閆飛龍 王金波 蔡蕾 宋菊花
摘 要:通過對同心國家基本氣象站2001~2015年部分氣象要素的對比分析,發(fā)現(xiàn)從2009年至2013年觀測場周圍探測環(huán)境逐年變化,年平均氣溫、平均水氣壓都存在不同程度的變化過程,低能見度的日數(shù)逐漸增多、大風(fēng)日數(shù)減少,導(dǎo)致有些觀測項(xiàng)目數(shù)據(jù)的代表性受到一定的影響。
關(guān)鍵詞:氣象觀測;環(huán)境變化;要素影響
地面氣象的觀測場就是地面氣象資料取得的主要場所,地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在能較好地反映本地較大范圍的氣象要素特點(diǎn)的地方,避免局部地形的影響。通常地面氣象的探測環(huán)境都是避開所有的干擾,以保證地面氣象具體探測設(shè)施能夠準(zhǔn)確地獲得氣象信息,地面氣象的觀測儀器大都是集中在觀測場所,所以說地面氣象探測環(huán)境就是準(zhǔn)確獲取氣象資料的最小環(huán)境。對一個(gè)氣象臺(tái)站而言,地面氣象探測環(huán)境的條件好與壞直接決定了氣象資料的準(zhǔn)確性和應(yīng)用層次的深度和廣度。從同心國家基本氣象站遷站以來的歷史資料中可以看出,隨著城市建設(shè)的跨越式發(fā)展,較多氣象要素值隨觀測環(huán)境的改變發(fā)生了變化。我站的觀測環(huán)境隨城市化進(jìn)程受到影響,對氣象記錄的代表性、比較性、準(zhǔn)確性造成了一定的影響。
一、觀測場環(huán)境現(xiàn)狀
同心國家基本氣象站始建于1955年,現(xiàn)址建成正式運(yùn)行于2004年1月1日,觀測場位于北緯36度58分,東經(jīng)105度54分,海拔高度1339.7米,建站以來由于城市化進(jìn)程導(dǎo)致探測環(huán)境不斷受到影響。2003年建站時(shí)觀測場周圍500米范圍內(nèi)無住戶,位于同心縣縣城的郊區(qū),周圍視野開闊,氣象環(huán)境和自然環(huán)境相吻合;2007年后四周建筑物逐漸增多,特別是2009年觀測場周圍100米外建成預(yù)海湖后形成一個(gè)大型水體,觀測場探測環(huán)境逐步受到影響。影響日照計(jì)東西方障礙物的最大仰角為東方3.0度,西方3.3度,這與中國氣象局批準(zhǔn)頒發(fā)了《氣象探測環(huán)境和設(shè)施保護(hù)辦法》在日落和日出方向障礙物的一般高度角為≤5°是相符的,觀測場周圍沒有不符合要求的障礙物。2004年1月1日臺(tái)站地理位置也由原來的“城鎮(zhèn)”改為“郊區(qū)”。2008年5月與同心縣人民政府簽訂了氣象臺(tái)站環(huán)境保護(hù)責(zé)任書,2009年《同心區(qū)氣象探測環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃》已經(jīng)同心縣人民政府審批執(zhí)行,近年來我們加大了執(zhí)法的力度,先后制止了多起影響觀測場探測環(huán)境的違規(guī)建設(shè),在2011年10月阻止了在同心國家基本氣象站觀測場正北方向開發(fā)建設(shè)修理廠、家屬樓等建筑物。
二、資料分析
1.氣溫
從數(shù)據(jù)分析中可以得出,年平均氣溫總體保持在13℃左右,2001-2006年氣溫呈逐步上升趨勢,同時(shí)受2009年周圍觀測環(huán)境的變化,在2009-2012年之間,平均溫度呈逐年下降趨勢,2012年之后氣溫呈正常波動(dòng)趨勢。 2006年比2003年平均氣溫要高1.7℃,主要是四周建筑物日間吸收大量太陽輻射熱能,且不易擴(kuò)散,令環(huán)境迅速升溫。夜間這些建筑物又是一個(gè)熱源,其放出的長波輻射也會(huì)使觀測場上空的氣溫升高,從而造成觀測站氣溫偏高。自2009年以后,隨著周圍觀測環(huán)境的變化,城市綠化、樹木及水體的增加,氣溫呈逐漸回落趨勢。
2.平均水氣壓
年平均水氣壓趨勢以主體下降、局部上升為主。由于觀測場四周10米范圍內(nèi)是土地,不是水泥地, 植被覆蓋較好,水分不易散失,所以年平均水氣壓減小不是太明顯,但是隨著周圍綠化和大型水體的出現(xiàn),年平均水氣壓是一個(gè)逐年緩慢上升的過程。2001~2003年平均水氣壓均值為7.9,2004~2008年平均水氣壓均值為7.0,2009~2015年平均水氣壓均值為7.7。
