摘要:利用印江縣新建氣象站24h自動(dòng)觀測(cè)風(fēng)向風(fēng)速資料和毗鄰國(guó)家級(jí)臺(tái)站及天氣指標(biāo)站相對(duì)應(yīng)的資料對(duì)比分析得出:印江新站的風(fēng)玫瑰圖在西部區(qū)域代表性好，東部區(qū)域代表性較差，主導(dǎo)風(fēng)向有隨著測(cè)點(diǎn)東移主導(dǎo)風(fēng)向逐漸偏東的趨勢(shì);山區(qū)風(fēng)速隨海拔增加而增加，主導(dǎo)風(fēng)向上的平均風(fēng)速總體較其他方位的風(fēng)速偏大。

　　關(guān)鍵詞:風(fēng)玫瑰圖;對(duì)比觀測(cè);新建氣象站;印江

　　0引言

　　地面氣象觀測(cè)的“三性”原則為代表性、準(zhǔn)確性、比較性，是氣象觀測(cè)資料應(yīng)用的基礎(chǔ)性要求[1]。而且有學(xué)者認(rèn)為，因站址代表性差而產(chǎn)生的誤差要遠(yuǎn)大于單純的儀器系統(tǒng)設(shè)定的代表性誤差[2]。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著大氣探測(cè)自動(dòng)化綜合系統(tǒng)的建立和不斷完善，長(zhǎng)期困擾氣象觀測(cè)的比較性和準(zhǔn)確性問(wèn)題得到了根本性改善[3]，搬遷臺(tái)站的代表性也引起了相當(dāng)?shù)闹匾昜4]。

　　觀測(cè)環(huán)境變化對(duì)風(fēng)的影響又是顯著的[5-7]，風(fēng)向、風(fēng)速隨高度和環(huán)境變化要比氣溫、氣壓和相對(duì)濕度復(fù)雜得多，因此，對(duì)于新建氣象站，有必要專(zhuān)門(mén)研究風(fēng)向風(fēng)速的代表性。因城市擴(kuò)容和探測(cè)環(huán)境遭受持續(xù)破壞的雙重原因，2015年7月1日印江國(guó)家級(jí)氣象臺(tái)站由該縣峨嶺鎮(zhèn)西門(mén)外中寨口(城郊)遷移到其東北方向約750m的峨嶺鎮(zhèn)沙子堡并開(kāi)始正式觀測(cè)，新站氣象探測(cè)環(huán)境評(píng)分為93分(僅山體遮擋面積扣7分)。

　　毗鄰的德江氣象站、本縣天氣指標(biāo)站之一的三合站有不少于3a的連續(xù)觀測(cè)資料，為研究印江新站的風(fēng)向風(fēng)速代表性提供了數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)城市規(guī)劃、新建生產(chǎn)企業(yè)氣候環(huán)境評(píng)估，也對(duì)研究印江新站的風(fēng)向風(fēng)速代表性提出了現(xiàn)實(shí)需要。

　　1資料和方法

　　印江新站資料來(lái)源于2014年1月—2017年12月的A文件。德江站資料為2014年1月1日—2017年12月31日，三合天氣站資料為2014年7月1日—2017年12月31日。其中德江站位于印江西北方向，都屬于梵凈山西部，兩站直線距離約為41km，探測(cè)環(huán)境優(yōu)越，無(wú)任何人為障礙物，氣象探測(cè)環(huán)境評(píng)分為99分，較印江新站高108m。

　　三合天氣站(三合炮站內(nèi)，四周較為開(kāi)闊)位于印江新站東北偏東方向，相距約28km，海拔較印江新站高585m。風(fēng)向的比較用風(fēng)玫瑰圖方法，風(fēng)速比較用差值法。為便于比較，風(fēng)向頻率保留1位小數(shù)，有別于《規(guī)范》[8]。

　　2研究結(jié)果

　　2.1印江新站地面測(cè)風(fēng)環(huán)境分析

　　印江新站位于縣城東面的小山包上，觀測(cè)場(chǎng)海拔高度521.5m，風(fēng)向風(fēng)速感應(yīng)器距離地面10.5m，觀測(cè)場(chǎng)距離公路、鐵路、河流均滿(mǎn)足《氣象設(shè)施和氣象探測(cè)環(huán)境保護(hù)條例》。印江新站和德江站觀測(cè)場(chǎng)中心距地1.5m高處四周障礙物情況為:印江新站四周距高比均為山體，無(wú)人為障礙物，近處也無(wú)高大植物;與老站建站時(shí)東邊最大仰角12°，西邊最大仰角13°相比，新站探測(cè)環(huán)境還略?xún)?yōu)于老站建站時(shí)的環(huán)境。德江站周邊的環(huán)境要更加優(yōu)越一些，周邊山體仰角總體比印江新站低。

