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试析菏泽新旧气象站各层地温差异
摘要：为菏泽市国家一般气象站迁址后的地温观测资料序列延续和订正提供依据，对2018年菏泽市新、旧气象站的各月平均0cm地温、平均浅层地温（5cm、10cm、15cm、20cm）和平均深层地温（40cm、80cm、160cm、320cm）进行了对比分析。结果表明：新、旧两站的各层地温差异明显，总体上新站全年的地温变化幅度高于旧站，0cm地温新站比旧站低，浅层地温新站比旧站高，深层地温中40cm和80cm新站比旧站高、160cm和320cm新站比旧站低。
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菏泽国家一般气象站于1954年建站，随着城市化快速发展，气象站四周建筑越发密集，周围环境受到不同程度的影响，至今共迁站2次。在2018年新旧两站对比观测后，菏泽国家一般气象站于2019年1月1日正式迁站，由菏泽市东方红西街（115°25′E,35°15′N;49.9m）迁至菏泽市七里河湿地公园北侧菏鄄路东侧（115°32′E,35°19′N;50.7m），新站位于旧站的东北方向，二者直线距离约14.7km，新观测场海拔高度比旧址高0.8m。为掌握新旧、两站因地理位置和周围环境不同而形成的地温差异，基于2018年观测的地温数据，对比分析新旧站的0cm地温及各层地温差异[1]，以期为迁址后的地温观测资料序列延续和订正提供依据。
1、资料来源与分析方法
1.1资料来源
2018年各月同期平均0cm地温，5cm、10cm、15cm、20cm浅层地温，40cm、80cm、160cm、320cm深层地温等观测资料来源于新、旧菏泽国家一般气象站，资料序列完整。
1.2分析方法
从月报表中提取整理0cm地温及各层地温数据，利用Excel表格绘制出菏泽新旧气象站0cm地温及各层地温数据对比曲线图，进行对比分析。
2、结果与分析
2.10cm地温
从图1看出，2018年菏泽新气象站月平均0cm地温9—11月比旧站高，其余月份比旧站低；新旧气象站0cm地温的差值在―1.7～1.7℃，7月和10月两站温差最大，7月新站比旧站低1.7℃，10月新站比旧站高1.7℃。年平均0cm地温新站为17.7℃，旧站为18.0℃，新站比旧站低0.3℃，与月平均0cm地温变化对比结果相符。地温在骤然升高或降低过程中，两站的温差变化稍加明显。
图1菏泽新旧气象站0cm地温对比
2.2浅层地温
从图2可看出2018年菏泽国家一般气象站5cm、10cm、15cm和20cm浅层地温的变化情况。
2.2.15cm地温
新气象站5cm平均地温1—3月和7月比旧站低，6月的平均地温相同，其余各月新站比旧站高；新旧站5cm地温差值在-1.4～2.1℃，10月两站温差最大，新站比旧站高2.1℃。年平均5cm地温新站为17.2℃，旧站为17.1℃，新站比旧站高0.1℃。
图2菏泽新旧气象站浅层地温对比
2.2.210cm地温
新气象站10cm平均地温1—3月和7月比旧站低，其余月份新站比旧站高；新旧气象站10cm地温差值在―1.7～2.0℃，10月两站温差最大，新站比旧站高2.0℃。年平均10cm地温新站与旧站均为17.1℃。
2.2.315cm地温
新气象站15cm平均地温1—3月和7月比旧站低，其余月份比旧站高；新旧气象站15cm地温差值在―1.6～1.9℃，10月两站温差最大，新站比旧站高1.9℃。年平均15cm地温新站为17.2℃，旧站为17.0℃，新站比旧站高0.2℃。
2.2.420cm地温
新气象站20cm平均地温1—3月和7月比旧站低，其余月份比旧站高；新旧气象站20cm地温差值在―1.6～1.9℃，10月两站温差最大，新站比旧站高1.9℃。年平均20cm地温新站为17.3℃，旧站为17.0℃，新站比旧站高0.3℃。
2.3深层地温
从图3可看出2018年菏泽国家一般气象站40cm、80cm、160cm和320cm深层地温的变化情况。
2.3.140cm地温
新气象站40cm平均地温1—3月、11月和12月比旧站低，其余月份比旧站高。新旧气象站40cm地温差值在―2.9～2.4℃，1月两站温差最大，新站比旧站低2.9℃。年平均40cm地温新站为17.3℃，旧站为17.0℃，新站比旧站偏高0.3℃。
2.3.280cm地温
新气象站80cm平均地温1—3月、11月和12月比旧站低，10月份相同，其余月份比旧站高；新旧气象站80cm地温差值在-3.5～2.0℃，1月两站温差最大，新站比旧站低3.5℃。年平均80cm地温新站为17.0℃，旧站为17.1℃，新站比旧站低0.1℃。
