2015-2017年吴忠市国家基本气象站与利通区区域自动站气温对比分析及订正

陈迪　李娜　高英育　戴明晶　侯兴祥　赵久顺

摘要利用2015-2017年吴忠市1个国家基本气象站和利通区40个区域自动气象站日最高、最低气温资料，采用统计分析和线性拟合的方法，对比分析吴忠市国家基本气象站（大监站）与利通区区域自动气象站（区域站）的气温差异，建立最低气温订正模型。结果表明，大监站最高气温与区域站最高气温的差异在正常范围，最低气温差异明显。因此，建立了最低气温订正模型，经检验订正模型效果较好。

关键词 气温;对比分析;订正;宁夏吴忠;利通区;2015-2017年

中图分类号 S161.2

文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）05-0185-03

随着我国社会经济的不断发展，政府部]及群众对气温的精细预报要求越来越高，而以往的公众预报以市县的站点预报为主，农气中心利用气象台的公众预报产品，也就是针对大监站的预报产品，不仅准确性不高、针对性不强，且服务效果也不理想。因此，这种“粗犷式”的预测产品已不能满足各地作物的气象服务需求。

为更好地发挥气象服务作用、不断推进气象事业现代化，应不断完善气象观测体系建设。截至2017年，吴忠市利通区在辖区1384km2的土地上共建成40个区域自动站气象站（以下简称区域站）。区域站具有获取气象资料准确度高、时空分辨率强、传输及时、空白区域资料易获取等特点"，实现了气象要素的连续动态实时监测，预报员可根据区域站监测系统随时了解每个乡镇或村的气温变化情况，为本区域气温精细化预报提供了必要条件2。但如何更精细地订正区域站气温是预报人员迫切需要解决的问题。虽然宁夏正在努力实现精细化气象要素格点预报，但目前刚起步，从市局预报服务工作出发，进行气温的订正仍然是主要工作职责之一，只有充分掌握吴忠市国家基本站（下文简称大监站）和利通区区域站的最高气温、最低气温的差异规律，才能更高效地对利通区各乡镇进行气温的订正工作，才能为群众提供更加精准的气温预报服务，直接服务于乡镇级预报预警降低气象灾害造成的损失，如夏季准确预报各乡镇最高气温，可提醒野外作业人员避免中暑和人员伤亡，农民可避开高温时间浇地、插秧移苗等。准确预报各乡镇的最低气温可提醒农民采取一些必要的防霜冻措施，以减轻、减少霜冻带来的灾害。

近年来，很多专家利用自动站资料对气温和气温极值的变化特征进行研究。结果表明，日出时间随纬度经度及季节不同，不同地点、不同季节是存在差异的。笔者分析吴忠市国家基本站与利通区区域自动站气温差异，建立区域站订正模型，有助于提高气温预报的准确率，对合理安排工农业生产、避免经济损失等也有较大意义。

1资料与方法

本文选取吴忠市1个国家基本气象站（53612）和利通区40个区域自动气象站2015-2017年日最高最低气温资料，采用统计分析方法，对比分析大监站与区域站的气温差异。建立线性回归方程，通过历史回带对方程的可用性进行检验。

除吴忠市国家基本气象站外，区域站均使用GSM手机卡传输数据、太阳能板供电，因受传输条件限制及冬季降雪覆盖太阳能板未及时清扫造成供电不足等，均会使研究时段内数据有部分缺测，对缺测1d的气温数据用前、后2d数据内插求得，按正常数据统计;对连续缺测2d及以上的仍按缺测处理;统计得A气温缺测率为2.49%。

2结果分析

2.1气温对比差值

气温对比差值是大监站气温与区域站气温之间的差值，且认为对比差值应保持在+2C之间，否则认为偏差超出正常范围。设D;为第i天大监站气气温;Q为第i天区域站气温，则第i天的气温对比差值计算公式如下：

2.1.1气温对比差值在+29C之间的比例。计算2015-2017年日气温对比差值处于+2C之间的次数占总有效观测数据次数的比例，发现最高=气温的比值普遍高于最低气气温的比值。最高气温1月、11-12月，比值>90%，其余月份均在80%左右;最低气气温2毗值最高，达到99.8%，其余1月、3-8月、12月比值变化幅度不大，在55%左右，9-11月持续上升，11月达到波峰（图1）。

2.1.2对比差值为正、负比值的月变化规律。统计各月气温对比差值为正值（大监站>区域站）和负值（大监站<区域站）的次数，并分别计算最高、最低气温的正、负值与总有效观测次数的比例。从图2（a）和图2（b）可以看出，最高气温2-6月9-10月负值偏大，其余月份正负值相当;最低气气温明显正值>负值，说明大监站最低气温>区域站最低气温的次数明显偏多。

以上分析发现，大监站与区域站最高气温差值普遍在2C以内，2-6月9-10大监站普遍低于区域站，其凃月份无明显偏向;最低气t温差值除2月在2C以内，其余月份有45%是超出正常范围的，且以大监站最低气温大于区域站最低气温为主。由此可见，大监站与区域站最低气温存在明显差异，为更好地订正各区域站最低气t温，下文利用大监站最低气温建立区域站预报方程，精细订正区域站最低气温，使服务产品更有个性和对性。

2.2利通区区域站最低气温订正模型

利用2015-2017年吴忠市利通区40个区域自动站日最低气温与吴忠基本气象站日小时最低气温建立预报关系模型（表1）。結果显示，吴忠大监站与利通区各区域站最低气温存在明显的线性关系，回归方程拟合较好。

历史回带检验结果显示，在利通区40个区域站中，有87.5%的站点预报方程的绝对误差在3C以内，有70%的站点在2C以内，57.5%的站点在19C以内。

2.3实况检验方程的可用性

2018年4月6-7日清晨吴忠市最低气温在-9～-29C范围内，全市出现了霜冻天气，其中利通区在4月6日最低气温为-2.4C。利用此次典型霜冻过程的日最低气温，运用表1区域站最低气温订正模型将大监站最低气温带人后计算，计算结果与4月6日区域站实况最低温度进行对比发现，所有区域站订正模型计算出的区域站最低气温与对应实况偏差均在3C以内，其中偏差2C以内的达85%，1C以内的达60%，由此可见，所建订正模型可用来订正区域站最低气气温。

3结论

（1）大监站与区域站最高气温差值普遍在2C以内，2-6月9-10月可根据大监站最高气温将区域站气温调高1～2C开展气象服务，其余月份可直接将大监站最高气温服务于乡镇级预报预警。

（2）最低气温中大监站与区域站存在明显差异（2月除外）。

（3）本文所建立的最低气温订正模型可信度较高，可根据大监站最低气温，通过最低气温订正模型订正区域站最低气温。

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