烏審旗區域自動站數據分析及應用

劉瑞芳 劉志宏

摘要 利用烏審旗3個國家級自動站與3個區域自動站2013—2017年逐時、逐日氣溫、降水、風速資料，進行了對比分析，結果表明：近5年，烏審旗年平均氣溫以中部最高，其次是南部，北部最低；年平均風速以中部最小，為2.2 m/s，歷年最大與極大風速均出現在北部；短時最強小時降水量出現在北部烏蘭陶勒蓋鎮，時間段為2013年7月1日22：00—23：00，雨量達81.1 mm。

關鍵詞 烏審旗；區域自動站；氣溫；風速；降水

中圖分類號：P412.25 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）05-064-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.024

烏審旗隸屬內蒙古自治區鄂爾多斯市，位于鄂爾多斯市東南部、內蒙古自治區最南端，地處毛烏素沙地腹部，東西距離104 km，南北距離194 km，總面積11 645 km2，下轄5個鎮1個蘇木，分別是嘎魯圖鎮、烏審召鎮、圖克鎮、烏蘭陶勒蓋鎮、無定河鎮、蘇力德蘇木。我局目前共建有區域自動站22個，自動站網已基本覆蓋烏審旗全境，能夠實時、準確地獲取烏審旗地區的氣象要素數據。無定河鎮、烏蘭陶勒蓋鎮、蘇力德蘇木、圖克鎮4個四要素區域自動氣象站已運行6年，積累一定的氣象數據資料，但是還沒有對這些氣象資料進行過系統的整理、分析和比較。利用區域自動氣象站觀測數據，結合烏審旗3個國家級氣象觀測臺站的數據，對區域自動氣象站的各氣象要素進行分析、比較、總結，從而掌握各氣象要素的變化規律，詳細了解烏審旗全境的氣溫、風速、降水等氣象要素的分布情況、變化規律，以期為氣象服務及促進當地經濟可持續發展、防災減災、農業結構調整、農業氣候區劃等提供真實可靠的科學數據。

1 資料選取

資料來源于烏審旗3個國家級氣象觀測站與3個區域自動站2013—2017年近5年的氣溫、風速、降水逐時、日觀測數據，其中北部以烏審召站、圖克鎮、烏蘭陶勒蓋鎮為主、南部以河南站、蘇力德蘇木為主（因無定河鎮的區域站所在位置移動信號差，數據傳輸不夠穩定，故不做數據對比分析）、中部（鎮政府所在地嘎魯圖鎮）以烏審旗站為主。

2 結果及分析

2.1 烏審旗氣溫分布情況

2.1.1 年平均氣溫、極值的變化 通過數據對比分析可知，烏審旗全境年平均氣溫以中部最高，為9.3℃，其次是南部，北部最低。與中部相比，南部偏低0.6～0.9℃，北部偏低1.5～1.8℃。

由南北氣溫分布狀況可知，南部區域站與自動站相差0.3℃，北部區域站與自動站相差0.1～0.2℃。南北氣溫區域站與國家級自動站的氣溫基本相一致。

利用各站年極值數據對比可知，雖然中部年平均氣溫最高，但并沒有極值出現，每年的極端最高均出現在南部，比中部偏高0.1～1.6℃，歷年最高值在南部，達39.0℃，出現在2017年7月12日，與中部的極端最高氣溫為同一日，相差1.6℃；極端最低氣溫分布在南北區域，其中2013、2016年在北部，2014—2015、2017年在南部，比中部偏低4.2～10.4℃，歷年極端最低氣溫在北部-30.6℃，出現在2013年1月3日，與中部的極端最低氣溫為同一日，相差7.6℃。

南北極值分布情況顯示：①極端最高，南部除2015、2017年極值出現在河南站，其余年份都出現在蘇力德蘇木；北部除2017年極值出現在烏審召站，其余年份都出現在圖克鎮；②極端最低，除2013年南部出現在蘇力德蘇木、北部出現在烏審召站外，其余各年南部均出現在河南站，北部出現在圖克鎮或烏蘭陶勒蓋鎮。

2.1.2 四季氣溫變化 四季平均氣溫中部均高于北部及南部。其中，冬季高于南部1.0～2.1℃，高于北部1.3～2.8℃；春季高于南部0.1～0.5℃，高于北部0.6～1.4℃；夏季南部氣溫基本接近于中部，北部偏低0.7～1.4℃；秋季高于南部0.4～0.9℃，高于北部1.1～1.7℃。

