基准气候站自动与人工观测记录对比分析

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1、《誓电子技术青海气象@基准气候站自动与人工观测记录对比分析邵玉红张焕平(青海省气候中心，青海西宁810001)摘要：针对自动站观测的资料情况，根据相关规定，对青海省6个国家基准气候站人工、自动观测资料进行了对比分析，得到资料的完整性较好，仪器在测定深层地温时的准确性相对较高，遥测仪器对地温的测量与人工观测值的一致程度相对较高。关键词：人工观测；自动观测；对比分析评估的基本统计项目包括缺测率、粗差率、对比差1概况值、标准差、不确定度、风向相符率、百分误差和一2000年以来，青海省开始建设了自动气象站。致率。截至到20

2、05年，全省50个自动气象站已经业务运为了分析两种资料的差异，分析在对比观测中行。因此，到目前部分自动气象站投入业务运行已主要要素(气温、气压、相对湿度、lOmin风、2min有8年。自动站观测的资料情况如何、与人工观测风、0～320em地温)的人工观测和自动观测数据的资料是否连续、自动站仪器观测有无漂移等问题是对比差值月平均值。文中所指“差值”，均为人工观气象各级管理者、气候研究人员、观测人员关心的测值减去自动站观测值。其中气压对比差值月平均问题。WMO和气候委员会会议(CCL)对各成员国值的误差允许范围为±0．

3、2hPa，气温误差允许范围开展自动站观测有明确的要求：“在进行大气探测为±0．2~C，相对湿度误差允许范围为±2％，lOmin自动化进程中，需要一定时间的平行观测，在统一风误差允许范围为±0．2m／s，Oem地温误差允许范的气候资料存档和管理原则下，对观测资料进行质围为±0．5oC。量评估，以确保历史资料的均一性”。根据规定，对于主要要素(气温、气压、相对湿度、Ocm地对青海省2008年民和、兴海、达Et、刚察、格尔木、温、lOmin风、2rain风、0～320cm地温)，还统计了自囊谦6个国家基准气候站人工、自动

4、观测资料进行动站观测数据的粗差率。如果某时次人工与自动站了对比分析。观测数据的差值大于3倍的对比差值月标准差，则该时次观测数据视为粗差，各月粗差出现次数占月2台站及资料总有效观测次数的百分率为粗差率。粗差率表现了2．1台站资料自动站观测出现奇异值的多少，月粗差率允许范围青海省2008年1—12月民和、兴海、达日、刚为2％。察、格尔木、囊谦6个国家基准气候站人工、自动观对于lOmin平均风速的风向，统计分析了各站测的气压、气温、相对湿度、2min风、lOmin风、自动气象站与人工观测风向的月风向相符率，即月0～320

5、em地温资料。风向相符次数占有效总次数的百分率，误差允许范2．2统计项目及误差允许范围围>70％。为比较科学地评估资料的质量，根据中国气象2．3分析方法局确定的“对比观测期间监测资料评估技术方法”，2．3．1缺测率：青海省气象局．青海省自动气象站业务系统管理规定．国家气象中心，气候资料中心．对比观测期间监测资料评估技术方法1999．10—37—@青海气象电子技术《看，格尔木l4个基本气象要素全部达标，民和只有总缺测率(％)=蔷蔫×-00％()1项未达标。从要素上看，Oem地温有5个站超标、2．3．2粗差率lOmin

6、风和气温有4个站超标。气压、5em地温、总粗差率(％)=箍鲁盖×·oo％(2)15～320em地温6个站全部达标。(表1)。2．3-3对比差值表1各站气象要素超过规定标准的粗差率对比差值用下式计算X=U—Ai(3)(3)式U为第i次人工观测值，Ai为第i次新仪器观测值，则第i次的对比差值为Xj圣!二．2(4)(4)式设两种观测仪器数据的观测次数均为11，U、Ai同(3)式，则对比差值的平均值为x。3对比结果分析3．1缺测率缺测率是反映数据的完整性和仪器稳定性的指标。按照对比观测期间监测资料评估技术方法规定的参考标准

7、值，6个站各要素缺测率均保持在2％以内，40em地温和80era地温的缺i贝4率分别为0．15％和0．18％，其它均为0％。3．2粗差率按照对比观测资料质量评估方法规定的参考标准值，粗差率应保持在2％以内，图1是2008年1—12月6个国家基准气候站Milos500型自动站与人工站的14个基本气象要素的月平均粗差率分布3．3对比差值图。由图可见，气温、10min风、Oem地温超标，其余各要素均达到了规定标准值，160em地温、320em地温粗差率为0．32％、0．12％，说明仪器在i贝4定深层地：温时的准确性相对较

8、高。在各要素中，粗差率最高：的要素是气温为2．39％。从各站单要素的粗差率来一O．10．6}盏若雩若誉言誉怒闭蓉嚣至囊量叁基塞垂蓁要素图22008年1—12月自动站与人工站基本气象要素月平均对比差值童盘拿蘸薹塞塞兰由图2可看出，气压、相对湿度、Oem地温超藩藩藩藩藩藩嘉鑫篚骼懿酋基标。从各站情况看，Oem地温6个站均超标、相对湿要索度有5个站超标、气压有4个