1 泗县气象局 安徽 泗县 234300
摘要：随着城市的发展,旧址气象探测环境已不能满足国家一般气象站的要求.2016年7月在新址安装自动气象站,本文选取泗县国家一般站新旧站址2017-2018年对比观测期间日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水量、日平均相对湿度、日平均风速的差值,并统计求取月、年差值平均值和差值标准差。结果显示2017和2018年新址气温低于旧址，平均偏低0.5℃；风速新址大于旧址，年平均风速相差0.3m/s；相对湿度小于旧址2.1%；2017和2018年降水量总共相差415.7毫米（新址2017年7月、2018年4月降水缺测），扣除缺测月份两年共计相差162.1毫米。新址和旧址降水量一致性最差，风速和相对湿度一致性较好，观测数据较稳定；风向相符率有61%。显著性检验结果表明，新址和旧址各要素平均值差异不显著。
关键词：差异；对比；统计；观测资料
引言
泗县国家一般站新址位于安徽省宿州市泗县开发区赤山路（郊外），与旧址梁园路11号中间直线距离为3.63公里，新址从2017年1月1日开始进行对比观测，2019年1月1日正式业务运行。旧址和新址周边大的气象探测环境对比：2016年，宿州市人民政府以宿政秘〔2016〕180 号批复了泗县县城总体规划（2014-2030年）。根据该规划，泗县国家一般气象站旧址已处于城市中心，影响了泗县的城市发展和建设进度。旧址探测环境趋于恶化，越来越缺少代表性；新址探测环境好，周边无对探测环境有影响的建筑，且由于观测场地在城郊，周边的环境较为稳定，对今后的探测环境保护相当有利。新址地形、地貌、土壤、植被与旧址初建站时相似，均处于同一气候区，因此，新址能够代表旧址所代表区域的天气气候特征。本文利用统计学方法对新旧站址观测资料进行分析。
分别计算2017、2018年日平均气温、日最高气温、日最低气温、日降水量(新址10月超过6日数据缺测，7月统计值缺测)、日平均相对湿度、日平均风速的差值，并统计求取月、年差值平均值和差值标准差,见表1、表2和表3、表4。
表1 泗县站旧址与新址各要素月2017（年）差值平均值表
要素 时段 | 平均气温（℃） | 最高气温（℃） | 最低气温（℃） | 降水量（mm） | 相对湿度(%) | 风速（m/s） |
1月 | 0.4 | 0.1 | 0.7 | 0.7 | -2 | -0.2 |
2月 | 0.5 | 0.2 | 0.7 | -2.9 | -3 | -0.4 |
3月 | 0.5 | 0.1 | 0.8 | -1.5 | -2 | -0.1 |
4月 | 0.6 | 0.2 | 1.1 | 1.5 | -3 | -0.4 |
5月 | 0.8 | 0.4 | 1.1 | 0.4 | -3 | -0.3 |
6月 | 0.6 | 0.4 | 0.8 | 1.8 | 0 | -0.3 |
7月 | 0.5 | 0.5 | 0.7 | - | -1 | -0.2 |
8月 | 0.4 | 0.3 | 0.6 | 13.8 | -3 | -0.1 |
9月 | 0.4 | -0.2 | 0.6 | -9.3 | -3 | -0.2 |
10月 | 0.5 | 0.3 | 0.5 | 5.9 | -3 | -0.3 |
11月 | 0.7 | 0.1 | 1 | -0.9 | -4 | -0.2 |
12月 | 0.6 | 0.2 | 0.8 | -0.2 | 4 | -0.3 |
年 | 0.5 | 0.2 | 0.8 | 9.3 | -1.9 | -0.3 |
表2泗县站旧址与新址要素月2017（年）差值标准差σ
要素 时段 | 平均气温 | 最高气温 | 最低气温 | 降水量 | 相对湿度 | 风速 |
1月 | 0.41 | 0.26 | 0.66 | 0.33 | 2.17 | 0.41 |
2月 | 0.56 | 0.23 | 0.87 | 0.81 | 3.40 | 0.44 |
3月 | 0.35 | 0.22 | 0.82 | 0.11 | 2.23 | 0.47 |
4月 | 0.41 | 0.40 | 0.89 | 0.61 | 2.55 | 0.60 |
5月 | 0.43 | 0.39 | 0.90 | 0.11 | 2.22 | 0.43 |
6月 | 0.37 | 0.28 | 0.68 | 0.60 | 1.45 | 0.46 |
7月 | 0.39 | 0.35 | 0.44 | - | 2.18 | 0.54 |
8月 | 0.29 | 0.40 | 0.54 | 1.48 | 1.95 | 0.42 |
9月 | 0.39 | 0.38 | 0.46 | 1.60 | 2.35 | 0.44 |
10月 | 0.47 | 0.26 | 0.60 | 2.40 | 1.83 | 0.31 |
