黄龙国家气象站迁移对比观测资料差异分析

摘 要：利用黄龙站（53946）新、旧两址2022年1—12月平行观测期间的气象资料，采用统计分析方法，对比分析黄龙站迁站后新旧站气温、降水、相对湿度、风速、风向的差异。结果表明：（1）新址的月平均气温冬半年比旧址高，夏半年比旧址低；月最高气温均比旧址低；月最低气温5、6月基本一致，7—9月比旧址低，其余月份均比旧址高；年平均气温、年最高气温均比旧址低，而年最低气温比旧址高，但差值较小。（2）5—9月总降水量新址比旧址少，月降水量新、旧址差值在0.3～12.5 mm之间。（3）1—12月新、旧址相对湿度偏差在0%～2.1%之间，除3、4、12月新址比旧址小外，其余月份新址均略大旧址。（4）新址主要风向为N，旧址的主要风向为NNW，新址风速较旧址略偏大，主导风向与旧址相差22.5°。气象要素出现差异的主要原因是探测环境、海拔、地形地貌及下垫面性质不同。

关键词：迁站对比观测；气象资料；对比差异；局地小气候

中图分类号：P412 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）08–0-03

气候变化研究的基础是均一性的连续数据，积累具有代表性、比较性且准确性高的资料是气象观测的目标。黄龙县国家基本气象站（53946）于1956年10月1日启用，位于陕西省延安市南部黄龙县中心西街，1956年10月开始有观测记录，截至2021年底，已有65年的气象观测资料。建站初期，观测场周围环境的气象观测数据能较好地反映当地较大范围的气象要素特点。随着黄龙县的发展，旧站所在地段已处于城市发展建设的重要位置，周围私人住宅、商住楼等高层建筑日益增多，导致旧站四周的气象探测环境遭到破坏。

黄龙站经国家局批准同意，于2021年12月31日迁移至新址，按照地面气象观测规范和迁站相关文件规定，台站搬迁需要进行为期一年的对比观测[1]。国内已有相关研究表明，气象观测站的搬迁会造成该站气象要素在搬迁前后存在一定的差异，并且对观测资料的连续性造成一定的影响[2-8]。通过对比2022年新、旧两站的气温、相对湿度、降水量、风向风速等要素的差异，并对产生这种现象的原因进行分析，为气象要素的准确预报和气候分析、气象服务、科研工作资料的正确使用提供参考[9-14]。

1 新、旧站址环境差异

黄龙国家气象站原址位于黄龙县中心西街，随着黄龙社会经济的快速发展，县气象站旧站所在地段已处于城市发展建设的重要位置。旧观测站南、西、北3个方位气象探测环境均遭到了严重破坏，且无法采取有效补偿措施，探测环境评分仅为42.4分，根据《地面气象观测规范》《气象设施和气象探测保护条例》规定，县气象观测站的探测环境已经不符合规范要求。2021年12月31日迁站至新址，位于旧址西北偏北方向，为原县药材公司养鹿场，距现站址直线距离

265 m，共占地约0.8 hm2，四周视野开阔，周边近处以低层住房为主，保护范围内无各类干扰、污染源和障碍物，探测环境良好，探测环境得分为92.6分，符合国家一般气象站选址要求。根据该片的专项规划，后期受城市规划的影响较小，利于后期探测环境长期保护。新旧址对比来看：新站址地形、地貌、土壤、植被与旧址初建站时相似，下垫面基本相同，并处于同一气候区，因此，新站址能够代表旧址所代表区域的天气气候特征。新、旧址地理位置信息如表1所示。

2 资料来源

选取的资料为2022年新、旧测站月平均气温、月最高气温、月最低气温、月降水量（5—9月）、月平均相对湿度和月平均风速风向，所有数据均按实有记录统计并平均。文中各要素的对比差值为新站观测的数值与旧站观测的数值之差。

2.1 气温

由表2可以看出，2022年1—12月月平均气温差值，冬半年基本为正值，差值在0～0.2 ℃，差值最大新址比旧址高0.2 ℃；夏半年为负值，差值在0.3～0.5 ℃之间，差值最大新址比旧址低0.5 ℃。月最高气温，新址均比旧址要低，偏低0.1～0.9 ℃，差值最大值在6月，最小值在10、11月。月最低气温，7—9月新址比旧址偏低，5、6月新旧址基本一致，其余月份新址均比旧址偏高，偏高0.2～0.4 ℃。

新址的年平均气温、年最高气温均比旧址低，而年最低气温比旧址高，但差值较小，均在1 ℃以内。一方面，由于新址海拔比旧址高16 m，按平均海拔升高100 m气温下降0.6 ℃计算，新址应比旧址气温低0.1 ℃；另一方面，由于旧址下垫面多为水泥地，白天升温快，而新址位于森林公园附近，多绿色植被，比热容小、升温慢，新址气温与旧址差值在合理范围内。

2.2 降水

黄龙站旧址由于未安装称重式雨量计，2022年1—4月和10—12月无观测降水，因此只对5—9月新、旧站址降水资料进行对比分析。

表3中，2022年5—9月旧站总降水量为404.6 mm，新站总降水量为384.8 mm，新站比旧站总降水量偏少，19.8 mm。针对月降水量，5—9月新旧站址降水量差值在0.3～12.5 mm之间，8月差值最小0.3 mm，7月差值最大12.5 mm。6—8月为降水丰沛的夏季，夏季对流性降水较多，可能受到局地小气候影响，造成新、旧址的降水频次和降水量差异较大。

