稱重與人工觀測降水量的差異

李 林 范雪波 崔 煒張治國 劉旭林

1)(中國氣象局北京城市氣象研究所，北京 100089)2)(北京市氣象探測中心，北京 100089)

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稱重與人工觀測降水量的差異

李 林1)2)*范雪波2)崔 煒2)張治國2)劉旭林2)

1)(中國氣象局北京城市氣象研究所，北京 100089)2)(北京市氣象探測中心，北京 100089)

為了更好地使用降水觀測數(shù)據(jù)，對引起稱重觀測和人工觀測的差異原因進(jìn)行分析，選取北京市15個國家級地面觀測站2012年11月—2014年1月稱重式降水傳感器與人工觀測降水量業(yè)務(wù)資料，探討稱重觀測與人工觀測累積降水量的差異，并細(xì)化為對固態(tài)降水和液態(tài)降水兩種降水類型進(jìn)行相關(guān)性研究。結(jié)果表明：稱重觀測與人工觀測日降水量相關(guān)系數(shù)為0.9990, 88.0%的對比次數(shù)中,兩者日降水量差值滿足業(yè)務(wù)要求；在出現(xiàn)固態(tài)降水時，稱重觀測較人工觀測降水量偏大，在出現(xiàn)液態(tài)降水時，稱重觀測較人工觀測降水量偏小；兩者在日降水量等級判斷差異較小，小量降水時稱重觀測的能力較優(yōu)；防風(fēng)圈可顯著提高稱重觀測固態(tài)降水的捕捉率，而稱重觀測內(nèi)筒蒸發(fā)對夏季降水測量有一定影響。

降水量； 稱重式降水傳感器； 人工觀測； 相關(guān)性

引 言

隨著技術(shù)發(fā)展，觀測系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)自動化，觀測儀器和觀測方式改變不可避免，這些非氣候因素影響了觀測資料的連續(xù)性，也引起了科研人員的廣泛關(guān)注。2000年后，我國開始大范圍推廣使用自動氣象站，截至2009年，全國的地面觀測站均實現(xiàn)了常規(guī)氣象要素的自動觀測。我國自動氣象站投入業(yè)務(wù)運行后，許多單位和業(yè)務(wù)人員對自動觀測和人工觀測差異和原因進(jìn)行分析[1-3]，并開展數(shù)據(jù)質(zhì)量評估和方法研究[4-6]，結(jié)果表明：兩種觀測的各氣象要素均存在差異，但大部分差異均在規(guī)范誤差允許范圍內(nèi)。

降水是從云中降落或從大氣沉降到地面的液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物[7]，降水觀測是地面氣象觀測的主要項目之一，降水資料是氣候分析、氣候變化研究、數(shù)值天氣預(yù)報模式等方面的重要參數(shù)。伴隨著氣象現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)，為解決冬季降雪自動化觀測問題，觀測站逐漸采用稱重式降水傳感器進(jìn)行全相態(tài)的降水觀測。中國氣象局氣象探測中心在2006年和2009年共組織兩次稱重式降水傳感器的外場對比試驗，并對試驗結(jié)果進(jìn)行分析評估[8-9]。國內(nèi)部分學(xué)者也開展了稱重式降水傳感器的業(yè)務(wù)試驗[10-11]，并對設(shè)備性能進(jìn)行分析，但所用設(shè)備多為非中國氣象局業(yè)務(wù)用設(shè)備，且存在缺陷，經(jīng)常無法監(jiān)測到小量降水事件[10]。世界氣象組織(WMO)也一直關(guān)注降水觀測的準(zhǔn)確性和代表性問題，并組織多次比對用于指導(dǎo)各成員國進(jìn)行降水觀測[12-14]。任芝花等[15]通過對30個標(biāo)準(zhǔn)雨量站 7年的試驗對比，分析了我國降水觀測誤差原因。

2011年中國氣象局定型三款稱重式降水傳感器，目前已在991個國家級地面氣象觀測站安裝運行，實現(xiàn)了所有類型降水的全天候自動化觀測。當(dāng)前亟需對業(yè)務(wù)應(yīng)用的稱重式降水傳感器觀測與人工觀測方式的數(shù)據(jù)差異進(jìn)行充分分析與評估，這對于降水資料應(yīng)用具有重要參考作用。本文利用2012年11月—2014年1月北京市氣象局國家級地面氣象觀測站的稱重式降水傳感器觀測降水量資料和人工觀測降水量資料開展分析，研究兩者間的差異及相關(guān)性。

