香格里拉区域大气本底站与香格里拉县自动站地面资料对比分析

杨占坤

（香格里拉区域大气本底站，云南 迪庆藏族自治州 674499）

香格里拉区域大气本底站与香格里拉县自动站地面资料对比分析

杨占坤

（香格里拉区域大气本底站，云南 迪庆藏族自治州 674499）

依据香格里拉区域大气本底站以及香格里拉县自动站观测资料，对两站2006年至2012年的风、温、湿、压要素值的进行对比分析，从而得出：地理环境的不同，海拔因素差异，人为因素对气象要素的影响。两站点的气压、气温、相对湿度、风速有明显的差异。香格里拉县气象局地面气温、风速、气压的极大值和极小值都高于香格里拉区域大气本底站，而香格里拉区域大气本底站的相对湿度的极大值和极小值高于香格里拉县气象局。

气象要素；对比分析；香格里拉区域大气本底站；香格里拉县自动站

气象要素受多种因素影响，如海拔、站点周边环境、经纬度等，这些因素都会对风、温、湿、压要素产生影响。本文以香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局历年的气象资料，来说明环境因素对气象要素产生的影响。

香格里拉区域大气本底站地处青藏高原东南缘，位

采用两站2006-2012年地面气象月报表A文件和年报表Y文件数据，对温度、湿度、气压、风速要素分析对比。

1　课题研究价值

1.1选题背景

香格里拉区域大气本底站具有低纬度高原季风气候特点，受西南季风和南支西风急流的交替控制，干湿季节分明，6-10月阴雨天气多，雨量占全年降水量10%～80%，形成湿季。11-5月晴天多，阳光照足，蒸发量大，雨量占全年降水量10%～20%，形成旱季，地势南低北高，南部迎南来暖湿气流，降水相对于丰富，气候湿润，北部则相对干燥。香格里拉地形结构复杂，各种气候类型相嵌交错，同一气候垂直带内又有森林气候，草原气候，湖盆气候等单个小地形气候，形成“隔里不同天”的气候特征。

随着城市的发展建设，高楼林立，车流不息，城市化进程严重困扰着众多气象观测台站。周围的房屋越建越高原本符合观测条件的气象观测站几乎被周围的高楼“包围”了，观测环境也随之变化，使得观测数据测得不准，数据偏差等。气象资料失真严重，如气温偏高、日照时数偏少、风向风速偏大、深层地温和土壤温度无法测量等，已影响气象观测资料的代表性、准确性和比较性，严重影响天气预报的准确率。因此本文选取香格里拉区域大气本站和香格里拉县气象局的地面数据进行分析，来对比得出影响气象要素的因素。香格里拉县气象局处于城区，周围被建筑物包围，而香格里拉区域大气本底站远离城区，人类活动影响较小，所以资料对比性较高［2］。

1.2选题意义

香格里拉区域大气本底站历年平均温度为：5.2℃，最热月平均气温为：11.9℃，基本出现在（6、7、8月份）。最冷月平均气温为：-1.9℃，基本出现在（12、1、2月份）。平均相对湿度73.1%，平均水汽压662.8hpa，最少降雪日数42天，最大积雪深度42cm。

气象要素受多种因素影响，如海拔、站点周边环境、经纬度等，这些因素都会对风、温、湿、压要素产生影响。因此选取两个不同条件的站点数据进行分析处理，得出的结论会更加真实可信。

随着城市的发展，城中站的数据会变得失去代表性、准确性和比较性，因此需要对比出那些因素影响了要素资料三性，本次选取的两站一个为远离城市，一个位于城中，对比性强，对得出影响气象要素的因素很有价值和意义重大。

2　气象要素简介

气象要素是表征大气状态的基本物理量和基本天气现象。主要有大气温度、大气压力、空气湿度、风向和风速、能见度、云、降水、雷暴、雾、辐射等。一个地区一定时刻各种气象要素的综合表现便是该地该时刻的天气［3］。本文只对分析的要素进行分析。

2.1气温

气象学上把表示空气冷热程度的物理量称之为空气温度，简称气温。气温是地面气象观测规定高度（即1.25～2.00m，国内为1.5m）上的空气温度因此，基准站每日观测24次）、日最高气温和日最低气温。配有温度计的台站还有气温的连续记录。是由安装在百叶箱中的温度表或温度计所测定的，这些温度表或温度计是根据水银、酒精或双金属片作为感应器的热胀冷缩特性制成的［4］。气温的单位用摄氏度（℃）表示，有的以华氏度（F）表示，均取小数一位，负值表示零度以下。我国以摄氏温标℃表示。

