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[观测技术] 别人家的迁站——日本东京

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发表于 2014-12-23 19:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本月月初,在进行了近3年的新旧站平行探测对比后,日本国的东京观测所正式迁址。
从被高楼包围的JMA总部大楼旁,迁至900米外的北之丸公园。
尽管仍在大城市范围内,公园和市街地的差异不少:
   
对比.png
   
——根据http://www.jma-net.go.jp/tokyo/s ... aru/kitanomaru.html的资料编译。

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 楼主| 发表于 2014-12-23 19:54 | 显示全部楼层
具体在气温、相对湿度等项目上的差异:
   
T.png
   
RH.png
   
Prcp.png
   
SD.png
   
PS.相对湿度的那句注释:“水蒸気量はほぼ同じのため、気温の差が影響”
(水汽含量大体相当,相对湿度的偏高主要是因为气温偏低了)
-------------------------------------------------------------------------------------------
举个例子:
   
标准大气压(1013.3hPa)下,气温25.0℃,相对湿度60%
此时:水汽压19.07hPa,露点温度16.7℃,空气中的干湿比值为【11.93g水蒸气:1kg干空气】
   
如果仅仅降低气温(24.0℃)
同时要保持1013.3hPa的大气压/19.07hPa的水汽压/16.7℃的露点温度/11.93g水蒸气:1kg干空气这些项目都不变
那么,相对湿度就要变成“64%”了

因为
相对湿度】的定义就是【水汽含量(水汽压)÷该气温下的水汽含量的最高极限(饱和水汽压)】
气温24.0℃时:19.07hPa÷29.94hPa=63.69%
气温25.0℃时:19.07hPa÷31.78hPa=60.01%
   
25-60.png
   
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 楼主| 发表于 2014-12-23 20:02 | 显示全部楼层
30年气候平均值,也就是各种“距平”的基准,随之调整——包括气温、相对湿度、水汽压、风速和日照时数
气压、降水、降雪、雪深、风向的气候平均值则暂时不作调整……
   
这一点很有趣
如果按中国气象部门的规矩,新址至少得切换后连续观测十几年,才会统计本站的气候平均值
切换后的10年内,都是沿袭旧址的气候平均值
比如“从元旦到年底都偏冷”的三亚……
   
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 楼主| 发表于 2014-12-23 20:19 | 显示全部楼层
在Q&A(Question and Answer,“疑问和解答”)页面,关于迁站的理由:
   
“由于气象厅计划把办公地址迁往虎之门地区,现有的(紧邻在气象厅大楼旁边的)大手町观测场将难以维持现有的探测环境”
   
下载.png
   
大手町是东京都的“都心”范围内,从1923年开始,东京观测所就紧邻马路边……
东京观测所,深受城市化影响半个世纪,但这竟然不是搬迁的理由,只是新址的选址要求
从历史沿革的角度看,搬迁办公地址其实是回到了1875年“中央気象台”的旧址附近
   
下载 (1).png
   
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 楼主| 发表于 2014-12-23 20:47 | 显示全部楼层
新旧切换的操作,造成数据不完整。
温、湿、压3项中断了近40分钟,风向、风速更是从9:10到19:40长时间缺测。
而且,新旧切换不是整年或整月,选择了12/2这个日期……
   
Data-1.png
   
Data-2.png
   
Data-3.png
   
换是中国国内,这简直匪夷所思:
国内气象站迁址,是统一在12月31日进行新旧切换。
即使不是除夕日,也必须在3/31或6/30或9/30——新旧切换,只能在这4个日期之中选一。
较高等级的站点,仅仅允许在除夕这一天。
在探测自动化的时代,更是要求至少从21:00开始就要成功切换。
 楼主| 发表于 2014-12-23 21:13 | 显示全部楼层
气象站搬迁的话题一直备受争议
支持的一方,强调人类活动(人造建筑物、人口密度和城市规模)对大气要素的“污染”
反对的一方,强调延续性以及“为城市居民服务”
   
