观测环境对气温变化的影响

引言 地面观测环境的代表性和稳定性是获取代表性气象资料,做好业务服务工作的基础。随着经济振兴和城镇发展,使气象台站地面观测环境发生改变,对观测环境资料的代表性产生影响。观测环境的改变可对气温、降水量、空气湿度、蒸发量、日照时数,甚至风向风速等气象要素产生影响。本文以盐城市不同县站气温变化差异为例,分析观测环境变化对气象要素产生的影响,说明加强观测环境维护的重要性。     

黄淮海平原地区中尺度环境对气温观测的影响

随着城市化的迅猛发展,气象台站观测环境受到不同程度影响,有些台站甚至已经处于城市中心,影响了台站观测资料的代表性和准确性。本文利用2007年黄淮海渭河区199个气象台站20 km环境调查资料以及2005—2007年气温观测资料,对比分析了居民区台站和农田区台站气温观测值的差异。结果表明:居民区台站气温平均高于农田区台站0.662℃;台站周围建筑物对最低气温观测影响最大,对最高气温观测影响最小;不同季节的影响程度从大到小依次为冬季、春季、秋季、夏季;观测场周围建筑物对不同时刻气温观测的影响程度从大到小依次为02:00,20:00,08:00,14:00;随着下垫面比例的增大,两类台站的气温差不断加大。     

公路典型环境对气温观测的影响分析

为了研究不同等级公路对气温观测的影响,在渭南市境内108国道和渭蒲高速公路进行公路典型环境特定观测试验,结果表明:当测站距国道50m以外,气温观测基本不受影响。当高速公路位于测站上风方时,其对气温的影响明显大于当其位于测站下风方时,且当风速1.0m/s,靠近高速公路的测站增温现象明显,这种影响延伸到距测站100m以内;当高速公路位于测站下风方时,距高速公路75m以内测站的气温受其影响增大或减小趋势呈明显的日变化特征。建议在气象观测站选址和观测环境保护时,充分考虑测站对公路路基回避距离的要求。     

澄海气象观测环境变化对气温观测的影响

使用统计学方法,对澄海气象站1959～2006年气温资料进行变化特征分析,得出澄海建站近50年来,在20世纪90年代以前澄海气温呈波动变化;90年代开始呈现显著的上升趋势,90年代后期开始增温趋势尤为明显,其幅度远大于全国平均水平,揭示了澄海观测环境变化对气温的影响.     

公路路面热效应对环境气温的影响分析

为定量研究公路对气温观测的影响,本文使用2014年1—5月在陕西省开展的两组公路观测试验的逐分钟温度、风向、风速等气象资料,对比分析了合阳县国道和渭蒲高速公路在不同季节、不同天空状况以及不同背景风速条件下对周围环境气温观测的影响程度和影响距离。试验结果表明:公路对周围的环境温度有一定的增温影响,合阳国道对环境温度的增温影响至75m,增温效应达0.25~0.4℃。高速公路的增温影响至125m,增温效应达0.2~0.4℃。冬季,两条公路白天增温效应较夜间明显,春季,高速公路夜间增温更明显。晴天、多云天气比阴天、降雨天气增温程度大。公路对气温的增温影响存在风速阈值,当风速小于对应阈值时,增温效应明显。公路上来往车流量对气温有一定的叠加增温影响,合阳国道白天车流量150~350辆,叠加增温效应0.05~0.1℃,蒲渭高速白天车流量2000~3500辆,叠加增温效应0.16℃。     

AMDAR气温资料和常规高空观测气温资料的对比分析

为了解飞机观测气象资料(AMDAR资料)的可用性,推进AMDAR资料在湖南气象预报业务中的应用,对2013年5月至2016年12月的AMDAR资料时空分布特征进行了分析,并参考美国国家环境预报中心(NCEP)提供的AMDAR资料质量控制方法,对AMDAR气温资料进行质量控制,并在此基础上对湖南范围内的AMDAR气温资料和常规高空观测气温资料(长沙、怀化、郴州)进行了对比分析。结果表明:我国AMDAR资料主要分布在100 h Pa气压层以下,起飞和降落阶段资料约占68. 75%。AMDAR气温资料数据质量稳定,气温疑误率低于0. 13%。在对比样本上,AMDAR观测气温(t_a)与常规高空观测气温(ts)存在非常显著相关性,相关系数为0. 9966,均方根误差为1. 065℃,AMDAR观测气温平均偏低0. 13℃,差值呈准正态分布,且73. 76%的差值在-1~1℃。AMDAR观测气温与常规高空观测气温的差值分布与飞行状态和飞行高度相关,上升状态AMDAR气温偏高,下降状态AMDAR气温偏低。500 h Pa高度以下,样本飞行状态多为下降,t_a较ts平均偏低0. 25℃; 500h Pa高度以上,样本飞行状态多为上升和平飞,t_a较ts平均偏高0. 03℃。     