3.能見度
由于測站周圍500米以外的建筑物等變化價(jià)款,有許多觀測能見度的目標(biāo)物不能繼續(xù)觀測,能見度目標(biāo)物2003年共測26個(gè),同心國家基本觀測站能見度目標(biāo)物控制圖中繪制了16個(gè),以前的多數(shù)已看不見,2009年11月重新測得9個(gè)可用能見度目標(biāo)物,因周圍目標(biāo)物離得近而影響能見度的判斷,會(huì)造成大氣透明度好時(shí)能見度偏小,大氣透明度差時(shí)能見度偏大,霧日明顯增多,具體為2001~2008年平均天數(shù)為9.5d,2009~2015年平均天數(shù)為15.4d,后者比前者偏少5.9d。
4.大風(fēng)
從測站搬遷以來,這幾年如浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴等視程障礙現(xiàn)象明顯減少,由于新建建筑物、樹木對風(fēng)場的阻尼作用,一般會(huì)使風(fēng)速減小,2001~2008年2分鐘平均風(fēng)速為3.1m.s-1,2008~2015年平均風(fēng)速為2.8m.s-1,后者比前者偏少0.3m.s-1, 大風(fēng)日數(shù)明顯減少,2001~2008年平均大風(fēng)日數(shù)為19.1d,2009~2015年平均大風(fēng)日數(shù)為12.4d,后者比前者少6.7d,大風(fēng)日數(shù)有明顯的下降,2001~2008年最大平均風(fēng)速為15.3m/s,2009~2015年為13.7m/s,相比減少了1.6m/s。剛開遷站時(shí)測站位于縣城最多風(fēng)向的上風(fēng)方,隨著城市建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展,年最多風(fēng)向和頻率有變化,但是主導(dǎo)風(fēng)向還是SE。
三、結(jié)語
1.通過對同心國家基本氣象站2001-2015年的年平均氣溫、年平均水氣壓、惡劣能見度、大風(fēng)等記錄的分析,說明同心國家基本氣象站觀測環(huán)境的變化對觀測數(shù)據(jù)的“代表性”造成了一定的影響,所以我們面臨的形勢十分嚴(yán)峻,氣象探測環(huán)境保護(hù)工作任重道遠(yuǎn),隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城鄉(xiāng)建設(shè)不斷擴(kuò)展,原本具有很強(qiáng)代表性環(huán)境的氣象觀測站周圍不斷有建筑物、水泥地蔓延開來,對探測資料的代表性產(chǎn)生了一定的影響。我們應(yīng)當(dāng)采取多種形式,加大對全社會(huì)的宣傳力度,切實(shí)提高全社會(huì)對氣象探測環(huán)境保護(hù)重要性的認(rèn)識(shí),同時(shí)多與建設(shè)規(guī)劃部門進(jìn)行協(xié)作溝通,嚴(yán)格審批制度,從源頭制止破壞氣象探測環(huán)境的行為,確保觀測環(huán)境符合氣象觀測規(guī)范的要求。
2.全球氣候變暖[3-4],雖是不爭的實(shí)事,但大氣候變暖的速度并沒有那么快,從對氣象資料的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,城市化進(jìn)程造成氣象觀測環(huán)境破壞。通過多次與當(dāng)?shù)卣块T的銜接,已經(jīng)把氣象觀測環(huán)境和設(shè)施保護(hù)納入城市建設(shè)總體規(guī)劃中,原計(jì)劃在觀測場南面規(guī)劃的建材市場已改為公園。
參考文獻(xiàn):
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[3]秦大河,氣候變化對我國經(jīng)濟(jì),社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)[J],外交評論,2007(97);6-14.
[4]梁桂玲,淺談全球變暖及其對我國經(jīng)濟(jì)的影響[J],科技信息,2007(22);306.
作者簡介:閆飛龍(1981-)男,寧夏同心人,綜合氣象觀測工程師,研究方向:自動(dòng)氣象站維護(hù)與保障。