2.2本站气压

本站气压是指气象站水银气压表高度处的大气压力。即为测站水银气压表的读数经器差订正、温度订正和重力订正后的气压值。又称“地面气压”。气象台站内气压表的气压读数，经过器差订正、温度差订正、纬度重力订正和高度重力订正后，其数值即可表示当时本站高度上的气压值，单位为百帕（hPa）。从表1上的本站气压值对比上看，三个月平均本站气压值新站址均高于旧站址，差值范围4.0～6.0hPa之间，在近地面层中，气压随海拔高度的变化可根据拉普拉斯气压高度差简化订正公式ΔP=-Δ11/8来计算。

2.3相当湿度

相对湿度，表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值，得数是一个百分比。（也就是指某湿空气中所含水蒸气的质量与同温度下饱和空气中所含水蒸气的质量之比，这个比值用百分数表示。相对湿度用RH表示。相对湿度的定义是单位体积空气内实际所含的水气密度（用d1表示）和同温度下饱和水气密度（用d2表示）的百分比，即RH（%）=d1/d2×100%；另一种计算方法是：实际的空气水气压强（用p1表示）和同温度下饱和水气压强（用p2表示）的百分比，即RH（%）=p1/p2×100%。

2.4风速

风速是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率，风速的常用单位是m/s，1m/s=3.6km/h。风速没有等级，风力才有等级，风速是风力等级划分的依据。一般来讲，风速越大，风力等级越高，风的破坏性越大。

3　要素对比分析

3.1年平均特征对比分析

3.1.1气温

图1给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面气温年平均变化，两站年平均气温曲线均表现出明显变化特征。通过两站地面气温年平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面年平均气温比香格里拉区域大气本底站年地面平均气温高1.6℃。两站地面年平均气温最低均出现在2008年，最高均出现在2009年。从2006年至2008年地面年平均气温呈下降趋势，2008年至2009年地面年平均气温呈上升趋势，2009年以后地面年平均气温相对平稳。

由于香格里拉县气象局位于城中，人类活动影响较大，而香格里拉区域大气本底站远离城区，人类活动影响较小，且两站海拔高度相差276m，所以香格里拉县气象局地面年平均气温比香格里拉区域大气本底站地面年平均气温要高。

图1　两站年平均气温对比图

3.1.2气压

图2给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面气压年平均变化，通过两站地面气压年平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面年平均气温比香格里拉区域大气本底站年地面平均气压高23hpa。两站地面年平均气压相对平稳，无明显波动。因两站海拔落差因素影响，所以香格里拉区域大气本底站地面气压年平均值低于香格里拉县气象局地面气压年平均值。因两站都属于高海拔地区，海拔都在3 000m以上，所以可以看出两站地面气压均为低气压［5］。

图2　两站年平均气压对比图

3.1.3湿度

图3给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面相对湿度年平均变化，通过两站地面相对湿度年平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面相对湿度年平均值低于香格里拉区域大气本底站年地面相对湿度年平均值。从图中可以看出，两站地面相对湿度年平均变化曲线相似，最低值出现在2009年，最高值出现在2010年，2010年以后呈下降趋势。

香格里拉区域大气本底站相对湿度值高于香格里拉县气象局可能由两方面因素引起：一是台站四周植被覆盖率因素，二是海拔高度因素。

图3　两站年平均湿度对比图

3.1.4风速

图4给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面风速年平均变化，通过两站地面风速年平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面风速年平均值大于香格里拉区域大气本底站年地面风速年平均值。从图中可以看出，两站地面风速年平均变化曲线趋于平稳，可以看出香格里拉区域大气本底站2006年风速较大，其他年份都低于香格里拉县气象局。出现这种现象的原因是：因2006年香格里拉区域大气本底站观测场位于山顶，四周障碍物低于观测场，2007年后观测场搬迁至半山腰，四周植物茂盛，观测场地理位置变动前后，对地面风速要素值影响较大。而香格里拉县气象局地处高原坝子当中，观测场地四周较为开阔，风速受地形因素影响较小［6］。

图4　两站年平均风速对比图

3.2月平均特征对比分析

3.2.1气温

图5给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面气温月平均变化，两站年平均气温曲线均表现出明显变化特征。通过两站地面气温月平均值对比，可以看出香格里拉县气象局地面月平均最高气温比香格里拉区域大气本底站地面月平均最高气温高，香格里拉县气象局地面月平均最低气温也要比香格里拉区域大气本底站地面月平均最低气温高。两站地面月平均最高气温均出现在每年的7月份，最低气温均出现在每年的1月份，相对比较规律。香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局的最高温度分别为（25.6℃和26.0℃），出现在（2009年7月20日和2006年7月16日），最低温度分别为（-18.4℃和-20.5℃），都出现在（2008年2月2日）［7］。