1 降水觀測與資料

1.1 觀測設(shè)備

地面氣象觀測站降水量人工觀測業(yè)務(wù)采用雨量筒收集降水并人工測量方式。全國觀測站使用統(tǒng)一規(guī)格的雨量筒，雨量筒承水口直徑為20 cm，口徑面積為314 cm2，承水口高度為70 cm。當(dāng)出現(xiàn)降水現(xiàn)象時，觀測員在每日08：00和20:00(北京時，下同)分別量取前12 h降水量，夏季使用承水器和量杯測量降水量，冬季使用承雪器和臺秤測量降水量[16]。

全國觀測站所用稱重式降水傳感器統(tǒng)一規(guī)格。稱重式降水傳感器的承水口直徑為20 cm，口徑面積為314 cm2，承水口高度為120 cm，安裝直徑為105 cm、高為123 cm的Tretyakov式防風(fēng)圈。稱重式降水傳感器測量范圍為0～400 mm，分辨力為0.1 mm；當(dāng)降水量不大于10 mm時，最大測量誤差為±0.4 mm，當(dāng)降水量大于10 mm時，最大測量誤差為±4%；每分鐘進(jìn)行自動觀測[16]。

人工觀測用的雨量筒與稱重式降水傳感器均安裝在觀測場內(nèi)。人工觀測中, 當(dāng)無降水時，降水量欄空白不填，當(dāng)降水量小于0.05 mm時，用微量表示[16]，降水量為0.05～0.09 mm時，降水量記錄為0.1 mm。稱重式降水傳感器觀測中，當(dāng)無降水或降水量小于0.1 mm時，均無降水量輸出。

1.2 觀測資料

人工觀測日降水量由每日兩個定時觀測降水量相加，稱重式降水傳感器降水量由每日逐時觀測的降水量累加。在自動氣象站使用雙翻斗雨量傳感器進(jìn)行觀測的時段，參照雙翻斗雨量計對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，對稱重式降水傳感器降水量參照人工觀測天氣現(xiàn)象進(jìn)行質(zhì)量控制，剔除由于其他原因?qū)е碌恼`報降水[17]。

2012年11月及2013年6—7月北京市氣象局對各站點稱重式降水傳感器共進(jìn)行兩次測試，均使用10 mm降水量的測量標(biāo)準(zhǔn)，測量輸出值均為9.8～10.0 mm，稱重式降水傳感器靜態(tài)準(zhǔn)確性較好，經(jīng)歷整個冬天使用后觀測未現(xiàn)偏差。

本文利用北京市15個國家級地面觀測站的DSC2型稱重式降水傳感器觀測與人工觀測日降水量資料進(jìn)行分析，觀測時間為2012年11月—2014年1月，其中3個站對比時間為固態(tài)降水時段(即2012年11月—2013年3月)。經(jīng)過數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，共有1064次有效對比降水?dāng)?shù)據(jù)，其中253次為固態(tài)降水(降雪或雨夾雪)，811次為液態(tài)降水。

2 稱重觀測與人工觀測降水量差異

2.1 累積降水量差異

計算觀測時段內(nèi)各站的累積降水量，并按觀測的降水類型進(jìn)行分類，當(dāng)觀測天氣現(xiàn)象為雪或雨夾雪等固態(tài)降水時，該日降水量計入累積固態(tài)降水量中；當(dāng)觀測天氣現(xiàn)象為雨時，該日降水量計入累積液態(tài)降水量中。

比較全相態(tài)累積降水量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),除54410站外，其余11個站在對比時段的差值均符合有關(guān)規(guī)范要求[16]。包括固態(tài)降水和液態(tài)降水對比的12個站中，2個站稱重觀測累積降水量高于人工觀測累積降水量，10個站稱重觀測累積降水量低于人工觀測累積降水量，平均相對誤差為-0.8%。但在固態(tài)降水和液態(tài)降水兩類天氣條件下，對比的差異較大，15個站的固態(tài)累積降水量對比中，所有站的稱重觀測均不小于人工觀測；12個站的液態(tài)累積降水量對比中，僅1個站的稱重觀測高于人工觀測。各站的固態(tài)累積降水量相對差均高于液態(tài)累積降水量相對差，固態(tài)累積降水量相對差與液態(tài)累積降水量相對差最多高9.5%，最少高2.0%，平均高5.1%。全部降水量比較參見表1。