2.3 相对湿度

表4中，年平均相对湿度差值为0.4%。黄龙县新、旧站1—12月相对湿度差值在0%～2.1%之间，其中，7月差值最大为2.1%，2月最小为0%。3、4、12月新址相对湿度小于旧址，2月持平，其余月份均大于旧址。旧址的绿地面积与新站相比较少，新站的下垫面土壤、植物蒸腾作用较大，而新站年平均气温和年最高气温要低于旧站，故新站年相对湿度要高于旧站[8]。

2.4 风向风速

2.4.1 风速差值

新、旧两站1—12月月平均风速差值均为正值（表5），差值在0.2～0.6 m/s之间，表明新址风速大于旧址。年平均风速新址比旧址偏大0.5 m/s，冬半年（0.5～0.6 m/s）比夏半年（0.2～0.5 m/s）略偏大。旧址周围建筑物较多，受其阻挡风速较小，而新址周围地势空旷无遮挡且海拔较高，风力较大。

2.4.2 风向相符率统计

风向相符率采用以下统计方法：只有观测风速＞0.2 m/s时，才能统计风向相符率。新址与旧址风向角度差＜22.5°，即认为两者相符。

新址与旧址年风向相符率为54%，最大相符率在4、6月，为58%，最小相符率在2月，仅37%（表6），可见两站风向一致性刚超过50%，风向一致性一般。从新址与旧址的风玫瑰图（图1）可见，2022年新站址主要风向为N，而旧站址的主要风向为NNW，整体有22.5°的偏差，导致风向相符率偏低，旧址受周边城市化影响较严重，风向受局地环境的影响较大。

3 结束语

（1）新址的月平均气温冬半年比旧址高，夏半年比旧址低；月最高气温均比旧址低，偏低0.1～0.9 ℃；月最低气温5、6月基本一致，7—9月比旧址低，其余月份均比旧址高，偏高0.2～0.4 ℃。年平均气温、年最高气温均比旧址低，而年最低气温比旧址高，但差值较小，均在0.5 ℃以内。

（2）2022年5—9月新站比旧站总降水量偏少19.8 mm。

月降水量差值在0.3～12.5 mm之间，8月差值最小0.3 mm，7月最大12.5 mm。6—8月为主汛期，可能受对流局地性降水影响，造成新旧址的降水量差异较大。

（3）新址和旧址1—12月的相对湿度偏差在0%

～2.1%之间，其中，2月新旧址相对湿度相当，3、4、12月新址比旧址偏少，其余月份新址均略大旧址，整体上看，年平均相对湿度新址略大于旧址。

（4）新址风速较旧址略偏大，年平均风速偏大0.5 m/s，1—12月差值在0.2～0.6 m/s之间，冬半年比夏半年偏大明显。年风向相符率为54%，刚超过50%，一致性一般。新址主导风向与旧址相差22.5°，新站址主要风向为N，旧址主要风向为NNW。

参考文献

[1] 中国气象局.地面气象观测规范[S].北京：气象出版社， 2003．

[2] 张禄，吴洋，赵玥，等.津南国家气象观测站迁站数据对比分析及评估[J].气象水文海洋仪器，2020，37（3）：36-37，42.

[3] 夏雪梅，魏哲花，隆永兰.库尔勒气象站迁站前后气象要素特征及成因分析[J].沙漠与绿洲气象，2020，14（5）：130-135.

[4] 邓静华，李蕾，陈汉烈，等.广宁县新旧气象站观测资料对比分析[J].广东气象，2020，42（5）：27-30.

[5] 曾琛，罗烜坤，马月，等.云阳国家气象站迁站资料对比分析及均一化检验[J].农业技术与装备，2021（2）：126-127，129.

[6] 张晓平，周春珍，郝传静，等.平阴国家气象站迁移对比观测资料差异分析[J].山东气象，2009，29（3）：29-31.

[7] 王秋香，刘卫平，刘叶，等.吐鲁番气象站迁移前后资料的差异分析[J].干旱区地理，2016，39（1）：22-32.

[8] 刘燕.气象站迁站前后主要气象要素的差异性分析及对预报服务工作的影响[J].气象与环境科学，2017，40（2）：138-143.

[9] 王雅萍，韩海涛，金红梅.甘肃省碌曲气象站迁站前后气象资料对比分析[J].气象水文海洋仪器，2022，39（1）：1-4.

[10] 资晶，肖艺琳，严晶.仁和气象站迁站前后温湿对比分析[J].陕西气象，2021（4）：57-60.

[11] 姚扬，李华宇，吴紫静.东至国家基本气象站迁移观测资料分析[J].湖北农机化，2021（12）：47-48.

[12] 杨波，张昆，尹玉利.宁河国家气象观测站迁站数据对比分析及评估[J].气象水文海洋仪器，2020，37（1）：24-27.

[13] 吴腾格尔，尤莉，王沛.乌拉特后旗气象站迁站以来气温的对比分析[J].内蒙古气象，2019（6）：28-30.

[14] 孔婷.新疆呼图壁气象站迁站后新旧站气温对比分析[J].热带农业工程，2019，43（5）：150-152.