图5　两站月平均温度对比图

3.2.2气压

图6给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面气压月平均变化，通过两站地面气压年平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面月平均气温比香格里拉区域大气本底站地面月平均气压高。两站地面月平均气压相对平稳，无太大变化。因两站都属于高海拔地区，海拔都在3 000m以上，所以两站的气压最大值没有超过700hpa。且每年1月份两站地面月平均气压达到最低值，10月份地面月平均气压达到最大值。香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局的最高气压分别为（672.2hpa和695.8hpa），都出现在（2009年11月2日），最低气压分别为（651.7hpa和675.0hpa），出现在（2008年1月29日和2011年1月17日）。

图6　两站月平均气压对比图

3.2.3湿度

图7给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面相对湿度月平均变化，通过两站地面相对湿度月平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面相对湿度月平均值低于香格里拉区域大气本底站年地面相对湿度月平均值。从图中可以看出，两站地面相对湿度最大值出现在7月份，并且7月过后呈下降趋势，一直到1月份的最低值，然后再回升。7月正处雨季，所以相对湿度最大值出现在这个月份，1月处于冬季，降水较少，天气干燥，导致最小值出现在1月份。香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局的最低相对湿度分别为（3%和6%），出现在（2006年1月28日和2010年12月6日）。

图7　两站月平均相对湿度对比图

3.2.4风速

图8给出香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局地面风速月平均变化，通过两站地面风速月平均值对比，可以得出香格里拉县气象局地面风速月平均值大于香格里拉区域大气本底站年地面风速月平均值。从图中可以看出，两站风速最大值出现在1月和2月，最小值出现在7月和8月。在2006年香格里拉区域大气本底站观测场还没有搬迁时，风速明显大于香格里拉县气象局。香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局的最大风速分别为（12.9m/s和10.2m/s），出现在（2010年12月和2007年2月）。

图8　两站月平均风速对比图

4　差异对比结果

通过对两站2006年至2011年地面观测资料分析，得出：

4.1香格里拉县气象局地面平均最高气温比香格里拉区域大气本底站地面平均最高气温高，香格里拉县气象局地面平均最低气温也要比香格里拉区域大气本底站地面平均最低气温高。最高温度和最低温度出现时间基本一致。

4.2香格里拉区域大气本底站与香格里拉县气象局两站点地处高原地区，海拔在3 000m以上，直接影响两站气压，最大值都低于700hpa。两站点海拔相差276m，因此香格里拉区域大气本底站的气压低于香格里拉县气象局气压。

4.3香格里拉区域大气本底站的相对湿度率高于香格里拉县气象局，最大湿度出现在雨季七、八月份，最小湿度出现在冬季，降水较少。

4.4香格里拉区域大气本底站地面平均风速小于香格里拉县气象局地面平均风速，最大风速在春季较为集中。

5　结语

香格里拉区域大气本底站地处青藏高原东南缘，位于迪庆藏族自治州香格里拉县海拔为3 552.7m，处于深山之中，周围5km之内无村庄、矿场、石场等。香格里拉县气象局位于香格里拉县城北部海拔3 276.7m，位于城中。由于地理环境的不同，海拔因素差异，受到不同程度人类活动因素的影响，导致在经纬度差距不大的情况下，两站点的气象要素值都有明显的差异。

因此可以得出影响气象要素的因素很多，其中海拔因素影响和受到不同程度人类活动因素的影响较大，其他因素影响较小。

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［6］刘南威.自然地理学［M］.北京:科学出版社，2000:164.

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Shangri-La Regional Atmospheric Background Station and Shangri-La County AWS ground data analyzed

Yang Zhankun
（Shangri-La Regional Atmospheric Background Station，Diqing Tibetan Autonomous Prefecture，Yunnan 674499）

Based Shangri-La regional atmospheric background station and La County AWS observations of the two stations from 2006 to 2012 the wind carried the temperature，humidity，pressure element values of comparative analy⁃sis to arrive:Different geographical environment，altitude difference factor，human factors of meteorological elements. Pneumatic two sites，air temperature，relative humidity，wind speed there are obvious differences.Shangri-La County Meteorological Bureau ground maxima and minima temperature，wind speed，air pressure is higher than the Shangri-La region Atmospheric Background Station，while the maximum and minimum values of relative humidity of the atmo⁃sphere of the bottom station Shangri-La region is higher than the Shangri-La County Bureau of Meteorology.

Meteorological factors；Comparative analysis；Shangri-La Regional Atmospheric Background Station；Shangri-La County AWS stations

P402

A

1003-5168（2015）05-0145-5

2015-4-20

杨占坤（1982.09-），男，大专，助理工程师，研究方向：综合气象观测。