2.2 月降水量差異

計算各站月降水量，當(dāng)月無降水或僅有微量降水則不進(jìn)行對比，經(jīng)統(tǒng)計共有167次有效對比，稱重觀測比人工觀測月降水量平均偏小0.29 mm，22次稱重觀測與人工觀測月降水量相等,73次稱重觀測小于人工觀測月降水量，72次稱重觀測大于人工觀測月降水量。將北京地區(qū)各站的降水量按月份計算北京地區(qū)降水量，出現(xiàn)固態(tài)降水的月份稱重觀測降水量大于人工觀測降水量，出現(xiàn)液態(tài)降水的月份人工觀測降水量大于稱重觀測降水量。

表1 稱重觀測與人工觀測降水量的比較Table 1 Comparison of precipitation between weighing gauge and manual gauge

注：*表示該站僅進(jìn)行固態(tài)降水對比。

圖1 為167次稱重觀測與人工觀測月降水量的差值分布圖，按照月降水量10 mm分為兩段統(tǒng)計，月降水量不大于10 mm計算絕對誤差，月降水量大于10 mm則計算相對誤差。由圖1可見，月降水量誤差較大的情況僅出現(xiàn)在個別月份，有2個月絕對誤差在1 mm以上，有4個月相對誤差在10%以上。出現(xiàn)固態(tài)降水月份，稱重觀測降水量大部分為正偏差，差值較大；出現(xiàn)液態(tài)降水月份，稱重觀測降水量大部分為負(fù)偏差，差值較小。

圖1 稱重觀測降水量差值分布Fig.1 Differences in monthly precipitation between weighing gauge and manual gauge

2.3 日降水量差異

對1064次稱重觀測與人工觀測日降水量進(jìn)行對比，88.0%的對比次數(shù)中,稱重觀測與人工觀測的日降水量差值達(dá)到業(yè)務(wù)要求[16]，稱重觀測比人工觀測的日降水量平均偏小0.04 mm，均方根誤差為0.54 mm，其中,液態(tài)降水時稱重觀測比人工觀測日降水量平均偏小0.12 mm，均方根誤差為0.51 mm，該值與翻斗雨量計觀測同人工觀測間的差異相當(dāng)[18]，但翻斗雨量計觀測與人工觀測相比為正偏差，稱重觀測與人工觀測相比為負(fù)偏差；固態(tài)降水時稱重觀測比人工觀測日降水量平均偏大0.19 mm，均方根誤差為0.64 mm。

在有效對比觀測中, 稱重觀測與人工觀測日降水量相等的次數(shù)占23.1%, 稱重觀測小于人工觀測日降水量的次數(shù)占48.1%，稱重觀測大于人工觀測日降水量的次數(shù)占28.8%。在固態(tài)降水觀測中，僅12.3%的稱重觀測日降水量小于人工觀測日降水量，但在液態(tài)降水觀測時，只有23.1%情況下稱重觀測日降水量大于人工觀測日降水量。

圖2為稱重觀測與人工觀測日降水量差值頻率分布。圖2中差值為稱重觀測日降水量減去人工觀測日降水量, 對比次數(shù)為不同差值對應(yīng)的稱重觀測與人工觀測對比次數(shù)。由圖2可見，分布中心微左偏, 說明不僅存在采樣位置帶來的隨機(jī)誤差[15]，還存在儀器帶來的系統(tǒng)偏差，且稱重觀測降水量小于人工觀測降水量的比率較高。按降水類型來分，液態(tài)降水差值頻率分布中心微偏左，固態(tài)降水差值頻率分布中心微偏右。

圖2 稱重觀測與人工觀測日降水量差值頻次分布Fig.2 The frequency distribution of absolute differences in precipitation between weighing gauge and manual guage

2.4 小量降水觀測數(shù)據(jù)比較

按照中國氣象局的降水量等級標(biāo)準(zhǔn)，對稱重觀測與人工觀測均有降水量的998次日降水量進(jìn)行對比分析，僅有13次在降水等級上存在差異，其中，8次為降雪天氣。在有差異的降水過程中，稱重觀測與人工觀測日降水量均較接近降水等級判斷標(biāo)準(zhǔn)的日降水量，說明在有明顯降水過程時，稱重觀測與人工觀測在降水量等級判斷上差異很小。

