳定。2018年相对湿度差值多为负值，年平均值为负值，表明新址相对湿度大于旧址，年平均相对湿度相差2.2%。差值总体较为稳定。

1.4风速

2017年和2018年风速差值均为负值，表明新址风速大于旧址，年平均风速都偏大0.3m/s。主要是因为旧址周围建筑物较多，风速受其影响，而新址周围地处空旷所产生的差异。风速差值标准差相对较小，数据较为稳定。

2 降水量累计相对差值

2017年旧址对新址的降水量累计相对差值（见表5）表明，年降水相对差值24%，差异小，3月差异最大，2、3、9、10、11、12月份新址降水小于旧址，其它月份多于旧址。

表5 泗县站2017年新址降水量累计相对差值

时间	降水量累计相对差值
1月	-1.44%
2月	11.37%
3月	18.07%
4月	-4%
5月	-1%
6月	-3%
7月	-
8月	-14%
9月	6%
10月	9%
11月	14%
12月	12%
年	-24%

备注：新址2017年7月降水量数据缺测。

2018年旧址对新址的降水量累计相对差值（见表6）表明，年降水相对差值19%，差异小，9月差异最大，2、7、9、10、11月份新址降水小于旧址，其它月份多于旧址。

表6泗县站2018年新址降水量累计相对差值

时间	降水量累计相对差值
1月	-44.55%
2月	19.21%
3月	-60.57%
4月	-
5月	-32%
6月	-7%
7月	9%
8月	-36%
9月	44%
10月	17%
11月	2%
12月	-2%
年	-19%

备注：新址2018年4月降水量数据缺测。

3 风向相符率统计

2017旧址与新址年风向相符率有58%，最大相符率在11和12月，有63%，最小相符率在5月为53%（见表7），可见两站风向一致性较好，也由此更证明了旧址受周边城市化影响非常严重,风向受局地环境影响很大。

表7 泗县站2017旧址与新址对比期风向相符率

对比时段	风向相符率(%)
1月	61%
2月	61%
3月	59%
4月	61%
5月	53%
6月	55%
7月	57%
8月	56%
9月	54%
10月	58%
11月	63%
12月	63%
年	58%

2018旧址与新址年风向相符率有63%，最大相符率在3月，达到71%，最小相符率在10月为52%（见表8），可见两站风向一致性较好，也由此更证明了旧址受周边城市化影响非常严重,风向受局地环境影响很大。

表8 泗县站2018旧址与新址对比期风向相符率

对比时段	风向相符率(%)
1月	69%
2月	66%
3月	71%
4月	63%
5月	62%
6月	57%
7月	65%
8月	60%
9月	57%
10月	52%
11月	65%
12月	67%
年	63%

4 显著性检验

采用t检验，显著性水平0.05，对旧址近20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18。

由表9可以看出,4个要素中，均为差异不显著。表明新址资料可与旧址资料续接合并使用。

表9 泗县站旧址与新址t检验（显著性水平0.05的标准值为2.09）

时间	平均气温	降水量	平均相对湿度	平均风速
1月	-0.96	0.00	1.12	0.52
2月	-0.57	-0.26	-0.22	0.44
3月	1.09	-0.63	1.70	-0.14
4月	0.89	-1.52	0.14	0.63
5月	0.01	0.26	1.59	0.58
6月	0.75	-0.34	-0.17	0.36
7月	0.39	0.28	0.25	1.51
8月	1.28	0.38	-0.04	1.65
9月	0.87	-0.97	-1.27	0.80
10月	-0.55	-0.81	-1.51	0.53
11月	0.33	0.40	1.44	0.33
12月	0.16	1.82	0.60	0.62
年	0.82	-	1.06	0.63

备注：新址17年7月，18年4月降水数据缺测，年统计按缺测处理。

5 结论：

2017和2018年新址气温低于旧址，平均偏低0.5℃；风速新址大于旧址，年平均风速相差0.3m/s；相对湿度小于旧址2.1%；2017和2018年降水量总共相差415.7毫米（新址2017年7月、2018年4月降水缺测），扣除缺测月份两年共计相差162.1毫米。新址和旧址降水量一致性最差，风速和相对湿度一致性较好，观测数据较稳定；风向相符率有61%。

显著性检验结果表明，新址和旧址各要素平均值差异不显著。

参考文献：

[1]刘旭, 王子洋, 刘洋. 鸡东气象台站新旧址气象观测资料差异对比分析[J]. 林业勘查设计, 2014(3):70-73.

[2]谢秀琴. 福海新旧站址同期常规气象观测资料对比分析[C]// 中国气象学会年会. 0.

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