新賓縣能見度自動觀測誤差分析

范存飛++趙宇++鄭國偉++寧大可++李祥明

摘要 通過分析2015年新賓國家基本氣象站能見度自動觀測數據和人工觀測數據，比對數據差異性，結合降水和環(huán)境要素，分析能見度數據誤差規(guī)律，找出影響能見度數據的因素，并分析各項因子對數據的影響程度。

關鍵詞 地面測報；自動氣象站；能見度；誤差；遼寧新賓

中圖分類號 P415.1+2 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739（2016）20-0238-01

從2012年起，新型自動站在全國范圍內推廣，蒸發(fā)數據、固態(tài)降水數據和能見度數據等人工觀測要素實現(xiàn)了自動化觀測。新賓國家基本氣象站2013年5月安裝了華云氣象儀器廠生產的DYYZⅡ型CAWS3000新型自動站，2014年1月1日正式投入業(yè)務使用，研究人工觀測系統(tǒng)和自動觀測系統(tǒng)所獲取數據的差異，對2種觀測數據序列進行對比分析。

不同因素均可影響觀測資料的穩(wěn)定性，其中觀測方式的改變是其中最重要的一個原因[1-4]，國家氣象局相關觀測規(guī)范明確指出：在觀測自動化進程中，需要開展一定時間的對比觀測，對觀測資料進行質量評估，確保觀測數據的可靠性。

很多觀測站在實際工作中發(fā)現(xiàn)，大型蒸發(fā)自動觀測數據存在不穩(wěn)定性，從而易受其他因素影響，存在明顯的系統(tǒng)誤差[5-7]。為了給業(yè)務工作提供一定的幫助，本文對新賓國家基本氣象站的大型蒸發(fā)自動觀測數據和人工觀測數據進行對比分析。

1 數據資料與研究方法

選取新賓國家基本氣象站2015年1月1日到2015年12月31日期間逐日能見度觀測數據，對該時段內的數據進行質量分析，剔除明顯錯誤數據。挑取對比差值超過人工測量訂正值上限的數據作為分析數據。通過本文中的對比差值是指每日8：00、11：00、14：00、15：00、20：00，能見度儀測量值與人工測量值之差以及日最大能見度、日最小能見度能見度儀測量值與人工測量值之差[8-9]。

2 結果與分析

2.1 降水

降水類天氣作為視線障礙類天氣現(xiàn)象對能見度觀測影響非常大，加之新賓國家基本氣象站所使用的能見度儀為散射式能見度儀，固態(tài)降水和液態(tài)降水對其測量值都有巨大的影響。

剔除有明顯錯誤的數據，降水采樣日數為124 d，剔除無效降水日數23 d（降水量小于1.0 mm）。實際降水日數為101 d，其中液態(tài)降水83次，固態(tài)降水18次。一是液態(tài)降水。在取樣的83次降水過程中，非陣性降水53次，最小能見度儀器值與人工值差值均在30%以上，并隨雨強的增大進一步提高，最大差值達到300%以上，其中細密性的降雨對能見度影響最大；陣性降水30次，最小能見度儀器值與人工值差值分布不均勻，最小差值不到5%，而最大差值達到500%以上（陣性降水激起的水霧對能見度影響巨大）。二是固態(tài)降水。固態(tài)降水共計18次，最小能見度儀器值與人工值差值相對較平均，均在15%～40%之間。

通過對降水的分析發(fā)現(xiàn)，降水量與能見度誤差無明確正相關性，而降水的細密性和降水激起的水霧對能見度數據影響巨大，同時固態(tài)降水對能見度自動觀測所得能見度影響較小。

2.2 環(huán)境因素

新賓國家基本氣象站使用的是散射式能見度儀，該儀器測量原理導致其對環(huán)境要求極高，新賓基本氣象站地處新賓北部，觀測場周圍為棚戶區(qū)。采暖季周圍住戶燃燒煤炭產生的煙霧對能見度數據影響極大。

11月至次年2月采暖期共120 d，自動觀測“霾”記錄110 d（濕度<80%，能見度低于7 500 m）；自動發(fā)送“霾”重要天氣報97 d（濕度<80%，能見度低于5 000 m）；能見度低于1 000 m為75 d。人工觀測“霾”記錄僅為21 d；人工觀測能見度低于1 000 m僅為3 d。

通過對冬季能見度自動觀測數據和人工數據的對比分析，可以發(fā)現(xiàn)，煤炭燃燒所產生的煙霧對能見度儀正常工作干擾極大。

3 結論

通過對降水和環(huán)境2種要素的分析發(fā)現(xiàn)，對于散射式能見度儀而言，細密性降水、水霧和煙霧對自動觀測數據影響較大。該儀器應選擇遠離工廠、棚戶區(qū)和易產生煙霧的地區(qū)。

4 參考文獻

[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2003.

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[3] 李祖敏.做好地面測報工作的體會[J].研究與應用，2007，28（增刊1）：100.

[4] 林鉑岷，黃紅輝，黃菊.應對地面氣象觀測業(yè)務改革的一些措施[J].氣象研究應用，2012，33（2）：81-82.

[5] 朱建華.測報工作中不可忽視的幾個細節(jié)[J].廣東氣象，2009，31（2）：61-62.

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