中国国内似乎追求“纯洁无瑕的科学数据”,气象站点近年频繁搬迁。
被高楼包围当然不准,但为了这一点,甚至出现不合理的选址。
比如海南的三亚,新旧两址的气温变化,简直是把三亚市往北挪了上千公里……
又比如广州,现址的盛行风向,难以体现“季风气候”。
   
净空条件要求最高的地方,莫过于飞机场。
美国的国家级测站,几乎都和民航机场测站合并,不造成重复建设。
既然国内对空旷如此追求,又为什么不和民航部门一起弄?
   
另一个极端的例子也有——上海的徐家汇气象站。
上海徐家汇站的观测环境,比香港天文台、东京等地要恶劣得多,
但徐家汇站却几乎不作妥协——依照WMO的死板的建议,各种仪器集中在同一片草坪上……
测风仪器设在楼顶,这是最最起码的妥协。在“水桶底”测的风,数据能用么?
 楼主| 发表于 2014-12-23 23:39 | 显示全部楼层
题外牢骚话
   
在如此城市化的观测环境里获取资料,并没有妨碍日本在亚洲大气科学领域的领头地位。
   
人,本来就是自然界的一员,哺乳纲灵长目动物。
如果说城市化有干扰,那么古代的烧山/填湖开垦耕地,难道就不是“干扰”?
更何况,蚂蚁也会筑城(参考http://article.yeeyan.org/view/192628/250230)。
为什么蚂蚁的城市就是“大自然的鬼斧神工”,人的城市则被说成“不自然”“污染”?
较大尺度区域内保留少量“无污染”的测站,已经足够,凭什么不论大都会小城镇都要找一块“净土”来测天?
发表于 2014-12-24 00:24 | 显示全部楼层
城市气象测站跟公园、运动场、植物园、生态村、农业科技园之类空旷场所有机结合,才是正解,这包括场地利用和信息需要。

机场站、水文站数据也应该是可以用的。

另外,还有地震台站这个更复杂的问题。
发表于 2014-12-24 12:17 | 显示全部楼层
地震测站的选址远比气象站复杂。需要考虑地质条件等很多因素。至于CMA上海气象数据统计和国际交换站1991年起就是58362,宝山站。58362在2003年也迁过一次站。58367在1956-1990年是龙华站,进行上海气象数据统计,1974年-1990年参加国际数据交换。目前徐家汇站58367只进行上海预报和上海局自己的报告,58367中间也迁站过番号给过龙华站。
 楼主| 发表于 2014-12-24 22:55 | 显示全部楼层
把气象站留在城市里,不等于不重视城市化的影响
日本气象厅每年更新一期的“热岛监测公报”(ヒートアイランド監視報告):
http://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/himr/index.html
   
PDF文件不太方便在线看,在2014年的公报里截图若干,如下
   
1.东-名-阪三大都市圈和对照组(15个设立于19世纪末,至今仍是低开发程度的乡下地方的测站)的百年气温变化
HI-1.png
   
2.城市化程度和气温长期变化的关系
HI-3.png
   
3.利用数值模式
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HI-8.png
   
4.强降水和城市化……
长期尺度上,无统计学意义的变化居多(灰底色斜体字;该公报以90%概率为准);
(日降水>50毫米和>100毫米)
HI-5.png
   
短时强降水(以“毫米/小时”为单位)的无统计学意义比例更大
HI-10.png
   
但在个别案例分析(数值模式模拟)中,也有“雨岛”出现
HI-9.png
   
5.与近地面的“热岛”相反,在1000米高度附近则是“冷岛”
PS.具体是位温(日语“温位”),不是气温
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6.城市化主要影响夜间散热,对午后气温影响较少
——凌晨温度升高,进而把“日平均”也拉高,基于日平均数据算出的“月/年平均”也随之升高
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