中国600个站气温和IPCC模式产品气温的比较

利用中国600个站1961～2000年的月平均气温和IPCC提供的7个全球海气耦合模式(CCC、CCSR、CSIRO、DKRZ、GFDL、HADL、NCAR)在同样时段只考虑03等温室气体的影响的气温产品，进行了对比分析。结果表明：(1)IPCC模式对中国区域气温有一定的模拟能力，考虑总体情况，HADL模式模拟效果最好，依次是模式CCSR、DKRZ、7个模式平均、模式CSIRO、NCAR、CCC、GFDL；(2)低纬度地区比中纬度地区和高纬度地区、中部地区比东部地区和西部地区的模式产品模拟效果更接近于中国600站的实况，另外中纬度地区模拟的效果好于高纬度地区，东部地区模拟效果好于西部地区；(3)中国600个站的气温与IPCC模式的气温产品在中国区域都有上升的趋势，与全球气候变暖的趋势相一致。     

我国飞机观测气温和常规高空观测气温的对比分析

对2006年1月至2009年12月的飞机观测气温资料进行了质量控制,在此基础上通过其和常规高空气温资料的对比分析对飞机观测气温的可用性进行了评估.我国绝大部分飞机观测资料由B737-800和B737-700型飞机观测而得.统计结果表明:两种型号飞机的观测气温和常规高空观测气温的差值分布存在一定差异;差值呈准对称分布,64%的差值分布在-1℃至1℃;不同高度层上的差值不同.相对于常规高空观测气温,飞机观测气温值在700 hPa及以下偏低,在500 hPa及以上偏高.飞机观测气温和常规高空观测气温的差值大小和飞机型号及飞行状态有关.以北京地区的资料为例,利用北京首都机场上空飞机观测气温统计得到的月值和北京探空站常规高空观测气温月值没有显著性差异,各层次、时次的月值差异基本维持在-1℃至0.5℃之间.     

气象观测环境的变化对气温序列的影响分析

本文利用安徽省1971~2000年共30 a逐日平均气温、最高气温、最低气温的气候整编资料,选取气象观测环境完全符合相关规定(A类)和不完全符合相关规定(B类)两类代表站,分别建立了气温序列和两者的气温差值序列,并对气温序列的气候平均值和气温差值序列的气候趋势进行了分析。结果表明:气象观测环境的变化将影响气温序列。与A类台站相比,B类台站平均气温、最高气温和最低气温的气候平均值表现出一致偏高的特征,最低气温偏高最多;B类台站与A类台站平均气温、最高气温和最低气温的差值均有显著增大的趋势,平均气温差值的增大最为显著。     

气温序列的延长和插补

在进行县级气候调查和农业气候区划时,为了较细致地分析气候空间变化规律,常常需要利用一些气象哨、组以及临时观测得到的气象资料。由于这些观测记录的年代一般较短,所求出的累年平均值缺乏一定的代表性,如不经过订正就难以用于空间分布的分析。对短期观测资料订正求得它们在统一的基本时期     

关于上海的气温和雨量极值

上海1980年8月雨量多达445.O毫米,打破了1873年有记录以来月雨量的极值记录。 由统计知识可以推知,如果各种极值的出现是随机的,那么建站的第一年出现极值的概率应为1,第二年应为1/2,第三年应为1/3,……依此类推。如果某测站有n年资料,则出现极值的次数可用下式计算: f=1 1/2 1/3 …… 1/n 现在上海n=108,则出现极值的次数应为5.264次。如果它的出现是按计算的规律分布的,则各次极值出现的年代应如表1所示。     

北半球大气臭氧和气温的关系

本文根据北半球21个臭氧站1979年7月1—31日逐日日平均臭氧总量与日平均10—200hPa气温资料,分析了逐日臭氧变化与气温变化的相互联系和影响。结果发现,臭氧总量变化落后于50—200hPa层气温变化,超前于5—50hPa层气温变化。     

五营气温和降水的气候特征分析

利用五营区1958～2007年50a的气象观测资料．对五营区气温和降水的气候平均值进行了统计分析。结果表明：近50a来五营区的年平均气温呈明显的上升趋势,年降水量呈下降的趋势,五营区年降水量年际之间差别较大,50a中涝年7a、旱年5a。在此基础上初步探讨了引起当地气候变化的原因并进行了应用分析。     

