资料均一化 对气候变化研究的影响

1. 资料均一化对气候变化研究的影响 • 单 位: 新疆气象信息中心 • 报告人: 王秋香 • 时 间: 二OO一年八月

2. 主要内容 • 一、非均一化资料对气候变化研究的影响 • 二、 “新疆气候资料均一化系统”介绍 • 三、代表站年气温均一化数据集制作 • 四、资料均一性对南北疆气温趋势的影响 • 五、单站迁徙对气候资料的影响

3. 非均一化资料对气候变化研究的影响 • 器测资料由于迁站、观测仪器更改、观测环境的变化等原因引起的非均一性问题，也对气候变化分析结果产生一定的影响。均一化工作就是将资料中因迁站、观测仪器更改、观测环境的变化等原因引起的非均一性问题剔除出来，从而获得真实地反应大气自由状况的气候资料，这种资料进行的气候变化分析，才能真实地反映大气候的状况。

4. 仪器更换和环境变化引发的资料不连续 以和布克赛尔站为例

5. 资料的非均一性影响气候变化分析的例子 • 乌鲁木齐站 • 订正前后趋势对比 • 迁站情况： • 1975年 • 断点检测： • 1975年断 • 其中：蓝色为原序列，红色为订正序列

6. 迁站带来的资料不连续问题-以新疆为例 • 乌鲁木齐迁站情况： • 1958年4月：迁站距离：6.5公里，从乌鲁木齐市建国路迁到老满城 • 1960年11月：迁站距离：4.57公里，从乌鲁木齐市老满城迁到小地窝堡机场 • 1961年1月：迁站距离：近20公里，从乌鲁木齐市小地窝堡机场迁到幸福路 • 1976年1月：迁站距离：17.69公里，从乌鲁木齐市幸福路迁到小地窝堡机场 • 2000年1月：迁站距离：2.67公里 ，乌鲁木齐市南门幸福路迁到建国路97号

7. 迁站带来的资料不连续问题-以新疆为例 • 十三间房迁站情况： • 1999年从七角井迁到十三间房，迁站距离：20多公里

8. 主要内容 • 一、非均一化资料对气候变化研究的影响 • 二、 “新疆气候资料均一化系统”介绍 • 三、代表站年气温均一化数据集制作 • 四、资料均一性对南北疆气温趋势的影响 • 五、单站迁徙对气候资料的影响

9. “新疆气候资料均一化系统”介绍 • 系统设立：针对台站稀疏地区迁站带来的资料不连续问题而设立。 • 系统特点：较好地解决了台站稀疏地区对比站选站的难题,同时,设置资料相关 • 性判定及多种辅助检测功能，检测时间范围更宽、结果更具说服力。 • 产品成果：计算出南北疆及天山山区33个站年气温均一化数据集。 • 应用效果：提高了气温数据质量控制能力，支持了气候变化业务的发展。

10. 台站稀疏地区参考站指标选定 台站稀疏区资料均一性难点 1）检测时参考站选择较少 2）参考站指标（解决办法）： 同一气候区中→拓展选择范围 参考站与被检测站→ 相关系数0.7以上 新 疆 气 候 综 合 分 区 系 统 表 台站稀疏地区

11. 多种功能 “新疆气候资料均一化系统”检测方法及系统设计 • 1）系统设置了多种功能，例如制图功能、正态分布检验功能、数据统计功能、订正方法选取功能、图表分析显示功能、台站信息功能等，使系统更加完善，检测使用更方便。

12. 多种图形功能 对比站相关性选择功能 待检站与对比站对比分析图 “新疆气候资料均一化系统”检测方法及系统设计 • 2）系统设置了多种图形功能，为检测准确性和合理性提供了有效支持

13. 订正方法选择功能 “新疆气候资料均一化系统”检测方法及系统设计 • 3）系统设置了多种订正方法选择功能，为不同类型气候数据准确、合理地订正提供了有效的支持。

14. “新疆气候资料均一化系统”输出内容 • 计算结果及输出内容：平均气温、最高气温、最低气温、降水量检验结果，以及年月日降水量资料序列订正序列。

15. 主要内容 • 一、非均一化资料对气候变化研究的影响 • 二、 “新疆气候资料均一化系统”介绍 • 三、新疆代表站年气温均一化数据集制作 • 四、资料均一性对南北疆气温趋势的影响 • 五、单站迁徙对气候资料的影响

