合作人工与自动气象站气温观测差异分析及订正方程研究

自动气象站已成为今后我国地面气象观测的发展主流,将逐步取代人工观测。人工观测与自动观测之间不可避免的存在着观测差异,这种差异对历史气象资料的连续性提出了挑战。因此,对比分析两个观测系统之间的差异及两个序列间订正方程的建立是非常必要的。结果表明,合作气象站两种观测数据序列中,自动站日最高和最低气温系统性偏低于人工观测值,平均气温则反之。在分析两个数据序列差异的基础上,建立了各季的气温订正方程。订正后两个序列的差值明显减小,效果良好。     

龙口自动站与人工站观测气温的对比分析

 利用龙口市国家基准气候站2008年自动站与人工站的气温平行观测资料,对比分析了自动站与人工观测的气温差异特征,探讨了差异与气象要素之间的关系.结果表明:①自动站观测气温基本高于人工观测气温;夏半年的差异较大,冬季差异最小;白天的差异较大,夜间的差异较小.②测温元器件的器差(系统偏差)与观测时间的不一致性是存在差异的主要原因.③气温较低时对比差异较小,气温较高时差异较大;当日平均气温在0~10℃时对比差异随温度的升高显著增大;随着风速的增大气温对比差值呈显著的减小趋势;云量及降水量与气温对比差的关系不显著.     

基于多源融合产品的区域站雨量系统性偏差检测方法设计

利用由国家气象信息中心下发的多源融合产品,通过对区域自动站降水系统性偏差的异常数据表现形式和大样本统计分析,设计出总偏差、总相对偏差、雨差率、晴差率、邻站降水倍数、邻站相对偏差差值检测参数.结果表明:检测参数可较好地检测出观测雨量长期存在偏差的台站,并对江西省区域自动站雨量数据进行质控试验;在不对观测仪器进行现场检定的情况下,该方案检测结果可为设备维护人员提供观测仪器运行状况参考,提升设备可用率,进而提升观测数据质量.     

自动站与人工站相对湿度观测在不同气象条件下的对比分析

自2000年以来,相对湿度等常规气象要素的人工观测逐渐被自动观测所取代,为了了解两者具体的偏差情况,文章选取全国8个长期保留人工观测的国家基准站2007—2014年的相对湿度平行观测资料对其多年平均偏差、偏差标准差等进行了统计分析,并详细分析对比差值在不同气温、湿度及风速条件下的差异特征.研究发现,大多数站点的自动观测与人工观测相比,两者有一定的"系统偏差",相对湿度的自动观测存在偏干的现象,年平均在4%以内,但两者的稳定性较好.低温条件下,两种观测的对比差值最大,高温次之,中等温度条件下,二者之间的差值较小.相对湿度小于80%时,两者的差均为正,自动观测相对湿度偏干,整体差异不大,最大在7%左右.相对湿度35%时差异达到最大,之后该较大差值一直持续到90%左右,差异变化不明显,相对湿度达到95%以后差异明显减小甚至为负;风速对两种观测对比差值的影响比气温、相对湿度的影响小,随着风速的增加,两者之间的差异减小,整体差异基本以正值为主,人工观测的相对湿度值更大一些.     

莆田市日照自动观测与人工观测数据对比分析

利用莆田市三个国家气象观测站(莆田58946,仙游58936,秀屿58938)在日照平行观测业务期间的日照和云量观测资料,分析研究日照自动观测与人工观测的数据差异。结果表明,相比于暗筒式日照计,光电式数字日照计的感光灵敏度更高,易造成在日出后和日落前太阳直接辐射较弱的时刻日照自动观测值比人工观测值高的现象;受观测员主观因素影响,易造成在正午前后日照自动观测值比人工观测值低的现象; 3个台站大部分日照日时数在测量误差范围内,且日照自动与人工观测值相关系数为0.989～0.995,具有良好的相关性;除了秀屿6月份Ri小于-10%,其余月份各台站Ri在-7.1%～8.7%之间,均在最大允许误差范围内;四种天空状况下大部分时次日照自动观测值与人工观测值相一致,在多云条件下,易造成自动观测值比人工观测值小的现象。     

DYYZⅡ型自动站与人工观测气温、地温的对比分析

通过对我局2004年DYYZⅡ型自动站与人工观测站两种定时气温记录和最高、最低气温和定时地温记录和最高、最低地温记录的对比分析,结果表明,自动站与人工站气温与地温记录值存在差异,并分析存在差异的原因。     

下垫面改变对陕西省气温的影响

分析近32年来下垫面改变对陕西省气温的影响,利用观测气温与再分析气温的差值(OMR),主要从台站迁移、城市化等方面分析下垫面改变对观测气温的影响,近32年来台站迁移和城市化对观测气温影响较大,台站迁移对OMR序列非常敏感,在台站迁移之前,OMR差值较小,台站迁移之后出现明显的跳跃,变化幅度较大;城市化对OMR序列的影响非常明显,随着城市化逐渐推进,OMR序列值也逐渐增加,尤其是2000年以后增加更为明显;从全省来看,陕北和关中地区因城市发展较快,且迁站较多,OMR序列值变化趋势较大,陕南地区除了个别台站因为迁站而受到明显的影响外,总体影响较弱。     