春夏气温和小麦产量的关系

在毛主席革命路线指引下,我县广大干部和群众,坚持党的基本路线,深入开展“农业学大寨”群众运动,粮食产量逐年提高,1974年亩产过千斤,跨进了全国农业学大寨的先进行列。在农业学大寨运动中,我们根据群众经验,分析了春夏气温对小麦产量的影响。就气象条件来讲,1975年小麦减产的可能性很大。我们主动进行了气象服务,地、县委及时转发了我们的服务材料。通过采取措施,在气候条件极为不利的情况下,又夺得了一个全县小麦亩产508斤的好收成。实践说明,只要我们掌握自然规律,积极采取对策,实行科学种田,就能够战胜不利的气象条件,而达到增产的目的。     

青岛气温和降水的突变特征分析

利用M-K法和信噪比法分析近百余年青岛市年平均气温和降水量的突变点,研究青岛市气候突变特征。结果表明:近百余年青岛市气温在不同时间尺度内反映出了不同的突变特点,年平均气温突变点在1988年,是一次增暖性突变,在20世纪30年代、50年代末及70年代初也发生了转折。青岛市的年降水量在1939-2002年间也发生了突变,突变点在1980年,80年代后进入一个相对少雨阶段。     

近地面气温和土壤温度的观测

人类生活在大气的海洋中,近地面气温和土壤温度与人类活动和作物生长有密切关系。同时对空气运动、气压分布、湿度变化等也有影响,它是引起天气变化的重要原因。因此,气温和土壤温度的测定,不仅是气象学的基本项目之一,而且也是气象工作为三大革命运动服务的重要项目。 在日常生活中,我们常凭感觉来决定冷热,这种方法是不可靠的,因为它不仅得不出具体的温度数值;还因为各人的感觉能力不同,     

朔州市气温和降水变化特征分析

朔州市的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温自20世纪70年代中期以来呈上升趋势，进入90年代后，这种趋势有所加快，尤其以冬季升温最为明显。年平匀气温以0．43℃／10a的速度上升；平均最低气温升温幅度明显高于平均最高气温；年平均降水量略呈下降趋势，主要是由夏季降水减少所致。     

北疆气象探测环境的变化对气温序列的影响

根据2007年新疆气象台站环境综合调查评估结果和实地考察,选出北疆观测场环境受破坏较重的8个B类站,并依据相关规定选取8个A类对比站。利用各站1969—2008年逐月、逐年平均气温,最高、最低气温分别建立气温序列和气温差值序列。依据数理统计方法,借助SPSS软件对数据进行正态分布检验,分析气温序列和差值序列的变化趋势。研究发现:(1)所选站点气温呈现上升趋势,气温差值也呈现上升趋势,最低气温差值增大趋势显著,说明在气温升高的大背景下,B类代表站升温的速率大于A类代表站。(2)冬季对年平均气温、最低气温差值的变化贡献率最大,夏季对最高气温差值的变化贡献率最大。(3)气温差值除个别站或要素外,后20 a高于前20 a,说明观测场环境的变化对气温差值序列的影响显著,且楼房等建筑物对气温的影响大于树木。     

石家庄降水量和气温变化特征分析

利用石家庄1955--2001年的降水和气温资料,对石家庄近47a的气候变化及特征进行分析、趋势分析结果显示：年气温呈上升趋势,其中最低气温与冬季气温的上升趋势比较明显;年降水趋势倾向不明显。利用墨西哥帽小波对四季、年的降水距平和温度距平进行小波变换,结果显示：四季、年的降水、温度距平呈现出不同的周期变化;夏季降水距平的信号震荡特征与年降水距平的信号震荡特征比较相似,冬季温度距平正中心强度为四季之首：     

气温

我省位于祖国西北内陆,各地拔海高度大多在一千米以上,境内多山,地形起伏,雨量少,蒸发大,日照长,气候干燥,属典型大陆性气候。气温的极端性也较突出,特别是河西沙漠戈壁地区,但与全国和全世界的极值相比,就大见逊色。全省极端最高气温,出现在一九五二年河西走廊西端的敦煌,为43.6℃,比全国极端最高气温48.0℃(新疆吐鲁番地区东坎)低4.4℃,比世界“热极”(非洲利比亚的阿济济亚)58.0℃低14.4℃。全省极端最低气温出现在一九五八年河西西北部马鬃山区的野马街,为-33.7℃,比全国极端最低气温-52.3℃(黑龙江省漠河)高18.6℃,比世界极端最低气温-88.3℃(南极洲沃斯托克)高54.6℃。