台站迁移对陕西省气温资料均一性的影响及其偏差订正

利用陕西省74个台站1961-2008年气温资料和台站沿革资料,采用二相回归法进行均一性检测和订正。结果发现台站迁移对气温资料的均一性有明显的影响,陕北台站迁移较少,关中和陕南迁站较多,全省74个台站中有24个台站资料的非均一性是因为台站迁移而引起的,对其中的12个台站进行了调整,使得全省气温序列从南至北分布具有较好的‘均一性'。

中国气象台站迁移对年平均气温均一性的影响

在确定中国1951—2010年753站观测数据的迁移状况的基础上,采用t检验方法和标准正态检验(standard normal homogeneity test,SNHT)差值法,分析了迁移对中国年平均温度序列均一性的影响,并对非均一温度序列进行订正。结果表明:将有业务代替的台站序列合并起来后得到了714站数据,714站中完全没有迁移的台站只有148站,其他566站共计有950次迁移;t检验表明950次迁移中235次迁移前后年平均温度差异显著;而SNHT检验表明950次迁移中有237次年平均温度的均一性受到迁移的影响,其中79次需要调整0.5℃以上;84%的非均一性序列经订正后相对符合均一性条件。

互助站迁站前后气温序列均一性检验及订正

气象台站的迁移常导致气候序列的非均一性。本文对互助站迁站前后气温序列作均一性检验及订正。采用t检验和SNHT法,对互助站迁站前后的气温序列进行均一性检验,结果表明站址迁移对互助站温度序列均一性的影响非常显著。对差值法、一元线性回归、逐步多元线性回归以及确立订正方程式的参考站平行资料年限对互助站气温序列订正效果进行分析,结果表明用参考站15年平行观测资料建立的逐步多元线性回归订正效果较好。用逐步多元线性回归法对互助站迁站前的气温序列进行订正,经订正后互助站气候倾向率为0.31℃/10a,消除了序列的不均一现象。

站网均匀化订正对中国夏季气温EOF分析的改进

本文对中国160站站网上1960～2010年夏季(6～8月)气温距平场序列进行了站网均匀化订正,对订正前、后的气温距平场序列作了EOF分析。结果表明:(1)订正后的前3个典型场高绝对值区均衡分布在三北(东北、华北、西北)地区、青藏高原和长江中下游地区,与夏季气温均方差场高值区位置基本一致;订正前的前3个特征向量高绝对值区主要位于95°E以东区域,与均方差场的高值区差异大;故订正后气温距平场序列EOF分析的空间特征更为合理。(2)订正前后资料的第一时间系数存在显著相关,但订正后前2个时间系数的线性分量、年代际分量方差贡献明显增大;故订正使有价值的异常信息集中于最主要的模态。(3)订正后资料EOF分析前2个典型场和时间系数中的线性分量可以给出中国最近51年夏季主要强增暖区、降温区的分布;其年代际分量与分析期间中国强年代际变化分布区域的一致性也优于订正前的EOF分析结果。上述结果证明,站网均匀化订正明显改进了中国夏季气温异常的EOF分析结果。

湖北省冬季平均气温序列订正及其气候评价应用

在湖北省76个气象台站中,确定参考站22个,订正站31个,采用一元回归订正法,构建各订正站1961—2013年冬季月平均气温订正序列,从统计学和订正误差上进行了对比分析,并将订正结果应用于湖北省冬季影响评价。结果表明,单站评价订正前后差异明显;全省和分区订正前后基本一致,分区中订正前后冬季类型的不一致次数呈增多趋势;台站冬季类型变化明显,由冷冬向暖冬转变,冷冬减少变弱,暖冬增加变强。

地面气象站环境变化对气温序列均一性影响

为研究浙江省地面气象站环境变化对气温序列均一性的影响程度，采用测站历史沿革资料，对全省测站环境的时空演变进行了分析。采用距平累加、偏差界限值、F值检验法，对36个代表站的年平均气温序列进行均一性检验，并对非均一性产生的原因进行分析。结果表明：1971--2004年，浙江省测站的地理环境有显著改变；36站中有39％的测站为非均一性，产生非均一性的测站中，迁站原因占57％，环境恶化占36％；测站迁站引起的非均一性多发生在1980年以后；测站迁站时，新旧站址海拔高度差大且地理环境差异显著是造成气温序列非均一性的主要原因，迁站后气温序列较旧址存在偏高或偏低现象，其值对累年平均值有影响。指出了测站在迁移或环境变化过程中应注意的事项，以助于减少气温序列非均一性。

改进的经验正交函数分析方法及其效果验证

基于中国站点网气候资料,简要介绍了经验正交函数(empirical orthogonal function,EOF)与改进的经验正交函数(adjusted EOF,AEOF)分析方法的关系,给出了验证其分析效果的方案;并将EOF、AEOF分析方法应用于中国160站60 a(1951—2010年)夏季气温距平场序列的分析。结果表明:AEOF分析方法前6个模态的模方拟合率和累积模方拟合率均高于EOF分析方法的相应量;AEOF分析方法前3个模态的典型场对夏季气温距平场序列的模方场的拟合效果明显优于EOF分析方法。由此论证了EOF分析方法中资料均匀化订正的必要性,验证了实际分析中AEOF分析方法的较优效果。

重庆市巴南区气象观测站迁站前后气象资料均一性检测及订正

利用巴南区国家一般气象站1969-2013年的平均气温、极端最高气温、极端最低气温和2010年迁站对比观测期间新旧站的气温、相对湿度、风力等资料,对巴南气象站迁站观测资料进行统计对比分析.使用主观判断及RHtest和元数据相结合的方法对巴南的气温序列进行均一性检验.结果表明,2011年的迁站对平均气温、极端最高气温的影响较大,造成其序列的非均一性,对极端最低气温的影响相对较小.针对迁站对气温的影响,对迁站后的气温序列进行了订正,并运用线性趋向估计分析对订正效果做了评估,使其具有较好的均一性.