自动站与人工站气象观测数据差异浅析

运用自动与人工观测差异评估方法,对安宁站2006年至2007年自动与人工观测资料进行分析评估,并进一步探索其差值存在的原因.人工观测转为自动观测后,数据保持了完整性和连续性,自动站与人工站观测数据之间存在的差值主要是由于仪器观测原理差异、观测时空差异、采样方式差异与人为因素等原因造成的,这种差值在允许的范围之内.通过分析,发现自动观测数据优于人工观测数据,更能反映大气的真实状况.     

浅析虹吸雨量计和自动雨量传感器误差的原因

介绍了虹吸雨量计和自动雨量传感器原理和使用的主要内容,不少观测员在实际的工作中,经常会遇到虹吸雨量计和自动雨量传感器有误差的问题,笔者通过对吴桥县气象局自动站与人工观测降水量记录统计、对比分析,发现自动站观测雨量与人工观测雨量存在一些偏差,结合多年的工作实践经验,对雨量观测中应注意的事项进行分析,以期为地面测报工作提供参考。要分析误差偏大的原因,应该从以下几方面来考虑和解决。     

地面最高温度自动观测与人工观测数据的差异分析

在日常的地面气象观测中,自动与人工两种观测技术体制所获取的气象数据之间存在差异,自动气象站的地面最高温度观测值与人工站地面最高温度表的观测值之间的差异相对更大,正确的分析产生这些差异的原因,对于观测数据的使用及仪器性能的判定有重要的作用,本文从实际工作出发,分析了两者产生差异的几种原因。     

新型自动站大型蒸发器自动测量值的误差分析

随着气象综合观测系统建设快速发展,全国地面气象观测站已经全部完成自动气象站的建设。自从新型自动站的安装试运行,经过半年时间的对比观测,我们发现大型蒸发器的自动测量值与人工实测值,有时候会出现较大的差值。我们记录了2013年10月至2014年6月每天蒸发量的自动测量值、人工测量值、风速、天气现象等,用人工测量的蒸发量作为参考值,观察和分析自动测量的蒸发量产生差值的原因,寻找可行的方法减小这些差值的产生,使WUSH-TV2型自动站大型蒸发器自动测量的蒸发量更加的准确。     

1935-2021年重庆地面气象台站元数据变动特征分析

利用重庆1935-2021年37个地面气象台站(含2个已撤销站)元数据(LD文件),统计分析元数据主要项变动特征，结果表明：重庆地面气象台站最早建于1935年，建站年份集中在1957年、 1959年；截至2021年，所有台站共计迁站76次，迁站年份主要是1954年、 1961年及2015年，迁站较多的是北碚站和武隆站；元数据主要项总共变动16 997次，平均每站变动459.4次，酉阳站、沙坪坝站、北碚站变动较多，金佛山站、陈家坪站及大足站变动较少；观测要素和观测仪器的变动占比70%,构成了元数据变动的主要部分；观测要素的变动集中在1957年、 1959年及1980年，变化最多的台站是天城站，其次是北碚站和巫溪站；观测仪器的变动主要发生在1980年、 2004年、 2014年、 2015年，变动频繁的台站是酉阳站、沙坪坝站、北碚站，八大主要观测要素仪器变动最频繁的是风向风速仪器，其次是气温，变动最少的是蒸发，仪器变动频繁的年代与新观测规范的实施、台站观测任务的调整或者自动观测设备启用的年份基本一致.     

基于MDOS的重庆市2015年气象观测数据质量分析

实时与历史结合的气象资料业务系统（MDOS）的运行实施,完善了气象资料质量控制体系,调整了气象资料业务布局和流程.本文利用2015年重庆市35个国家台站、1 914个区域自动站的气象常规观测小时数据,按台站划分、观测要素分类,以可用率、可疑率、错误率、缺测率等为指标,基于MDOS对数据进行评估与统计分析.结果表明,重庆市2015年国家站自动观测资料的可用率平均可达99.56%,平均缺测率为0.44%,平均可疑率、平均错误率均在0.01%以下;区域站自动观测资料可用率平均为67.82%,平均缺测率为32.12%,平均错误率为0.06%,平均可疑率为0.01%以下.据此,本研究总结了影响气象要素可用率的主要因素.     