　　2.2印江新站風(fēng)向穩(wěn)定性分析

　　為了解主導(dǎo)風(fēng)向的穩(wěn)定性，新站2014—2017年較多頻率的風(fēng)向很穩(wěn)定，不論2min還是10min排名前3的都是C，NE，ENE。

　　2.3印江新站與德江站風(fēng)玫瑰圖比較

　　印江新站風(fēng)速風(fēng)向的最大頻率與德江站一致，都是NE，但次多風(fēng)向德江是NNE，印江卻為ENE，差別明顯。處于東部的印江國(guó)家站風(fēng)向較西邊的德江國(guó)家站更偏東，已具備隨著測(cè)點(diǎn)東移風(fēng)向偏東的基本雛形。從穩(wěn)定性來(lái)論，德江站由于周邊地物狀況穩(wěn)定，10min主導(dǎo)風(fēng)向也很穩(wěn)定，2014—2017年都是NE風(fēng)。

　　2.4印江新站與本縣三合天氣站風(fēng)玫瑰圖比較

　　給出了印江新站與三合天氣站2014年7月1日—2017年12月31日10min風(fēng)玫瑰圖。印江新站風(fēng)速風(fēng)向的最大頻率是NE，次多風(fēng)向是ENE;三合天氣站最多風(fēng)向是E，次多風(fēng)向是ENE，隨著測(cè)點(diǎn)東移，有最多風(fēng)向逐漸偏東的現(xiàn)象。

　　2.5印江新站、德江站、三合天氣站風(fēng)速比較印江新站、德江站、三合天氣站風(fēng)杯離地高度都為10.5m，地面粗糙度接近。從西到東給出了印江新站、德江站、三合天氣站各風(fēng)向平均風(fēng)速圖。可以看出，一是3站主導(dǎo)風(fēng)向上的平均風(fēng)速總體較其他方位的風(fēng)速偏大;二是各方位的平均風(fēng)速與臺(tái)站海拔高度有關(guān)系，海拔高的站各方位風(fēng)速總體要偏大一些。

　　給出了印江新站、德江站、三合天氣站風(fēng)速日變化圖。從圖中可以看出，風(fēng)速總體上隨海拔高度增加而增大。為了弄清風(fēng)速隨海拔高度增加而增大的具體情況，用印江新站與德江站風(fēng)速、海拔高度對(duì)比分析，風(fēng)速隨海拔增量為0.4m·s-1/100m;用印江新站與三合天氣站比，增量?jī)H為0.2m·s-1/100m。風(fēng)速雖隨測(cè)站海拔增加而增大，但增量比較復(fù)雜。

　　3結(jié)論和討論

　　①氣象服務(wù)的實(shí)踐表明，服務(wù)對(duì)象并不要求提供數(shù)10a的整編資料，只要求提供3～5a資料的居多，況且印江新站風(fēng)向的穩(wěn)定性好，并與1971—2000年(可以認(rèn)為觀測(cè)環(huán)境未破壞)整編資料給出的最多、次多風(fēng)向一致，說(shuō)明用新站風(fēng)向資料開(kāi)展服務(wù)是可行的。②山區(qū)最多風(fēng)向與臺(tái)站附近的地形地貌有一定的關(guān)系，印江新站主導(dǎo)風(fēng)向往西至少可以代表41km以?xún)?nèi)的區(qū)域，往東28km及以上區(qū)域代表性已經(jīng)比較差，針對(duì)銅仁西部一定范圍內(nèi)有測(cè)點(diǎn)偏東最多風(fēng)向逐漸偏東的現(xiàn)象，適當(dāng)加密天氣站對(duì)于重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目更加(如通用機(jī)場(chǎng))不可或缺。

　　③印江新站與周邊臺(tái)站一樣，主導(dǎo)風(fēng)向上的平均風(fēng)速較其他方位略偏大。④印江新站風(fēng)速有明顯的日變化，風(fēng)速的數(shù)值大小主要依賴(lài)站點(diǎn)海拔高度，本縣海拔接近的地區(qū)用印江新站風(fēng)向速資料開(kāi)展服務(wù)也是可行的。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]孔劉備，孔莉.地面氣象觀測(cè)“三性”原則分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017，16:167-168.

　　[2]鄭光明.地面氣象觀測(cè)“代表性”淺析[J].貴州氣象，2010，34(S1):189-191.

　　[3]顧品強(qiáng).氣象觀測(cè)“三性”原則的代表性與比較性、準(zhǔn)確性同等重要[C].上海:第二屆長(zhǎng)三角氣象科技論壇論文集，2005.

　　[4]宋啟堃，鄭光明，楊軍.利用Googleearth和Sketchup開(kāi)展氣象站址初選[J].貴州氣象，2011，35(6):P49-50.

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