在所有對比數(shù)據(jù)中，有66次出現(xiàn)降水天氣現(xiàn)象時，稱重觀測和人工觀測僅有1種觀測設(shè)備觀測到降水量(單獨觀測降水)。其中，稱重觀測為38次，人工觀測為28次。上述的66次單獨觀測降水中，有23次出現(xiàn)在20：00前后，結(jié)合人工觀測的降水現(xiàn)象起止記錄時間分析原因，主要是由于降水過程的開始或結(jié)束時間恰在20：00左右，按照規(guī)定人工觀測降水可在正點前15 min 內(nèi)進(jìn)行，而稱重觀測是在正點時采樣觀測，兩種觀測方式的采樣時間不同步會導(dǎo)致日降水量觀測值不一致。另外，滯后降水也可能導(dǎo)致的觀測誤差。其他43次單獨觀測降水中，人工觀測12次均為日降水量為0.1 mm；稱重觀測31次中，2次為0.3 mm，6次為0.2 mm，23次為0.1 mm，因此，經(jīng)過中國氣象局考核定型的稱重降水傳感器，在捕捉、分辨小量降水事件的能力已有大幅提高，并在一定程度上優(yōu)于人工觀測的性能，與早期未定型設(shè)備的性能有較大提升[4]。

3 稱重與人工觀測降水量差異原因

3.1 風(fēng)場變形的影響

根據(jù)任芝花等[15]對中國降水測量誤差的研究，液態(tài)降水測量誤差中風(fēng)場變形誤差3.17%，固態(tài)降水測量誤差其中風(fēng)場變形誤差10.97%。WMO的國際比對結(jié)果風(fēng)場變形誤差在液態(tài)降水時為2%～10%，固態(tài)降水時為10%～50%[12-13]。研究表明，風(fēng)場變形誤差的大小與儀器的形狀、收集口大小、安裝高度、風(fēng)速、降水粒子大小及降水類型有關(guān)[12-14]。

稱重觀測與人工觀測采用的雨量器，在收集口形狀和大小上一致，但安裝高度不一樣，同時稱重觀測安裝有Tretyakov 防風(fēng)圈予以擋護(hù)。風(fēng)場變形導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差為負(fù)值，安裝有防風(fēng)圈的雨量器能夠比無防風(fēng)圈的雨量器采集到更多的降水量，特別是對固態(tài)降水[6]。2006年和2010年兩次稱重式降水傳感器的對比試驗結(jié)果也表明，對于固態(tài)降水測量單層防風(fēng)圈防風(fēng)效果較好，明顯提高了降水捕捉率，液態(tài)降水時有無防風(fēng)圈差異不明顯[1-3]。

本文所有觀測站稱重觀測固態(tài)降水量均高于人工觀測，主要是稱重式降水傳感器安裝了防風(fēng)圈的緣故。54410站觀測場位于海拔高度為1216.9 m的山頂，常年風(fēng)速較大，該站的年平均風(fēng)速在北京各站中最大，該站稱重觀測降水量較人工偏多6.0%，液態(tài)降水和固態(tài)降水的相對誤差均為所有站中最高(即捕捉率相對人工最高)，亦是因為防風(fēng)圈提高了稱重降水在大風(fēng)條件下雨、雪的捕獲能力。

3.2 蒸發(fā)的影響

中國降水測量誤差的研究認(rèn)為中國地面觀測站雨量器的蒸發(fā)誤差為0.0 mm[15]。稱重降水在業(yè)務(wù)規(guī)定中要求觀測人員及時向承水內(nèi)筒內(nèi)添加蒸發(fā)抑制油，以減少蒸發(fā)誤差。冬季稱重觀測降水接入業(yè)務(wù)用自動氣象站，觀測人員按照業(yè)務(wù)規(guī)定進(jìn)行維護(hù)。4月觀測站切換為雙翻斗雨量傳感器，稱重觀測僅作對比試驗用，觀測人員實際操作時僅清空內(nèi)筒內(nèi)的液體，并未添加蒸發(fā)抑制油。

稱重雨量的內(nèi)筒口徑大于稱重的承水口，暴露水面面積約為小型蒸發(fā)器水面面積1.6倍。根據(jù)54399站的稱重降水采集器原始數(shù)據(jù)計算，添加蒸發(fā)抑制油的情況下，內(nèi)筒日蒸發(fā)量小于0.05 mm，而在7—8月未添加蒸發(fā)抑制油的情況下內(nèi)筒水面的平均日蒸發(fā)量達(dá)到2～3 mm，極端情況下可達(dá)5 mm。在持續(xù)降雨的天氣條件下，聯(lián)合降水量計算內(nèi)筒液面高度的變化，水分日蒸發(fā)量基本保持在0.2 ～0.5 mm之間，蒸發(fā)帶來的誤差是累積的。WMO報告也指出春、夏季可能每日有超過0.8 mm 的損失，冬季的蒸發(fā)損失相對夏季的月份少，每日約為0.1～0.2 mm[7]。