16. 新疆代表站年气温均一化数据集制作

17. 新疆代表站年气温均一化数据集制作 • 天山山区：昭苏、新源、巴里坤、 • 小渠子、巴仑台、大西沟、巴音布鲁克、天池 • 北疆地区：阿勒泰、塔城、博乐、 • 北塔山、乌苏、克拉玛依、奇台、 • 伊宁、乌鲁木齐、乌兰乌苏 • 南疆地区：哈密、吐鲁番、 • 焉耆、库尔勒、库车、 • 阿克苏、巴楚、喀什、 • 莎车、塔什库尔干、和田、 • 民丰、若羌、且末、 • 铁干里克 • 检测站点的选择

18. 代表站年气温均一化数据集制作 • 检测结果统计 • 天山山区站（ 8个）：3个断点 • 北疆站（ 10个）：3个断点 • 南疆站（ 15个）：8个断点 • 最低气温： 14个站断点 • 占42.4% • 平均气温： 7个站断点 • 占21.2% • 最高气温： 1个站断点 • 占3% • 台站迁徙对最高气温影响较小 • 新疆33个代表气象台站（红色）及断点（黑色）示意图

19. 主要内容 • 一、资料均一化工作的重要性 • 二、 “新疆气候资料均一化系统”介绍 • 三、代表站年气温均一化数据集制作 • 四、资料均一性对南北疆气温趋势的影响 • 五、单站迁徙对气候资料的影响

20. 订正后 订正前 订正后 订正前 资料的均一性对南北疆气温趋势的影响 订正前后最高、最低、平均气温比较

21. 资料的均一性对南北疆气温趋势的影响 迁站对山区气温趋势结果影响大于平原 订正后南北疆气温趋势相差不大，为3-9%. 对天山山区气温趋势影响大,迁站 前后气温序列的趋势系数 相差17%-34%。

22. 山区迁站对资料的影响 • 从检测结果看，南北疆平原地区的台站做短距离迁徙，对气温资料影响相对较小。但在山区，很短距离的迁徙就能引起气温资料不连续。例如，塔什库尔干站1967年迁站距离很短，但使最高最低气温发生了不连续；再如，1996年迁站使最低气温发生了断点。

23. 降水序列均一性精度分析 • 以1968年到2008年作为全国降水量的标准气候期，分别计算了我国订正前后降水量距平，并绘制6月（夏季）和12月（冬季）订正前后距平图，可以看出，山区站降水量订正前后数值差异较大，尤其以冬季12月最大，其余台站冬夏订正前后差异均不大，这说明，山区迁站对降水量的影响更大。

24. 主要内容 • 一、资料均一化工作的重要性 • 二、 “新疆气候资料均一化系统”介绍 • 三、代表站年气温均一化数据集制作 • 四、资料均一性对南北疆气温趋势的影响 • 五、单站迁徙对气候资料的影响

25. 单站迁徙对气候资料的影响 资料选取:平均气温、最高气温、最低气温、降水量（乌鲁木齐资料） 研究方法:气候趋势系数 结果检验：非参数化秩统计量做显著性水平检测 结果判定:用西郊机场近几年资料做对比分析 迁站记录:乌鲁木齐气象站有两次距离比较远的迁徙，分别在1958年3月从小东门外建国路（43º47＇N，87º37＇）迁到老满城西北角（43º49＇N，87º33＇），1975年12月从西郊机场（43º54＇N，87º28＇）迁到南门幸福路（43º47＇N，87º37＇）。

26. 订正前 订正前 订正后 订正后 订正前 订正后 订正前 订正后 单站迁徙对气候资料的影响 • 对比分析乌鲁木齐迁站前后资料发现： • 平均气温、最低气温和最高气温值长期变化订正后（红色）比订正前序列（蓝色）的增加趋势更加明显 • 而降水量值长期变化订正后比订正前增加趋势有所减弱。

27. 单站迁徙对气候资料的影响 • 对西郊机场资料（蓝）与乌鲁木齐观测站资料（红）进行对比分析表明: • 西郊机场的平均气温和最高气温均比乌鲁木齐观测站的资料高 • 机场的降水量比乌鲁木齐观测站的降水量低 • 从而印证了前面的分析结果。

28. 探索永无止境，我们将继续努力 • 欢迎各位指导！