泉州市國家級地面氣象觀測站探測環(huán)境現(xiàn)狀評估分析

楊蘇勤，尤競飛

（1.福建省南安市氣象局，福建 南安 362300；2.福建省泉州市氣象局，福建 泉州 362000）

氣象探測環(huán)境調查評估的目的在于：建立科學的氣象探測環(huán)境保護標準，為氣象臺站的選址、遷移和站網(wǎng)布局調整提供科學依據(jù)；全面了解氣象觀測站探測環(huán)境現(xiàn)狀，積累探測環(huán)境基本資料，并對探測環(huán)境進行客觀、定量評價，為氣象觀測數(shù)據(jù)的質量控制提供基本依據(jù)；建立氣象觀測站探測環(huán)境動態(tài)管理檔案，實現(xiàn)全國氣象觀測站探測環(huán)境的實時跟蹤和動態(tài)管理，以加強對氣象觀測站探測環(huán)境的保護與管理[1-3]。

1 氣象探測環(huán)境調查內容

本文所述的障礙物包括地形、植物、建（構）筑物，具體定義如下。地形主要是指山脈、丘陵。距觀測場圍欄距離超過條例規(guī)定保護范圍（基準站為2 000 m，基本站為1 000 m，一般站為800 m）的山脈或丘陵上的樹木、灌木、作物、野生植物以及零星的古建筑等文物遺址，應視為地形的一部分。植物是指頂端高出觀測場地平面1 m的樹木、作物、野生植物等。

建（構）筑物主要是指兩類物體。一是頂端高出觀測場地平面1 m、人工建造的各類建筑體，包括條例規(guī)定的保護范圍（基準站為2 000 m，基本站為1 000 m，一般站為800 m）內的山體（或丘陵）上人工建造的頂端高出觀測場地平面1 m的各類建筑體，如房屋、涼亭、實心圍墻、煙囪、水塔、電視發(fā)射塔、紀念塔、堤壩、施工工地人為堆砌的土堆等。

二是在觀測場規(guī)定范圍（基準站、基本站50 m；一般站30 m）內，影響觀測場氣流通暢和光照，對地面氣象觀測記錄有影響的頂端高出觀測場地平面1 m、人工建造的各類鏤空式構筑物和細小的構筑物，如磚塊水泥構筑的通透式圍墻（不包括鐵絲網(wǎng)）、鐵塔、鐵架、橋梁、紀念碑、電線桿和廣告牌等。探測環(huán)境的測量步驟不再贅述。

2 氣象探測環(huán)境測量與評估分析

2.1 崇武國家基準站

崇武國家基準站位于福建省東南沿海中部，泉州灣和湄洲灣之間，屬于惠安縣。惠安地勢西北高，東南低，以丘陵臺地為主。山地面積48萬畝，海岸線長141 km。

2.2 觀測場可視障礙物的測量方法

2.2.1 儀器架設

將全站儀（或其他儀器）架設在觀測場中心，物鏡距地高度1.5 m，調整好儀器的水平和方位，方位0°為正北，物鏡對準正北后開始測量。不得將全站儀架設到其他地點測量。

2.2.2 地形仰角的測量

從正北方向開始，按順時針方向測量。方位每隔2°測量一次地形（山脈、丘陵）的最高仰角和斜距，一周共測量180次。測量結果以度為單位，精確到一位小數(shù)。

2.2.3 具體方法

將經(jīng)緯儀或全站儀物鏡方位調到359°，將物鏡中心十字線對準山脈最高處，然后緩慢調整方位旋扭至1°，同時調整仰角旋扭，測出359°～1°方位內地形的最高仰角，記錄在方位0°的“地形仰角”欄。按上述步驟測出1°～3°方位內地形的最高仰角，記錄在方位2°欄內。依此類推，測量一周[4]。

2.3 九仙山基本站

九仙山氣象觀測站位于泉州市德化縣境內，屬于國家基本站，觀測場海拔高度1 653.5 m。依據(jù)測量數(shù)據(jù)生成的障礙物遮擋仰角圖和全景照，從圖中可以看出無明顯的建筑物和植被遮擋，僅在正北方向受廣電信號塔和聯(lián)通信號塔的輕微阻擋，整個氣象探測環(huán)境保持良好，依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，綜合評分達到93.7，這無疑與九仙山氣象觀測站的高山環(huán)境有必然的聯(lián)系。

2.4 一般站

2.4.1 安溪站

觀測場四周0°～360°都受到城市建筑物連續(xù)性的完全阻擋，阻擋仰角范圍為6°～12°，在東北方向還遭受地形形成的大范圍阻擋，阻擋方位范圍為10°～64°，且次地形的最高阻擋仰角達到11°，而在東南方向則遭植被阻擋，雖然阻擋的范圍不大，但是阻擋的仰角達到16°。安溪氣象觀測場的探測環(huán)境不容樂觀，觀測場四周受城市建筑物的遮擋比較嚴重，地形遮擋次之，依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，綜合評分為65.5分。

2.4.2 德化站

觀測場四周受到輕微的建筑物遮擋和地形遮擋，遮擋仰角均低于4°，而在正南面則遭受了大面積的植被遮擋，遮擋方位范圍為134°～220°，遮擋仰角為6°～14°，依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，綜合評分為84.1分。

2.4.3 永春站

在觀測場的正北、正南方向遭受到城市建筑物的遮擋，遮擋方位范圍為336°～24°，152°～170°，遮擋仰角為8°～14°。其余方位則不同程度地被地形所遮擋，遮擋仰角為6°～10°。依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，綜合評分為90.7。

2.4.4 晉江站

觀測場四周被不同高度的城市建筑物遮擋和植被遮擋，其中城市建筑物的遮擋比較嚴重，遮擋范圍幾乎達到0°～360°，城市建筑遮擋仰角為4°～18°。晉江觀測場幾乎被包圍在城市建筑物中央，探測環(huán)境破壞極其嚴重，依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，綜合評分為56.9分，晉江站的氣象探測環(huán)境保護較差。

2.4.5 南安站

觀測場四周主要遭受城市建筑物的遮擋，遮擋方位為0°～360°，遮擋仰角為6°～12°，同時還有輕微的地形和植被遮擋。依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，綜合評分為68.2分。2.5 海島無人自動氣象站

泉州市建設了3海島無人自動氣象站，分別在大佰島、大竹島、大墜島。大佰島和大竹島的主要遮擋物為植被，遮擋范圍方位（大佰島為250°～38°，大竹島為276°～190°），遮擋仰角在6°～50°；大墜島的主要障礙物遮擋為地形，方位為310°～352°，遮擋仰角低于5°，依據(jù)地面探測環(huán)境定量評估指標及評分方法，3個海島無人自動站的探測環(huán)境綜合評分如下：大佰島84.6分，大竹島75分，大墜島100分。

3 結論

泉州市地面觀測站氣象探測環(huán)境遭破壞主要源于觀測場周圍城市建筑物超過《氣象探測環(huán)境和設施保護辦法》限制的高度，其主要原因來自于氣象外部，國家經(jīng)濟社會快速發(fā)展和當?shù)卣耐恋亻_發(fā)使得城市土木工程建設迅猛發(fā)展。

隨著時代和經(jīng)濟的發(fā)展，新時期氣象探測環(huán)境保護面臨巨大的挑戰(zhàn)，泉州市地面氣象觀測站目前面臨依法進行保護性臺站遷移的難題。為此，氣象部門也將付出巨大的人力、物力、財力，保護氣象探測環(huán)境迫在眉睫，氣象探測環(huán)境的保護制度還有待進一步完善。