圖3為54399站2013年8月人工觀測日蒸發(fā)量和稱重內(nèi)筒日蒸發(fā)量對比，由圖3可見,兩者具有較好的一致性，相關(guān)系數(shù)為0.783，達(dá)到0.05顯著性水平[19]，圖中較低點為有降水日，稱重內(nèi)筒蒸發(fā)量最低也達(dá)到0.4 mm。蒸發(fā)誤差會造成稱重觀測降水較實際偏少，同時也可能會造成零星降水情況下稱重觀測的缺測。

圖3 2013年8月54399站稱重內(nèi)筒蒸發(fā)與人工觀測蒸發(fā)對比Fig.3 Comparison of evaporation from weighing gauge container and pan evaporimeter at No.53499 in Aug 2013

3.3 其他因素影響

由于降水量在空間分布上是隨機(jī)性較大的氣象要素，稱重觀測和人工觀測降水設(shè)備安裝在觀測場的不同位置，降水量在空間分布上的不均勻性造成采樣誤差，空間采樣誤差有時會導(dǎo)致某次的對比差值較大, 對于單次對比測量可能有一定影響，但對于長時間的統(tǒng)計應(yīng)無此影響。

按照規(guī)定, 人工觀測可在正點前15 min 內(nèi)進(jìn)行, 而稱重觀測是在正點時采樣，降水過程的開始或結(jié)束時間剛好在20:00左右，這種差異會造成前后兩日降水量測量存在誤差。這種采樣時間差異產(chǎn)生的誤差大小與20:00降水強(qiáng)度及人工提前時間有關(guān)，與空間采樣誤差一樣，這種差異對氣候資料統(tǒng)計不構(gòu)成影響。

稱重觀測與人工觀測集水器結(jié)構(gòu)均簡單，與降水接觸面積差異較小，冬季人工觀測均采用臺秤測量，故認(rèn)為冬季稱重觀測與人工觀測的沾濕誤差相當(dāng)，夏季采用雨量杯觀測時，人工觀測沾濕誤差較稱重觀測多0.1 mm[15]。

在微量降水時，觀測人員會將0.05～0.09 mm降水量記錄為0.1 mm；在觀測明顯降水時，觀測人員也會對降水量進(jìn)行四舍五入的數(shù)據(jù)修約。稱重式降水傳感器觀測中對于累積不足0.1 mm的降水量均舍棄，由此會產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)偏差。

4 稱重觀測與人工觀測日降水量的相關(guān)性

利用15個站1064 次稱重觀測與人工觀測日降水量進(jìn)行相關(guān)分析。圖4為稱重觀測與人工觀測日降水量的相關(guān)分布。由圖4可見, 數(shù)據(jù)緊密圍繞成一條直線分布, 因此，稱重觀測日降水量與人工觀測呈很好的線性相關(guān)。

圖4 稱重觀測與人工觀測日降水量分布Fig.4 Relationship between daily precipitation measured by weighing gauge and manual gauge

利用最小二乘法計算, 稱重觀測日降水量與人工觀測日降水量相關(guān)系數(shù)為0.9990，液態(tài)降水和固態(tài)降水時的相關(guān)系數(shù)分別為0.9992， 0.9984，均達(dá)到0.01顯著性水平[19]，液態(tài)降水和固態(tài)降水時相關(guān)方程分別為

y液態(tài)=x液態(tài)- 0.1173,

(1)

y固態(tài)=1.0351x固態(tài)+ 0.0399。

(2)

式(1)和(2)中,x液態(tài),x固態(tài)分別為人工觀測日液態(tài)降水量和日固態(tài)降水量,y液態(tài),y固態(tài)分別為稱重觀測日液態(tài)降水量和日固態(tài)降水量, 單位：mm。

相關(guān)分析表明，在實際業(yè)務(wù)應(yīng)用中，稱重觀測和人工觀測差異很小，兩者可互為備份，以提高降水觀測的準(zhǔn)確性。

5 小 結(jié)

