平阳县气象局新旧站址气象资料对比分析

摘要 通过对温州平阳气象站新、旧站址2012年同期气温、降水量、相对湿度、风向风速等观测资料的对比，发现新站气温低于旧站；新站降水量多于旧站；新站年平均相对湿度偏大旧站；风速新站大于旧站。新站和旧站降水量、相对湿度一致性最差，表现出明显的局地性特点；风速一致性较好，观测数据较稳定。显著性检验结果表明，平均气温、降水量和平均相对湿度差异性不显著，表明新站此3个要素资料可与旧站资料续接合并使用，而平均风速因为新站迁移至东门山顶，显著性差异大，与旧站资料不能续接使用。

关键词 迁站；气象资料；对比分析；浙江平阳

中图分类号 P49 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）05-0254-02

由于城市现代化发展，气象探测环境面临严重威胁，温州平阳气象站于1956年12月建站，并于2013年1月1日由鸣山站址（北纬27°41′，东经120°33′，以下简称旧站）搬迁至东门山顶（北纬27°40′，东经120°34′，以下简称新站），2个站址位于同一气候带，水平直线距离为2 700 m，2012年1―12月在2个站址进行了平行对比观测，新站获取了1年完整气象资料。本文试图利用1年的对比观测资料，对旧站与新站观测数据差异进行综合分析评估，得出新、旧站观测资料差异大小的结论性意见和建议，以及对新、旧站址资料应用方面的意见和建议，从而为正确地运用历史气候资料提供参考。

1 对比观测期资料分析

于2012年进行了新、旧站址全年对比观测，对比观测项目为自动观测气温（包括最高、最低）、降水量、相对湿度、风向和风速[1]，2个站所用自动气象观测站均为ZQZ-CⅡ型。

1.1 差值及标准差统计

根据公式（1）和（2）分别计算日平均气温、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（表1、表2）。

1.2 气象要素变化分析

1.2.1 气温。气温差值为负值表明，新站气温低于旧站，新站年平均气温、年最高气温和年最低气温均比旧站低1 ℃以上，其中冬半年（10月至翌年3月），新站比旧站月平均气温平均偏低1.3 ℃，夏半年（4―9月）平均偏低1.7 ℃。从各月温度看，各项指标均偏低旧站，与总体平均情况一致。气温差值标准差表明，平均气温、最高气温和最低气温标准差接近，最低气温标准差相对较大，最低气温数据相对不够稳定，最高气温标准差最小，数据最稳定。

1.2.2 降水。降水差值以正值为主，表明新站降水量多于旧站，年降水量差值平均多1.0 mm，差异不大。大部分月份新站降水量多于旧站，只有7月、9月降水量少于旧站。降水差值标准差相对于其他要素较大，仅次于相对湿度，数据相对不稳定，并集中在多雨月份，这体现了降水的局地性特点，这种差异可以忽略不计。

1.2.3 相对湿度。相对湿度差值正负变化基本相当，月季变化明显，表明新站相对湿度较旧站变化大，年平均相对湿度偏大1%，差值较小。相对湿度差值标准差相对于其他要素最大，数据相对最不稳定，受局地降水和风速影响，产生这种差异是合理的。

1.2.4 风速。风速差值均为正值，表明新站风速大于旧站，年平均风速偏大1.7 m/s，冬季12月、1月和夏季8月偏大最为明显。主要是因为旧站处在平原郊区，而新站位于海拔高度254 m的东门山顶。由于摩擦作用，风速会随高度增加而有明显增加[2]，因此造成新站所测风速大于旧站。而在冬季南下冷空气和夏季台风影响时期风越大差异越大。风速差值标准差相对于其他要素较小，数据较为稳定。

2 降水量累计相对差值

设对比观测次数为n，Ai为旧站某观测要素第i次观测值，则降水量累计相对差值：

根据公式（3），计算新站对旧站的降水量累计相对差值（表3）。新站对旧站的降水量累计相对差值表明，年降水相对差值11%，差异不大，7月、9月新站降水少于旧站，但数值较小，接近0，其他部分月份多于旧站，其中8月、11月和12月均超20%。这与高山局地降水偏多有关。

3 风向相符率统计

根据要求，只有观测风速大于0.2 m/s时，才统计风向相符率。新站与旧站风向角度差小于22.5°，即认为两者相符。

旧站与新站年风向相符率只有42%，最大相符率在1月，只有53%，最小相符率在4月，仅34%，可见两站风向一致性较差，说明旧站受周边城市化影响较严重，风向受局地环境影响较大（表4）。

4 新旧站址资料的显著性检验

新站积累了1年的完整观测资料，其是否与旧站所获资料具有连续性，是否来自同一总体，资料能否代表当地自然气候，需要对新站所取得资料与旧站进行显著性差异分析。

显著性检验即用于试验处理组与对照组或2种不同处理的效应之间是否有差异，以及这种差异是否显著的方法。选取平阳站近20年气象观测资料为比较对象，认为该时段各要素能反映该站总体气候特征。对新站2012年观测的平均气温F、平均相对湿度RH、平均风速F、降水量RR资料进行均值显著性检验。实践证明，这些资料序列总体属正态分布[3-5]，同一要素方差相同，可以采用t检验法进行均值显著性检验。假设X为新站观测期的某要素月（年）平均值，假定样本容量为n月（年），这n年旧站观测的相应要素月（年）平均值的序列为x1，x2，…，xi，…，xn（n=1，2，…）。

从表5可以看出，4个要素中，平均气温6月和8月，降水量1月和12月，平均相对湿度10月超过临界值，差异显著，其他均为差异不显著，表明新站此3个要素资料可与旧

站资料续接合并使用。而平均风速因为新站迁移至东门山顶，风速变化大，显著性差异大，不能与旧站资料续接使用。

5 结语

新站气温低于旧站，平均偏低1 ℃；降水新站降水量多于旧站，只有7月和9月降水量少于旧站；年平均相对湿度偏大旧站1%；风速新站大于旧站，年平均风速相差1.7 m/s，各月份均偏大旧站；风向相符率只有42%左右。新站和旧站气温和风速差异随季节不同程度不同，其中气温偏低明显，特别在夏半年差异相对较大，风速在冬季和夏季差异相对较大。在气候业务中可根据不同月份进行订正。这种差异的季节性变化更证明了旧站受城市化影响十分严重，而新站更具有气候代表性，无城市化影响。新站和旧站降水量、相对湿度一致性最差，表现出明显的局地性特点；风速一致性较好，观测数据较稳定；风向相符率只有42%左右，与观测场周边状况不同有关。显著性检验结果表明，平均气温、降水量和平均相对湿度差异性不显著，表明新站此三要素资料可与旧站资料续接合并使用，而平均风速因为新站迁移至东门山顶，显著性差异大，不能与旧站资料续接使用。

6 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] 气象仪器和观测方法指南[M].中国气象局，译.北京：气象出版社，1996.

[3] 吴慧.海南省降水量的正态分布特征及正态化变换[J].广东气象，2005（2）：12-13.

[4] 赵佩红.新会气候资料的正态分布检验及正态化处理[J].广东气象，2007（1）：27-28.

[5] 何健，杜尧东，蔡玲玲.徐闻气象站迁站前后气候资料序列的均一性检验[J].广东气象，2009（4）：14-15.

[6] 屠其璞.气象应用概率统计学[M].北京：气象出版社，1984.