摘要：選取赤峰市14個氣象觀測臺站1960～2009年年平均氣溫資料，分析了未受到環(huán)境影響的測站溫度變化趨勢和已經受到了環(huán)境影響而遷址的赤峰站和烏丹站溫度的變化趨勢。

關鍵詞：觀測環(huán)境 54218站 遷址 溫度

隨著經濟發(fā)展和城市化進程的加快，多數臺站的觀測環(huán)境發(fā)生了變化。雖然近年來出臺了探測環(huán)境保護法，但城市發(fā)展和探測環(huán)境保護二者的矛盾仍是很突出，直接導致了有些觀測臺站的遷址。目前遷址的主要原因一是城市發(fā)展需要，二是測場環(huán)境遭到了破壞。就測場環(huán)境遭到破壞來說，影響表現(xiàn)在哪些方面、影響多大必須遷址、如何規(guī)劃新遷站址以利于最大程度地保護資料的“三性”要求及遷址前后資料有變化如何進行訂正等一系列問題自然就出現(xiàn)了。赤峰市現(xiàn)有一個基準氣候站、4個國家基本氣象站和9個國家氣象觀測站。赤峰站（54218站）于1993年7月1日和2003年12月31日遷過站址?；谝陨蠋追矫娴目紤]，分析54218站遷址前后溫度的變化、影響因素及資料分析中存在的問題等，為未來的遷址工作提供參考，也為氣候分析中準確地應用遷址臺站的溫度資料提供參考。

一、 資料及其處理

分析了50年來赤峰地區(qū)14個氣象站逐月和逐年的平均氣溫的相關系數，相關系數都在0.80～0.98之間，通過了1％的顯著性水平檢驗，這說明參照站與遷址臺站屬于同一氣候區(qū)。選擇站址位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)的4個站（富河站、崗子站、寶國吐站和八里罕站）的年平均氣溫作為參照站的氣溫，錦山、天義、新惠三個站代表未遷址臺站。因為這4個站測場周圍觀測環(huán)境變化不大，又位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)，城市熱島效應可忽略；其次，用4個站的平均溫度能夠消除可能存在的單站氣溫觀測誤差，因此以4個站的平均氣溫作為參照站的溫度是合理的。

二、 參照站溫度的變化特征

圖1是參照站50年的年平均溫度累積距平曲線[8-9]，表明1988年開始氣候變暖，變暖前后溫度升高了0.7℃。由于參照站不考慮熱島效應的影響，因此按照變暖后22年溫度升高了0.7℃計算，那么氣候變暖的幅度就為0.31℃/10a。

圖2是參照站年平均溫度Mann-Kendall突變檢驗結果，表明參照站年平均溫度于1993年發(fā)生氣候變暖的突變 ；滑動t-檢驗也在1993年檢測到突變點（圖略）。以上分析與近50a來我國北方氣候變暖趨勢主要在80年代中后期及中國20 世紀90 年代是近百年來最暖時期之一結論基本一致；同時也與應用赤峰市其它12個未遷址臺站溫度資料診斷分析結論一致，再一次說明參照站的選取具有代表性。

三、 赤峰站（遷址站）年平均溫度變化特征

赤峰站年平均溫度于1987年開始變暖，比參照站早一年，同時1987年也是氣候變暖的突變點，這點與參照站溫度變化趨勢不一致。年代變化特征也與參照站不同（60年代7.0℃，70年代7.1℃，80年代7.6℃，90年代7.8℃，近10年8.0℃），一是赤峰站70年代略呈上升趨勢，二是赤峰站80年代增溫幅度最大，為0.6℃。