使用北京市國家級地面觀測站的稱重與人工的降水觀測資料，通過系統(tǒng)對比發(fā)現(xiàn)：

1) 11個站全相態(tài)累積降水量誤差符合現(xiàn)行業(yè)務(wù)要求，88.0%對比次數(shù)中稱重觀測與人工觀測日降水量差值滿足業(yè)務(wù)要求，稱重觀測比人工觀測的日降水量平均偏小0.04 mm，均方根誤差為0.54 mm。固態(tài)降水時，稱重觀測較人工觀測偏大；液態(tài)降水時，稱重觀測較人工觀測偏小。

2) 在有明顯降水時，稱重觀測與人工觀測在降水量等級判斷差別較??；對小量降水事件，稱重觀測更為敏感，使用稱重觀測可以消除或至少可以減少人工測量方法的某些潛在誤差。

3) 稱重觀測的防風(fēng)圈顯著提高固態(tài)降水的捕捉率，液態(tài)降水時防風(fēng)效果不明顯；蒸發(fā)會減少稱重觀測的降水量，對降水量的影響較人工大。

4) 稱重觀測與人工觀測日降水量呈線性相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.9990，固態(tài)降水和液態(tài)降水時兩者相關(guān)系數(shù)分別為0.9984， 0.9992。

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Comparative Analysis of Precipitation Between Weighing Gauge and Manual Gauge

Li Lin1)2)Fan Xuebo2)Cui Wei2)Zhang Zhiguo2)Liu Xulin2)

1)(InstituteofUrbanMeteorology,CMA,Beijing100089)2)(BeijingMunicipalMeteorologicalObservationCenter,Beijing100089)

Precipitation data play an important role in meteorological observation and relative applications. In order to accelerate CMA meteorological modernization, nearly 1000 weighing gauges are put into use in relative quantities national meteorological stations as an alternative observation device different from manual gauge for precipitation. Although field intercomparison experiments are carried out before the usage of weighing guage, there still exist some doubts on this kind of instrument, particularly in liquid precipitation measurements.

Based on 1064 groups of precipitation data observed by weighing gauge and manual gauge at 15 national meteorological stations in Beijing during November 2012 to January 2014, several analyses are carried out to find out differences between two precipitation observation methods. 1064 precipitation processes include 253 snowfalls or sleets and 811 rainfalls. The error of accumulated precipitation for 14 stations meets requirements of operation. Also, the deviation of quantitative precipitation value obtained by weighing gauge and manual gauge also is within the margin of error, with 88.0% coverage rate of analyzed precipitation. In terms of the comparison, the average daily precipitation observed by weighing gauge is 0.04 mm smaller, and the RMSE (root mean square error) is 0.54 mm. Corresponding to different precipitation patterns, results make difference. For snowfall measurement, the quantitative value of precipitation obtained by manual gauge is 0.12 mm smaller and the RMSE is 0.51 mm. But for rainfall measurement，the quantitative value of precipitation obtained by manual gauge is 0.19 mm larger and the RMSE is 0.64 mm. For each significant precipitation process, the judgment of precipitation grade with weighing gauge and manual gauges is very close. But, more light rain phenomena can be detected by weighing gauge, typically when the quantitative value of daily precipitation is under 0.2 mm. The weighing gauge is shielded with Tretyakov wind shield, while manual gauge is unshielded. Results show that weighing gauge could capture more precipitation than manual gauge for solid precipitation, while effects of Tretyakov wind shield are not significant for liquid precipitation. Also, it’s found that evaporation from the container of weighing gauge could reduce the precipitation of rainfall. The daily precipitation between weighing gauge and manual gauge is obviously linearly related with the correlation coefficient of 0.9990. In detail, the correlation coefficient is 0.9984 for solid precipitation and 0.9992 for liquid precipitation, respectively.

In general, weighing gauge is satisfactory for measuring all kinds of precipitation, showing considerable advantages over manual gauge when measuring snowfall, and it can minimize some potential errors in manual methods of precipitation measurement.

precipitation measurement; weighing gauge; manual gauge; relativity

10.11898/1001-7313.20150605

國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(2012YQ11020507)，北京市氣象局科研專項(2013BMBKYZX07)

李林,范雪波,崔煒,等. 稱重與人工觀測降水量的差異. 應(yīng)用氣象學(xué)報，2015，26(6)：688-694.

2015-01-15收到， 2015-07-20收到再改稿。

* email: lilin@bjmb.gov.cn