六枝站舊址與新址觀測資料對比分析

于 斌，丁 江，張 虎

(貴州省六枝特區氣象局，貴州 六枝 553400)

0 引 言

六枝國家氣象觀測站初址位于郎岱縣東門郊外，105°21′E、26°05′N，觀測場海拔高度1 350.0 m。1963年8月遷至六枝塔山中寨包包(郊外)，105°27′E、26°14′N，觀測場海拔高度1 359.5 m。1977年遷入現址六枝特區人民南路70號，105°28′18″E、26°12 ′29 ″N，海拔為1 361.9 m。新址位于舊址西北方約1 255.7 m的六枝特區健康路九頭山文化公園，105°27′47 ″E、26°13′00″N，海拔達到了1 407.3 m。在2018年開始對新址進行觀測，然后針對不同的要素進行分析。本文將六枝站近30 a年數據資料計算平均后與對比觀測站點的月平均值進行對比分析。

1 數據完整性

數據的完整性是體現一個觀測周期的數據是否可以被應用的重要指標，也是作為參考及標準的重要依據。下文分別計算舊址與新址的主要氣象要素(平均氣溫、平均相對濕度、降水量、平均風速)日及各月(年)的數據完整性，數據完整性主要通過缺測率或缺測天數來反映。在本次研究中得到的月缺測率等信息如下表1所示，其中3—9月、11月無缺測，故表中未列出。

表1 六枝站舊址、新址各要素月(年)缺測率(%)、缺測天數(d)Tab.1 Monthly (annual) missing test rate (%) and number of missing test days (days) for each element of the old site of Liuzhi Station

根據表1中的信息可以看出，舊址4個要素中相對濕度有12 d缺測，降水量有2 d缺測，平均氣溫和風速均無缺測；而對于新址，對應的各個要素的缺測天數分別是8、6、8、8 d。考慮分析結果的客觀性，無論是舊址還是新址，其中任何一個缺測，對比的另一方也不參加統計計算。

2 差值及標準差統計

針對各個月的日平均氣溫等指標的差值進行計算，最終得到的結果如下表2所示。

表2 六枝站舊址與新址各要素月(年)差值平均值、標準差Tab.2 Monthly (annual) average value and standard deviation of each element between the old site and the new site of Liuzhi Station

2.1 氣溫

氣溫主要是受海高度及周邊環境的影響，是體現一個區域環境的主要指標之一，也是體現觀測站點是否具有代表性作為氣象服務站點的重要依據。

從表2可知，每個月的氣溫差值始終大于0，可以確定相對于舊址，新址每個月的溫度更低，二者之間的偏差基本保持在0.23 ℃。但是在年平均最低、最高氣溫上相對于舊址明顯不同，前者相對于舊址更低，偏差是0.36 ℃，后者相對于舊址較高，大約高出0.21 ℃。此外，基本不存在顯著的季節變化特征，在秋季(9—11月)相對于舊址偏低可以達到0.3 ℃，春季(3—5月)、夏季(6—8月)、冬季(12—次年2月)平均分別偏低0.19 ℃、0.27 ℃、0.17 ℃。

從表2可以明顯的看到，平均氣溫(0.17 ℃)以及最低氣溫標準差(0.19 ℃)二者均保持了較低的水平，由此可以認為對比觀測的數據最為穩定；最高氣溫標準差(0.66 ℃)相對平均氣溫略偏大，表明最高氣溫數據不是太穩定，其原因可能是原址周邊被遮擋及濕度影響。

2.2 降水

降水年差始終大于0，由此可以認為相對于新址，舊址的的降水更多。全年和9月的降水量差值分別達到了312.2 mm，256.7 mm，所以均存在比較大的差異。

另外，發現降水差值標準差仍然比較大，可以認為其穩定性不高，而這與諸多外部因素有關，包括天氣變化以及使用的設備等。

2.3 相對濕度

相對濕度差值基本小于等于0，只是在6月大于0。由此可以認為舊址和新址之間在各月相對濕度上的差異性并不顯著。此外，年平均相對濕度差值為0；在秋季、冬季的平均差值是不同的，前者較大，后者則比較小。

另外，受到風速等因素的影響，導致相對濕度差值標準差比較大。

2.4 風速

風速差值在各個月始終低于0，所以相對于舊址，新址各個月的風速更大；各個季節的風速差值是不同的，春季比較大，而冬季比較小。相對于觀測年年均風速偏大0.52 m·s-1，特別是在7月偏大更為突出。 該要素差值標準差總體較小，可以認為數據的穩定性比較高。

3 降水量累計相對差值

從表2可以看出全年降水的標準差值較大，為確定該要素的可用性，進一步分析差值在歷史觀測值中的占比情況來反應該數據的總體差異性。

根據圖1可知，在9—12月的降水相對差值達到了1，存在顯著的差異性；7月降水相對差值等于0，可以認為不存在較大的差異。年降水相對差值等于0.23，新址在降水上略低于舊址，但是二者的差距并不明顯。

圖1 降水量累計相對差值Fig.1 Cumulative relative difference of precipitation

4 風向相符率統計

根據圖2可知，舊址和新址之間的年均風向相符率達到了52%，最小達到了45%，主要是在8月和12月，最大達到62%，主要是在5月。可以認為兩站風向區域基本是吻合的。在整體環境下，風向沒有出現失真，表現出良好的區域一致性。

圖2 六枝站舊址與新址對比期風向相符率Fig.2 The matching rate of wind direction during the comparison period between the old site and the new site of Liuzhi Station

5 顯著性檢驗

利用t檢驗方法(0.05)進行顯著性檢驗，主要涉及到了平均相對濕度、平均氣溫等4個要素的的月值以及年值結果如表3。

表3 六枝站舊址與新址t檢驗結果Tab.3 t-test results of the old and new sites of Liuzhi Station

從表3可知，各個要素基本處于臨界值以內，其中平均濕度超過臨界值的情況只是發生在10月，而降水超過臨界值的情況只是出現在3月，氣溫超過臨界值的是在7月。由此可以認為差異顯著。結合上述分析可知，在這些要素上新址可以與舊址資料結合應用。

6 結論

①新址和舊址在不同氣象要素上存在差異性，年降水量和氣溫新址均低于舊址，二者分別低321.2 mm、0.23 ℃。相對濕度二者相差不大；年平均風速新址明顯更高，二者的偏差基本達到了0.52 m·s-1，此外二者的年風向符合率同樣保持了較高的水平，即可證明二者基本是一致的。

②六枝站現址觀測資料保持了較高的完整性。另外，根據顯著性檢驗的結果可知，在4個氣象要素上舊址和新址之間的差異性不明顯，保持了良好的連續性，可以將二者的資料合并應用。