11月 | 0.39 | 0.22 | 0.71 | 0.17 | 2.29 | 0.31 |
12月 | 0.50 | 0.23 | 0.89 | 0.04 | 3.01 | 0.44 |
年 | 0.42 | 0.34 | 0.74 | 0.99 | 2.53 | 0.45 |
表3 泗县站旧址与新址各要素月2018（年）差值平均值表
要素 时段 | 平均气温（℃） | 最高气温（℃） | 最低气温（℃） | 降水量（mm） | 相对湿度(%) | 风速（m/s） |
1月 | 0.3 | 0.3 | 0.6 | 18.4 | -3 | -0.2 |
2月 | 0.5 | 0.2 | 0.9 | -4.4 | -4 | -0.3 |
3月 | 0.6 | 0.2 | 0.8 | 31.7 | -4 | -0.3 |
4月 | 0.5 | 0.3 | 0.9 | - | -3 | -0.4 |
5月 | 0.6 | 0.6 | 0.8 | 39.3 | -3 | -0.4 |
6月 | 0.5 | 0.3 | 0.9 | 8.1 | -2 | -0.2 |
7月 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | -22.6 | -1 | -0.2 |
8月 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 104.9 | -1 | -0.2 |
9月 | 0.5 | 0.2 | 0.6 | -4.4 | -1 | -0.3 |
10月 | 0.9 | 0.4 | 1.1 | -0.1 | -3 | -0.2 |
11月 | 0.4 | 0.3 | 0.8 | -1 | -1 | -0.2 |
12月 | 0.2 | 0.1 | 0.3 | 1.2 | 0 | -0.3 |
年 | 0.5 | 0.3 | 0.7 | 171.1 | -2.2 | -0.3 |
表4 泗县站旧址与新址要素月2018（年）差值标准差σ
要素 时段 | 平均气温 | 最高气温 | 最低气温 | 降水量 | 相对湿度 | 风速 |
1月 | 0.27 | 0.20 | 0.65 | 4.19 | 2.34 | 0.54 |
2月 | 0.38 | 0.34 | 0.66 | 0.68 | 2.85 | 0.55 |
3月 | 0.40 | 0.26 | 0.72 | 3.11 | 2.33 | 0.45 |
4月 | 0.42 | 0.28 | 0.80 | 0.00 | 2.75 | 0.63 |
5月 | 0.35 | 0.42 | 0.59 | 7.53 | 2.58 | 0.46 |
6月 | 0.29 | 0.34 | 0.58 | 2.92 | 1.61 | 0.49 |
7月 | 0.22 | 0.23 | 0.34 | 3.13 | 1.40 | 0.52 |
8月 | 0.30 | 0.32 | 0.30 | 3.63 | 2.04 | 0.44 |
9月 | 0.31 | 0.18 | 0.46 | 0.58 | 2.18 | 0.48 |
10月 | 0.39 | 0.20 | 0.66 | 0.05 | 2.24 | 0.36 |
11月 | 0.39 | 0.31 | 0.83 | 0.41 | 1.98 | 0.43 |
12月 | 0.26 | 0.13 | 0.49 | 0.20 | 1.82 | 0.41 |
年 | 0.36 | 0.30 | 0.65 | 3.24 | 2.57 | 0.49 |
1.1气温
气温各月差值大部分均为正值表明新址气温低于旧址,因新址地理环境较为空旷所致。新址2017年平均气温比旧址低0.5℃，年最高气温比旧址低0.2℃，年最低气温比旧址低0.8℃。新址2018年平均气温比旧址低0.5℃，年最高气温比旧址低0.3℃，年最低气温比旧址低0.7℃。气温差值标准差表明，平均气温、最低气温和最高气温标准差相差较小，气温数据相对较为稳定。
1.2降水
降水差值相差较小，2017年年降水量新址比旧址偏少9.3毫米，差异很小。2018年年降水量新址4月份缺测。降水差值标准差较大的集中在多雨月份，这体现了降水的局地性特点，这种差异可以忽略不计。
1.3相对湿度
2017年相对湿度差值多为负值，年平均值为负值，表明新址相对湿度大于旧址，年平均相对湿度相差1.9%。差值总体较为稳定。2018年相对湿度差值多为负值，年平均值为负值，表明新址相对湿度大于旧址，年平均相对湿度相差2.2%。差值总体较为稳定。
1.4风速
2017年和2018年风速差值均为负值，表明新址风速大于旧址，年平均风速都偏大0.3m/s。主要是因为旧址周围建筑物较多，风速受其影响，而新址周围地处空旷所产生的差异。风速差值标准差相对较小，数据较为稳定。
2017年旧址对新址的降水量累计相对差值（见表5）表明，年降水相对差值24%，差异小，3月差异最大，2、3、9、10、11、12月份新址降水小于旧址，其它月份多于旧址。