基于背景噪声互相关函数的地震观测密集台阵时钟偏差分析方法

利用地震观测台阵中相邻台站间背景噪声互相关函数随时间的偏移的特性, 考虑参考互相关函数、噪声源变化、反演方法和数据误差的影响, 给出基于背景噪声互相关函数的密集台阵时钟偏差分析及其误差评价方法。对盐源短周期地震观测密集台阵的单台时钟偏差分析结果表明, 基于背景噪声互相关函数的时钟偏差分析方法可以给出连续的单台时钟偏差, 并能够筛选出有明显时钟偏差的台站及偏差出现的时段。该台阵的 209个台站中, 有17个台站在观测期内出现大于1 s的时钟偏差, 可能与仪器数据采集装置的硬件或软件故障有关。     

料对比分自动土壤水分与人工观测分析

通过自动土壤水分与人工烘干称重两种观测方法下重量含水量及各层墒情对比分析,结果表明:人工站重量含水量总是比自动站数值小,以20cm土层0.1%为最小,基本接近。其次为60cm土层的3.8%;10cm、20cm、30cm、40cm这几个层次的人工和自动测墒结果曲线趋势基本相同,到50cm-100cm层时,人工测定值波动较大,曲线表现很不稳定;出现差异原因主要是测量原理、测量方法不同造成     

宝坻区气温特殊性分析及最高、最低气温预报方法研究

以宝坻区气象局观测站及区域自动站和周边区县站多年自动站逐日最高、最低气温为基础,研究其相关性,分析宝坻区最高、最低气温特性,并结合宝坻区气象局观测站5年内的逐日地面观测资料(天空状况、风),计算各气象要素对该区域气温变化的平均贡献值,并基于850,hpa 20时欧洲温度预报、欧洲细网格2,m气温预报、WRF气温预报等常用的预报资料,分析其相关性,综合探讨了宝坻区最高、最低气温预报方法。     

云南省自动气象观测与人工气象观测差值的时空分布特征

利用2006年6月至2011年12月云南省125个自动站与人工站的干球温度、本站气压和相对湿度资料,分析了对比观测资料差值的时空分布特征.结果表明:云南省自动观测与人工观测的差值具有明显的时空分布特征.从差值的时间变化看,各要素的差值在2006、2007年和2010年相对比较大,这应该是由于这些年布设了新的站点,站点运行初期差值较大造成的;从差值的日变化看,由于测量元件对气象要素变化响应的灵敏度差异,气象要素变化量较大且为正时,自动观测大于人工观测;气象要素变化量较大且为负时,自动观测小于人工观测;从差值的空间变化看,云南中部一带,即2010年建站的区域差值较大,另外值得关注的就是临沧东部和昭通东部这两个差值的大值区.     

乌兰乌苏站自动观测与人工观测温、湿度数据差值分析

<正>自2004年起石河子垦区陆续建成并投入使用了一批自动气象站,自动观测数据与人工观测数据之间有一定的差异,而人工观测仪器早已被使用了很多年,也得到了气象工作者认可。本文拟通过对2006年1月~2006年12月乌兰乌苏站CAWS600型自动气象站与人工观测的温度、湿度数据进行差值分析,并初步分析它们之间产生差异的原因。     

西昌人工与自动酸雨观测记录差异规律研究

利用西昌国家基本气象站2021年人工和自动的酸雨观测数据,对TCYII 1型酸雨自动观测系统和人工系统的降水采样偏差及完整性、测量数据的准确性和一致性、设备硬件及软件通讯的故障率进行了对比分析。结果表明：正常情况下,2套系统数据的完整性、准确性、一致性较好。酸雨自动观测系统在采样方式及样品保存方面具备一定优势,能够保证观测数据更接近于自然雨水的数值,更贴近真实情况。自动观测系统面临单轨运行,它的手动操作设置、部分配件需厂家优化改进。上级主管部门对自动系统测量阈值的设定、采样中出现的漏采、空采、多采等特殊情况,仍需进一步明确处理办法。     

基于地震记录的震动图校正方法研究

针对地震动强度速报工作,利用地震动衰减关系和地震台站记录到的数据研究地震动强度衰减中地震事件内部(intra-earthquake)的不确定性.通过台站实际观测值与理论计算值之间的残差分析,提出了利用台站数据对缺少台站地区理论估计值的对数偏差校正方法.研究分析表明,线性偏差校正方法对系统偏差校正的效果不显著,与使用汪素云2000年回归的我国东部峰值加速度(PGA)衰减关系的结果相当;针对特定震级的地震不约束R0(近场饱和因子)拟合的衰减关系,由于近场台站分布的不均匀性,使得R0过大,衰减关系对近场地震动参数缺乏控制;对数偏差校正方法的结果与固定R0拟合地震动衰减关系的结果大致相当,适合于地震动强度速报中缺少台站数据的地区地震动参数理论估计值的系统偏差校正.最后以2010年3月4日中国台湾屏东6.4级地震为例,比较了点圆和点椭圆衰减关系模型的对数残差及震动图的分布形态,说明衰减关系模型对震中地区地震动参数估计值的分布影响较大,并利用对数偏差校正方法快速生成震动图展示了该校正方法的可靠性.