2.3.3160cm地温
新气象站160cm平均地温1—4月、11月和12月比旧站低，其余月份比旧站高；新旧气象站160cm地温差值在―3.1～0.8℃，1月两站温差最大，新站比旧站低3.1℃。年平均160cm地温新站为16.8℃，旧站为17.2℃，新站比旧站低0.4℃。
2.3.4320cm地温
新气象站320cm平均地温8月和9月比旧站高，10月份相同，其余月份比旧站低。新旧气象站320cm地温差值在-2.4～0.1℃，1月两站温差最大，新站比旧站低2.4℃。年平均320cm地温新站为16.1℃，旧站为16.9℃，新站比旧站低0.8℃。
图3菏泽新旧气象站深层地温对比
3、小结与讨论
对2018年菏泽国家一般气象站新、旧站各层地温对比分析发现，总体上全年新站的地温变化幅度高于旧站，0cm地温新站比旧站低；浅层地温新站比旧站高；40cm和80cm深层地温新站比旧站高，160cm和320cm深层地温新站比旧站偏低。原因是由于新旧站址观测环境、测站下垫面性质等差异造成。旧站受到城市热岛效应影响较大，观测场周围多被植被覆盖，热容量和导热率较大，对各层地温有一定的影响；新站远离城区，观测场人为垫高1m，且周围多为无植被覆盖的沙壤土，热容量和导热率较小，辐射冷却更为强烈，导致新站的各层地温与旧站差异较大，温度变化幅度高于旧站[1]。新旧站址观测环境不同引起0cm地温及各层地温的差值明显，海拔高度、经纬度和器差等引起0cm地温及各层地温的差值较小。该结果可为菏泽国家一般气象站的观测资料序列延续和订正提供参考，为有关气象科技服务和农业生产规划提供新、旧站0cm地温及各层地温资料差异性订正依据[2]。
参考文献：
[1]袁云贵，宋彦棠．都匀市气象局迁站对比观测各气象要素差异分析[J]．贵州气象，2008,32(2):31-33.
[2]阳小群，顾卫，郑皖生，等．安庆国家基本气象观测站迁站对比观测资料差异分析[J]．农业灾害研究，2016,6(2):39-42.
郝晓雷.2018年菏泽新旧气象站各层地温对比分析[J].农技服务,2020,37(03):87-89.
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本文利用2015—2016年黄石市团城山经济开发区国控点大气污染物浓度监测数据和地面气象观测数据资料,分析黄石城区PM10,PM2.5,SO2,NO2,CO和8hO3浓度变化特征,以及气象要素(温度、相对湿度、风速)对污染物浓度的影响,为黄石市制订切实可行的大气污染防治措施奠定基础。
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O3是挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx)等在大气中通过一系列光化学反应生成的二次污染物，对人体健康和生态环境均产生较大影响[1,2]。我国京津冀、长三角、珠三角区域已开展O3污染特征的研究[3,4,5,6,7]。此外，还有一些研究针对O3生成潜势，研究VOCs主要物种对O3生成的贡献[8,9]。
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近年来，由于快速的城市化和高速的工业化，空气质量已经成了公众十分关心且急需解决的问题。特别是在中国现代大都市，雾霾情况时有发生，普通公众对空气质量尤其关注。国内外学者对此开展了大量的研究。Meroney[1]等和尤学一[2]等分别利用风洞实验和CFD数值方法研究了开放街区和城市街谷的污染物流动与扩散问题。
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2020-06-11
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期刊名称：大气科学
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主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院大气物理研究所,中国气象学会
出版地方：北京
专业分类：科学
国际刊号： 1006-9895
国内刊号：11-1768/O4
邮发代号：2-823
创刊时间：1976年
发行周期：双月刊
期刊开本：16开
见刊时间：一年半以上
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