南北四季氣溫分布情況顯示：①南部四季氣溫，蘇力德蘇木與河南站相比，冬季相差較大，其次是春秋季，夏季最??；②北部四季氣溫，圖克鎮與烏審召站基本接近，烏蘭陶勒蓋鎮與烏審召站相比，冬季相差較大，其次是春季，夏季最小。

2.2 烏審旗風分布情況

由近5年風速資料可知，烏審旗年平均風速2.9 m/s，其中最大平均風速4.0 m/s，出現在北部，最小風速出現在中部2.2 m/s。歷年最大及極大風速分別出現在北部18.7 m/s和27.8 m/s。除2013年外，每一年的最大風速北部及南部都比中部偏大，但極大風速出現了不確定性，這是由于影響系統各異，不能一概而論。

南北風的分布情況顯示：南部年平均風速的變化范圍2.3～2.8 m/s，與河南站相比，蘇力德蘇木偏大，歷史最大風速河南站與蘇力德蘇木一致，極大風速在河南站；北部年平均風速的變化范圍2.6～4.0 m/s，與烏審召站相比，烏蘭陶勒蓋鎮和圖克鎮均偏大，歷史最大風速出現在烏蘭陶勒蓋鎮，極大風速在烏審召站。南北年平均風速區域站大于自動站，最大和極大風速出現不確定性。

2.3 烏審旗降水分布情況

選取各站點5—9月的降水資料。由統計數據可知，近5年烏審旗累年平均降雨量為321.0 mm，其中最大降水量出現在北部，最小降水量出現在南部，極差達126.4 mm，與中部相比，北部偏多，南部偏少。

南北降水分布情況顯示：南部累計平均降水量277.7 mm，區域站相對偏少。一日最大與小時最強降水量都出現在河南站，分別為58.0 mm、時間段2016年8月15日與37.8 mm、時間段為2017年9月15日19：00—20：00；北部累計平均降水量349.8 mm，與烏審召站相比，烏蘭陶勒蓋鎮偏多，圖克鎮偏少。日最大與小時最強降水量都出現在烏蘭陶勒蓋鎮，分別為129.5、81.1 mm，時間段2013年7月1日。近5年南北降水量級有所相差，北部是南部的1.3倍。

3 寒潮、霜凍、短時強降水個例對比

3.1 寒潮

寒潮過程以劇烈降溫為主要特征，同時常伴有大風、沙塵暴和暴雪等災害性天氣，并可能引發多種嚴重的氣象災害，對農牧業、工業、交通和人民生活都有很大影響。筆者查詢了2013年3月8—11日、2015年2月20—22日、2016年2月12—14日、2017年11月12—14日、2017年12月14—16日5次寒潮天氣過程，進行分析后可知：48 h降溫幅度最大的區域在南部，中部最小。降溫幅度的大小與前期氣溫的高低有直接關系，當基礎氣溫高時，降溫的幅度就大，反之相反。由于氣溫的變化受地形、天氣系統、局地小尺度形成的地方性氣候影響，每一次寒潮天氣過程，根據影響系統的不同進行有針對性的分析和預報預測，及時準確做好寒潮天氣預報，對當地冬季農牧業氣象服務中必不可少。

3.2 霜凍

筆者選取3次霜凍天氣過程，分別為2013年9月25日、2014年5月2日、2016年5月3日。其中2013年9月25日凌晨最低氣溫蘇力德蘇木-0.2℃、河南站-0.8℃、烏審召站-1.8℃、圖克鎮-1.0℃、烏蘭陶勒蓋鎮1.8℃、烏審旗站3.8℃；2014年5月2日凌晨最低氣溫蘇力德蘇木-1.3℃、河南站-1.4℃、烏審召站-2.4℃，圖克鎮-2.2℃、烏蘭陶勒蓋鎮0.5℃、烏審旗站0.3℃；2016年5月3日凌晨最低氣溫蘇力德蘇木-0.3℃、河南站-0.1℃、烏審召站0.3℃、圖克鎮-0.9℃、烏蘭陶勒蓋鎮3.4℃、烏審旗站4.4℃。分析得出：烏審旗南部為霜凍，北部為霜凍或輕霜凍，中部沒有出現霜凍，由此可見在春秋季霜凍預報服務時，應注意空曠開闊的野外區、低洼區及下墊面的不同，所造成的氣溫下降幅度范圍的差異性。在霜凍預報過程中應重點關注低溫中心的降溫幅度的預報。

