香格里拉大氣本底站11、12月份草溫數據的變化分析

杜麗英，余 珂，沈營華

(云南省氣象信息中心，云南 昆明 650034)

1 引言

香格里拉大氣本底站為無人自動觀測站。它是中國氣象局確定的全國3個新建區域本底站之一，它的建立填補了我國西南地區基準大氣本底監測的空白。該站位于28°01'N，99°44'E，海拔高度3 554.2 m，自動氣象觀測儀器于2005年12月安裝，2006年1月正式開始投入使用，實現了氣壓、氣溫、濕度、液態降水、風、地溫(地表、淺層)、草溫的無人自動觀測，其氣象要素資料對分析研究我國南方地區大氣原始成份以及全球氣候變遷具有極其深遠的重要意義。

2 2011年11月18日—2012年1月1日氣溫、0 cm地溫、草溫部份資料及分析

表1 2011年11月18日—2012年1月1日草溫、氣溫、0 cm地溫部份資料 (單位:0.1℃)

續表1 2011年11月18日—2012年1月1日草溫、氣溫、0 cm地溫部份資料 (單位:0.1℃)

從2011年11月18日—2012年1月1日(表1)45 d 13時、14時、15時的草溫、氣溫、0 cm地表溫度數據資料中可以看出:①當14時氣溫＞13時氣溫(或接近)，14時0 cm地表溫度＞13時0 cm地表溫度且都≥19.0℃，這時13時的草溫≥18.0℃，14時的草溫卻在 18.0℃以下(有個別在 19.0℃)，比13時的草溫低10.0℃左右，正常情況14時的草溫應比13時的要高，因此可判斷測量出現了異常。45 d記錄中出現該異常情況的概率為76﹪(34/45)，此34 d出現日期分別為11月18日—12月3日、12月5日—6日、12月12日、12月17日—24日、12月26日—2012年1月1日。②14時的氣溫＞13時，14時的0 cm地表溫度＞13時的且14時的0 cm讀數＞20.0℃(12月有8日與9日2 d)。這樣，正常情況14時的草溫要＞13時的且也應在20.0℃以上，但實際卻比13時的草溫還低，只在10.0℃左右。45 d中出現概率為4﹪(2/45)。以上2種情形，在程序與人工審核時都判定14時的草溫讀數是錯誤的，要按內插處理后代替。③13時與14時氣溫在2.0℃以下或14時的氣溫＞13時的氣溫，13時與14時0 cm地表溫度在10.0℃以下，這時13時與14時的草溫讀數在10.0℃左右。45 d中出現的概率為20﹪(9/45)。這在程序與人工審核時判定這14時的草溫讀數是正確的。由此可知:2011年11月18日—2012年1月1日，45 d記錄中14時草溫讀數的正確率只有20﹪，錯誤率為80﹪。

3 2012年11月10日—2013年1月7日草溫、氣溫、0 cm地溫部份資料及分析

表2 2012年11月10—30日氣溫、0 cm地溫、草溫部份資料 (單位:0.1℃)

從2012年11月10日—2013年1月7日(表2)59 d 13時與14時草溫、氣溫、0 cm地溫數據資料中可以看出:①14時氣溫＞13時的氣溫，0 cm地表溫度14時的＞13時的且都＞16.0℃或13時的氣溫稍＞14時的氣溫，13時0 cm地表溫度＞14時0 cm地表溫度且＞15.0℃。這時，14時的草溫只在10.0℃左右，比 13時的草溫低 10.0℃以上。分別出現在11月10—24日，11月27日—12月10日，12月12日，12月14—25日，12月17—30日，2013年1月1—7日，59 d中出現的概率為90﹪。②13時與14時氣溫呈上升趨勢(或接近)，14時0 cm地表溫度＞13時的且14時的地表溫度值＞16.0℃。這時，正常情況14時的草溫要比13時的高，可實際14時草溫比13時的草溫值低，比正常值低10.0℃左右。59 d中出現的概率為5﹪，出現在11月26日，12月11日、13日。以上2種情形在程序與人工審核時，判斷這14時的草溫讀數是錯誤的。③13時、14時氣溫在2.0℃以下或14時0 cm地溫讀數在14.0℃左右(或以下)時，14時草溫讀數在10.0℃左右，出現概率為5%。出現在11月25日，12月26日，12月31日，這在人工與程序審核時草溫的讀數是正確的。由此可知，2012年11月10日—2013年01月07日，59 d中14時草溫讀數的正確率只有5﹪，錯誤為95﹪。

4 2011與2012年11、12月份14時草溫讀數異常的原因分析

香格里拉大氣本底站由于是無人自動觀測站，沒有天氣現象、人工讀數的對比觀測，因此，審核時草溫出現的疑誤只有與同時間的氣溫、風速、地表溫度進行對比、分析、判斷。從該站有資料年分析:2006—2010年01—12月氣溫、地表溫度、草溫要素間變化都相互一致，審核時也沒有疑誤發生。但從2011年開始，11、12月間，每當13時與14時氣溫高時，13時與14時0 cm地溫讀數也升高，13時的草溫也相應升高，而14時的草溫值反而降低，只有10.0℃左右，比 13 時的草溫值低 10.0℃ ～20.0℃。13時與14時氣溫越高，則13時與14時的草溫差越大。只有當13時、14時的氣溫在2.0℃以下或14時0 cm地溫讀數在14.0℃以下時，14時的草溫讀數才是正確的。該問題因連續2 a同期都出現，且錯誤率不斷上升(2011年錯誤率為80﹪，2012年錯誤率為95﹪)，我們查詢地州、臺站，請其認真查找原因。后證實是:在11、12月份期間，每天14時照在草溫感應器位置上的太陽被觀測場外圍SW方向的一棵柳樹檔住。即當13時、14時氣溫高時，0 cm地溫讀數也升高，13時草溫也升高，正常情況14時的草溫值也應升高，但因14時草溫感應器處在陰涼位置，其讀數也就偏低，13時與14時氣溫越高，則13時與14時草溫差值也就大。只有13時與14時氣溫在2.0℃以下或14時0 cm地溫在14.0℃以下，即為陰冷天或14時沒有太陽光時，14時的草溫讀數才正確。找到原因后，臺站于2013年1月28日將這棵樹砍悼，隨后14時草溫讀數異常現象消失，資料恢復正常。

5 小結

觀測場是取得地面氣象資料的場所，地面氣象觀測場的周圍環境要嚴格按觀測場周圍環境條件的要求執行。為保證氣流的暢通，不能在觀測場周圍的空地上有影響氣象要素觀測資料的障礙物。