贺兰山沿山气象站网密度设计

在进行天气预报，开展气候研究时，需要利用气象台站的观测资料来模拟特定区域的气象值，为了保证这些模拟值可用、可靠，则需要有相应的站网密度，若站网过少会导致分析失真、预报不准等不良后果，站网过多又会导致资源的的浪费，因此需建立一个有科学根据的台站网体系。当前的站网分布基本上依据行政区划，很少考虑合理布局。

基本方法

Munn分析说明，气象要素在时间间隔上存在自相关性而在空间距离上存在协相关性，而且这种相关性随着时间与空间的间隔增大而变小，这为探索自动气象站网的布局提供了参考路线。

结构函数

根据Gantin的研究，结构函数可以用两点间要素分别距离各自时间平均值的差的平方的平均。即A，B两点之间的结构函数为：

式中f’（A）表示要素f在A点的平均值的偏差，其表达式为：

将式（1）展开，则结构函数bf还可以表示为：

式中：

以上讨论了两站的结构函数，但在研究中往往需要一个区域相互间结构函数。区域的结构函数通过以下方式计算。若用l表示A，B两点之间的距离，则距离l可以由A，B两点的经纬度及地球半径计算，其表达式为：

如果某地区有m个自动气象站，那么依次计算它们相互间的结构函数以及相互间距，可以得到m（m－1）/2对结构函数与对应的距离。将所有间距按每1 km分成一个等级，与之对应的结构函数取算术平均值，则得到不同距离对应一个结构函数，然后将两组数据进行曲线拟合，便可得到某一区域的结构函数表达式。……