3.3 短時強降水

對近5年烏審旗5—9月逐時降水量數據進行分析可知，烏審旗短時強降水主要集中在7月，其次是8月，5月最少；時間段以夜間居多，其次是午后。對2013年7月1日、2016年8月14日、2017年9月15日3次短時強降水過程進行分析和總結后可知，2013年7月1日小時降水量及時段：烏蘭陶勒蓋鎮81.1 mm、22：00—23：00；圖克鎮12.2 mm、13：00—14：00；烏審召站10.4 mm、23：00—24：00；烏審旗站3.1 mm、20：00—21：00；蘇力德蘇木1.1 mm、14：00—15：00；河南站無降水。2016年8月14日小時雨量及時段烏蘭陶勒蓋鎮37.9 mm、5：00—6：00；烏審旗站17.8 mm、6：00—7：00；烏審召站11.5 mm、6：00—7：00；圖克鎮11.6 mm、7：00—8：00；蘇力德蘇木7.5 mm、8：00—9：00；河南站2.1 mm、3：00—4：00。2017年9月15日小時雨量及時段河南站37.8 mm、19：00—20：00；蘇力德蘇木31.8 mm、18：00—19：00；圖克7.7 mm、20：00—21：00；烏蘭陶勒蓋鎮4.1 mm、21：00—22：00；烏審召站1.3 mm、20：00—21：00；烏審旗站0.1 mm、4：00—5：00。3次過程的落區均沒有出現在中心站，但局地出現強對流天氣，并伴有短時強降水。短時強降水具有突發性強，來勢猛，降水時間集中，可預報的時效也很短。由于降水強度大，時間集中，短時強降水常常會造成城市積澇，山體滑坡等氣象衍生災害，嚴重影響城市運行，甚至威脅生命。所以在做好降水預報服務時，尤其要重點關注短臨預報服務，加強局地降水量級的預報，對做好當地經濟可持續發展及農牧業服務至關重要。

4 小結

（1）烏審旗的年平均氣溫最高區是中部，其次是南部，北部氣溫最低，南北氣溫分布區域站與國家級自動站氣溫基本相一致。歷年極端最高出現在南部，極端最低出現在北部，中部無極值出現。在四季氣溫變化中，每一季平均氣溫中部高于北部及南部。

（2）烏審旗近5年年平均風速2.9 m/s，中部最小。歷年極大及最大風速均沒有出現在中部。南北年平均風速區域站大于自動站，最大極大風速出現不確定性。

（3）2013—2017年烏審旗累年平均雨量321.0 mm，與中心站嘎魯圖鎮相比，北部偏多，南部偏少；近5年短時最強小時降水量出現在北部烏蘭陶勒蓋鎮，為2013年7月1日22：00—23：00，雨量達81.1 mm。近5年南北降水量級有所相差，北部是南部的1.3倍。

（4）通過5次寒潮天氣過程分析可知，48 h降溫幅度最大的區域在南部，中部最小。降溫幅度的大小與前期氣溫的高低有直接關系，當基礎氣溫高時，降溫的幅度大；通過3次霜凍過程分析可知，南部為霜凍，北部為霜凍或輕霜凍，中部沒有出現霜凍，所以在做春秋季霜凍預報服務時，應注意空曠開闊的野外區域、低洼區及下墊面的不同所造成的氣溫下降幅度范圍的差異性；查閱近5年的降水記錄發現，短時強降水主要集中在7月，其次是8月，5月最少；時間段以夜間居多，其次是午后；3次短時強降水過程的落區均沒有出現在中部，但局地出現強對流天氣，并伴有短時強降水，故準確掌握區域站點所在位置降水具有重要意義。

參考文獻

[1] 邱輝，詹紅霞，劉振永.伊犁河谷區域自動氣象站資料分析[J].寧夏農林科技，2012，53（9）：120-121.

[2] 王向丹，劉晨楠.論自動站氣象資料的應用[J].農業與技術，2013（3）：159.

[3] 潘冬梅.區域自動站資料的應用服務探索[J].沙漠與綠洲氣象，2011，5（S1）：63-64.

[4] 崔彩.鄂托克前旗區域自動站數據應用分析[J]. 農業與技術，2015，35（24）：189.

[5] 張珊偉.區域自動氣象站資料在防災減災中的應用分析[J].鄉村科技，2017（17）：87-88.

[6] 滕巖，孫龍，王敏，等.曲阜市區域自動站各站點氣溫差異分析[J].山東氣象，2009，29（4）：78-80.

[7] 顧潤源，孫永剛，韓經緯，等.內蒙古自治區天氣預報手冊[M].北京：氣象出版社，2012：460.

責任編輯：劉赟