1.原因分析

圖3是赤峰站與參照站的溫差演變曲線?？梢钥闯?，①1959～1993年遷站前溫差呈波動上升趨勢。②60年代平均溫差1.4℃，70年代平均溫差1.6℃，80年代平均溫差1.9℃，1990～1993年平均溫差2.0℃。說明隨著城市發(fā)展，熱導效應也呈增強的趨勢。③遷址后，從1994年開始，溫差不僅沒有延續(xù)前面的變化趨勢繼續(xù)增加，而是急轉直下，1994～2004年溫差又變成了接近建站初期的1.4℃，與60年代的溫差持平，這是遷址后熱島效應消失的結果，也進一步證實了熱島效應的存在及影響。④2005年～2009年溫差又一次逐漸加大，達2.1℃，說明測站再一次受到了熱島效應的影響，造成目前正在進行中的二次遷站。主要原因是由于赤峰市區(qū)近年來的西移擴建，使得過去的郊區(qū)再一次成為了市中心，熱島效應就不可避免的發(fā)生了。

2 ．赤峰站熱島效應強度

把赤峰站與參照站平均溫度差隨時間的變化定義為熱島效應強度[17-19]。具體計算方法如下：60年代赤峰站與參照站的平均溫差（忽略建站之初的60年代熱島效應對赤峰站溫度的影響）反映了主要由于兩站的緯度和海拔高度不同造成的溫差，暫稱作“標準溫差”，用以區(qū)別“局地溫差”，該標準溫差為1.4℃。自1970年開始，計算逐年的赤峰站與參照站溫差再減去1.4℃就得到了歷年赤峰站的熱島效應強度。結果表明，熱島效應強度隨時間的變化呈上升趨勢。以年代為例，70年熱島效應強度等于0.2℃，1980～1993年的熱島效應強度等于0.5℃。截止到遷址前，熱島效應已經造成了赤峰站年平均氣溫升溫0.5℃，按1970～1993年24年計算，平均增溫率為0.21℃／10年。

3. 赤峰站熱島效應的影響評估

可見赤峰市熱島效應造成的增溫雖然小于氣候變暖的增溫幅度，但會影響對氣候變暖強度評估的誤差。截止到遷站前，參照站氣候變暖幅度為0.4℃（1960～1987年平均溫度5.6℃，1988～1993年平均溫度6.0℃），赤峰站增暖幅度為0.9℃（1960～1986年平均溫度7.1℃，1987～1993年平均溫度8.0℃），顯然熱島效應使得赤峰站變暖幅度大幅增大，超出了實際氣候變暖幅度0.5℃。這一結論正好與上面計算的截止遷址前熱島效應使得赤峰站溫度升高了0.5度相吻合。

基于以上分析，赤峰站的第一次遷址和目前的遷址是必要的。但值得注意的是，如果第一次遷址時能夠充分考慮到新站址未來的發(fā)展和新站址至少在50年內環(huán)境不能受到影響的話，那么就不會導致18年之后再次遷址的問題，這是以后遷址臺站必須考慮和論證的關鍵問題。

四、小結

①參照站于1988年開始氣候變暖，突變點位于1993年，氣候變暖增溫率為0.31℃/10年。②遷址前，赤峰站和烏丹站的溫度受到了城市熱島效應的影響。熱島效應呈增強的趨勢，遷址前達最強。赤峰站80年代最強，烏丹站90年代最強。赤峰站熱島效應平均增溫率為0.21℃／10年，烏丹站平均增溫率為0.17℃／10年，因此遷址是必要的。③遷址后熱島效應影響消失，造成了赤峰站溫度變化趨勢的不連續(xù)，使得氣候變暖的突變點發(fā)生了改變。烏丹站溫度變化復雜，很多問題有待研究。但有一點是肯定的，就是遷址后熱島效應減弱，但沒能使得氣候變暖的突變點發(fā)生改變。④兩個站的遷址都影響到了溫度序列的連續(xù)性，赤峰站溫度資料訂正后其變化趨勢與參照站一致，可用。但烏丹站除了熱島效應的影響，還有很多未知原因影響著測站溫度，因此不能像赤峰站一樣進行數據訂正。⑤保護現(xiàn)在未受到影響的測站環(huán)境十分重要，應盡可能避免遷址。已受到影響的測站在遷址時應充分考慮未來城市等發(fā)展因素，避免觀測數據在短時間內再次受到環(huán)境的影響導致頻繁遷址。

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