东至国家基本气象站迁移观测资料分析

姚 扬 李华宇 吴紫静

(1.东至县气象局，安徽 东至 247200；2.六安市气象局，安徽 六安 237000)

0 引言

东至国家基本气象站始建于1951年1月1日，区站号为58419，现址位于东至县尧渡镇。本文根据东至国家基本气象站及其周边3个国家站(参考站)历史气象数据进行相关气象要素的差值比较、趋势比较及观测资料序列均一性分析并论证探测环境破坏对气象观测数据质量的影响，为气象台站搬迁的必要性提供数据支持。

1 资料和方法

1.1 资料来源

本文所用观测数据资料来源于安徽省气候中心提供的东至国家基本气象站和黄山区、宿松、岳西3个国家一般气象站的历史整编气象观测数据。

1.2 分析方法

首先，对东至站观测资料序列完整性进行分析。建站以来观测的平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均相对湿度、平均风速(2 min)按照月值统计缺测率及数据缺测年月分布情况，统计结果为5个要素缺测率为0，分类结果均属于1类各要素完整性评估结果均为序列完整，认为东至站现止观测资料序列完整性较好。其次，选取参考站。参考站满足以下3个条件：(1)与拟迁站距离较近，属于同一气候区；(2)与拟迁站观测资料序列平行年代长；(3)参考站周边环境好，多年来探测环境变化少，拔海高度相差较小[1]。综合以上3点考虑，在东至站现止周边半径200 km左右范围内，选取宿松(58417)、岳西(58317)、黄山区(58426)3个站作为参考站。为确保资料一致性，选取东至站与参考站1973-2018年观测资料进行对比分析。最后，通过对观测要素做差值比较、趋势比较和观测资料序列均一性分析。

2 结果与分析

2.1 差值比较

计算东至站年平均气温、年平均相对湿度、年平均风速与参考站序列的差值[2]，并分段计算每5年平均值和每10年平均值，分析认为：温度差值在2007年后波动振幅明显增大；相对湿度差值在2010年后差值逐渐增大；平均风速差值在2007年后呈现负值(图1～3)。分析认为在2000年后随着城市化的发展，东至站气象探测环境逐渐恶化，对观测要素造成较大的影响。

图1 气温差值比较

图2 相对湿度差值比较

图3 风速差值比较

2.2 趋势比较

对东至站和参考站年平均气温、年平均风速(2 min)序列分别求取线性趋势，结果显示东至站气温随时间变化表现为显著上升，参考站上升趋势小于东至站(图4)，增温速率分别为0.36 ℃/10 a和0.24 ℃/10 a；东至站和参考站年平均风速随时间变化总体为下降趋势(东至站1984年12月平均风速缺测)，但是东至站下降趋势更快更显著(图5)，每10年下降速率分别为1.08和0.53。

图4 温度趋势分析

图5 风速趋势分析

2.3 东至站观测资料序列均一性分析

对东至站建站以来观测的平均气温、降水量、平均相对湿度和平均风速(2 min)等要素的年值序列进行均一性分析。基于东至站详实的历史沿革记录，先挑选出迁站、仪器变更、观测时间或统计方法变更等有记录的时间点，进行正对性统计检验，判断各个要素出现断点的可能性。结果显示东至站有4个要素存在断点，其中气温不连续点有2个，相对湿度有2个，风速有1个，降水量2个。造成观测资料不连续的主要原因是探测环境改变等。1978年观测场北侧新建园艺场宿舍，1984年观测场北侧新建办公楼造成风速的不连续。1989年观测场东北侧新建职工宿舍导致降水量的不连续，2000年观测场南侧侧新建民房，导致相对湿度和气温的不连续，2014年观测场北侧新建购物中心，导致相对湿度的不连续，2017年观测场西北侧新建烟草公司宿舍，导致降水量和气温的不连续。

3 结语

差值比较、趋势比较的分析结果均表明，东至站在2000年后，各个气象观测要素的差值变化幅度大于参考站，趋势变化明显大于参考站；观测资料序列因探测环境影响多个要素存在断点。