表5 泗县站2017年新址降水量累计相对差值
时间 | 降水量累计相对差值 |
1月 | -1.44% |
2月 | 11.37% |
3月 | 18.07% |
4月 | -4% |
5月 | -1% |
6月 | -3% |
7月 | - |
8月 | -14% |
9月 | 6% |
10月 | 9% |
11月 | 14% |
12月 | 12% |
年 | -24% |
备注：新址2017年7月降水量数据缺测。
2018年旧址对新址的降水量累计相对差值（见表6）表明，年降水相对差值19%，差异小，9月差异最大，2、7、9、10、11月份新址降水小于旧址，其它月份多于旧址。
表6泗县站2018年新址降水量累计相对差值
时间 | 降水量累计相对差值 |
1月 | -44.55% |
2月 | 19.21% |
3月 | -60.57% |
4月 | - |
5月 | -32% |
6月 | -7% |
7月 | 9% |
8月 | -36% |
9月 | 44% |
10月 | 17% |
11月 | 2% |
12月 | -2% |
年 | -19% |
备注：新址2018年4月降水量数据缺测。
3 风向相符率统计
2017旧址与新址年风向相符率有58%，最大相符率在11和12月，有63%，最小相符率在5月为53%（见表7），可见两站风向一致性较好，也由此更证明了旧址受周边城市化影响非常严重,风向受局地环境影响很大。
表7 泗县站2017旧址与新址对比期风向相符率
对比时段 | 风向相符率(%) |
1月 | 61% |
2月 | 61% |
3月 | 59% |
4月 | 61% |
5月 | 53% |
6月 | 55% |
7月 | 57% |
8月 | 56% |
9月 | 54% |
10月 | 58% |
11月 | 63% |
12月 | 63% |
年 | 58% |
2018旧址与新址年风向相符率有63%，最大相符率在3月，达到71%，最小相符率在10月为52%（见表8），可见两站风向一致性较好，也由此更证明了旧址受周边城市化影响非常严重,风向受局地环境影响很大。
表8 泗县站2018旧址与新址对比期风向相符率
对比时段 | 风向相符率(%) |
1月 | 69% |
2月 | 66% |
3月 | 71% |
4月 | 63% |
5月 | 62% |
6月 | 57% |
7月 | 65% |
8月 | 60% |
9月 | 57% |
10月 | 52% |
11月 | 65% |
12月 | 67% |
年 | 63% |
4 显著性检验
采用t检验，显著性水平0.05，对旧址近20年的观测资料的平均值和新址的平均值进行显著性检验，检验要素包括平均气温、降水量、平均相对湿度、平均风速月值和年值。结果如表18。
由表9可以看出,4个要素中，均为差异不显著。表明新址资料可与旧址资料续接合并使用。
表9 泗县站旧址与新址t检验（显著性水平0.05的标准值为2.09）
时间 | 平均气温 | 降水量 | 平均相对湿度 | 平均风速 |
1月 | -0.96 | 0.00 | 1.12 | 0.52 |
2月 | -0.57 | -0.26 | -0.22 | 0.44 |
3月 | 1.09 | -0.63 | 1.70 | -0.14 |
4月 | 0.89 | -1.52 | 0.14 | 0.63 |
5月 | 0.01 | 0.26 | 1.59 | 0.58 |
6月 | 0.75 | -0.34 | -0.17 | 0.36 |
7月 | 0.39 | 0.28 | 0.25 | 1.51 |
8月 | 1.28 | 0.38 | -0.04 | 1.65 |
9月 | 0.87 | -0.97 | -1.27 | 0.80 |
10月 | -0.55 | -0.81 | -1.51 | 0.53 |
11月 | 0.33 | 0.40 | 1.44 | 0.33 |
12月 | 0.16 | 1.82 | 0.60 | 0.62 |
年 | 0.82 | - | 1.06 | 0.63 |
备注：新址17年7月，18年4月降水数据缺测，年统计按缺测处理。
5 结论：
2017和2018年新址气温低于旧址，平均偏低0.5℃；风速新址大于旧址，年平均风速相差0.3m/s；相对湿度小于旧址2.1%；2017和2018年降水量总共相差415.7毫米（新址2017年7月、2018年4月降水缺测），扣除缺测月份两年共计相差162.1毫米。新址和旧址降水量一致性最差，风速和相对湿度一致性较好，观测数据较稳定；风向相符率有61%。
显著性检验结果表明，新址和旧址各要素平均值差异不显著。
参考文献：
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