USCRN气候基准站网布局理论在我国的应用

基于美国气候基准站网(USCRN,US Climate Reference Network)的均匀正三角网格布局模式,以站网对我国平均降水量和气温的方差解释量分别能够达到95%和98%为标准,利用我国2416个观测站的降水量和气温数据研究了我国气候观测站网的布局设计,得到能反映我国整体气候特征的站网最少台站数。结果表明:为显著减少全国尺度上的气候不确定性,需要新建边长为3°纬距的正三角均匀网格(103个站点)站网,并在全国范围内开展站址考察、总结评估和运行检验工作,才能得到新的气候基准站网;在已有气候观测系统基础上改进完善而不新建系统,则改进的气候基准站网为最接近边长为2°纬距的正三角网格分布(229个站点),其中199个预期位置或其附近已建有观测站点,没有对应实际站点的30个预期位置主要分布在青藏高原西南大部,这些地区将是未来建站的重点。

美国气候基准站网建设及启示

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)已基本建设完成了一个全新的国家气候基准站网(USCRN)。USCRN旨在为美国提供一个新的基准气候观测网络平台,降低长期地表气温与降水序列中不可解释的变化,更好地监测国家气候并支持气候变化影响研究。该观测网当前所包含的站点为137个(最终达到145个),其中美国本土地区114个,阿拉斯加21个(最终将达到29个),夏威夷群岛2个,站点气候观测信息包括气温、降水、地面风速、土壤条件等。所有站点位置选择标准都极为严格,并保证未来观测环境长期不会改变,站点基本要素观测资料将不需要再进行任何非均一性处理和城市化影响偏差评估与订正。USCRN为全球气候观测系统建设树立了一个标杆,值得包括中国在内的所有国家在规划和设计本国气候观测系统时借鉴。