温江站日照计与直接辐射表观测日照时数差异分析

利用四川温江站日照计观测日照时数与其一级辐射站的直接辐射表观测日照时数资料,对二者观测结果的差异特性进行了分析。结果表明:日照时数各项目的日照计观测比直接辐射表观测值偏高。日合计值平均偏高0.22小时,月合计值平均偏高6.3小时,年合计值平均偏高78.8小时。两者观测日照时数月平均差值夏半年相对较大,冬半年相对较小,夏半年各月差值的离散情况大于冬半年。两者观测日照时数值线性相关显著。两种观测方式测得的日照时数有差异主要是由于观测原理、技术方式的不同引起,但操作不规范、设备安装不当、天气影响等因素也会导致观测结果的差异。     

石河子地区日照计与直接辐射表日照时数差异分析

利用石河子地区乌兰乌苏国家基准气候站2011年1月-2013年12月的暗筒式日照计和直接辐射表日照资料,对二者之间的差异进行了分析。结果表明:日照计观测日照时数比直接辐射表观测值偏高,日合计值平均偏高1.9小时,月合计值平均偏高50.9小时,年合计值平均偏高610.4小时。两者观测结果月平均差值夏季差异最大,春季次之,冬季最小,夏半年离散程度大于冬半年。晴天时两种观测资料差异最小,平均差值为0.9小时/天;阴天条件下差异最明显,平均差值达2.7小时/天。两种仪器日照时数相关性显著,相关系数为0.92,晴天时相关性最好,相关系数达0.95,阴天时相关性较差,相关系数仅0.84。仪器原理、安装不规范、天气影响、观测员的操作习惯等因素,导致了两种观测结果的差异。     

直接辐射表与日照计观测日照时数的差异评估

随着自动化气象资料业务的发展,直接辐射表自动跟踪太阳位置观测日照时数逐渐在业务中使用,那么直接辐射表与传统日照计观测资料的差异如何,需要对两种资料定量评估。文章选取我国15个气象辐射一级站的直接辐射表与日照计平行观测日照时数资料,探讨了两种观测日照时数在不同区域、不同季节、不同时间尺度和不同天气条件下的差异分布特征,结果表明：（1）直接辐射表比日照计观测记录平均偏低0．51 h·d－1（8．30％）,两种资料差异具有明显的季节变化规律和区域变异,在夏季和春季较大,冬季最小,在西北及海南地区较大,东北、黄淮地区及四川盆地最小;（2）日出时段直接辐射表较日照计观测记录低0～0．3 h·h－1,日落时段直接辐射表较日照计观测记录高0～0．3 h·h－1,其他时段直接辐射表与日照计观测差值在±0．2 h·h－1;（3）受观测仪器和天气条件影响,在晴空、多云和阴天条件下,直接辐射表较日照计观测记录分别平均偏低0．17 h·d－1（1．88％）、0．64 h·d－1（9．08％）和0．62 h·d－1（26．73％）;（4）两种观测日照时数的相关系数在0．88以上。     

国内外日照时数观测数据对比分析—以郑州气象站为例

利用1998年6月1日至2006年12月31日郑州国家基本气象站国产直接辐射表、芬兰Milos500双金属片日照传感器与国产人工暗筒式日照计观测的日照时数资料,采用统计分析方法,对两套仪器观测的日照时数与人工暗筒式日照计观测的日照时数分别进行对比分析,并对差异的可能原因进行探讨。结果表明:人工暗筒式日照时数与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为1.6h,国产直接辐射表与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为2.1h,Milos500双金属片日照传感器观测数据明显小于人工暗筒式和国产直接辐射表的数据,其差值通过95%的T检验,差异显著;人工暗筒式日照计与国产直接辐射表观测的日照时数日差值的平均值为0.2h,两套仪器观测数据差异不显著,相关性最好。     

三种日照观测设备性能比对及影响因子分析

利用2016年8—12月北京观象台直接辐射传感器、FS-RZ1型日照计以及暗筒式日照计观测数据,对3种测量设备进行了综合对比分析。结果表明:3种传感器两两对比的绝对偏差和相对偏差,在雾霾日明显高于无雾霾日。在雾霾日,自动跟踪直接辐射传感器测量值比另外两种偏高,FS-RZ1日照计比暗筒式日照计测量值偏低;在无雾霾日,FS-RZ1日照计测量值比另外两种测量值都要偏低,暗筒式日照计比自动跟踪直接辐射传感器测量值偏高;暗筒式日照计受日照纸人为制作因素影响,测量值会出现高低不均。FS-RZ1日照计受多云天气影响,测量值会偏低。直接辐射传感器测量方式最贴近WMO对日照时数的定义,但在出现机械跟踪偏差时,测量值会偏低。     

DFC1型光电式日照计与暗筒式日照计的对比分析

基于2019年1—6月杭州地区日照时数自动与人工平行观测,对比了期间6个台站DFC1型光电式日照计与暗筒式日照计的观测数据。结果表明:1)自动与人工观测日照数据一致性高,但也存在一定差异。两种日照数据大小关系不能一概而论,与天况(中、低云量)密切相关。2)在日照时数超过10 h的晴空天况下,二者差值最小,表现为自动观测值略大0.3 h/d;3)在日照时数不足10 h的有云天况下,二者差值较大,各站人工观测累计值较自动数据平均偏大48.9 h。进一步分析发现,两种日照计测量原理及记录方式的不同是造成差值出现的主要原因。光电式日照计具有较高的测量精度和灵敏度,在晴空天气里测量到了略多的日照时长;而暗筒式日照计受测量精度和"光斑效应"的影响,使得在有云天况下获取的日照时数明显偏大。     

DFC1型光电式数字日照计与暗筒式日照计观测日照时数的对比分析

该文利用石阡国家气象站2019年1—12月DFC1型光电式数字日照计（简称自动观测）和暗筒式日照计观测（简称人工观测）的日照资料,对比分析时、日、月、年日照时数的差异,结果表明：自动观测与人工观测的日、月日照时数相关系数均在0.98以上,有非常好的相关性;自动观测年日照时数低于人工观测值,自动观测有日照天数和早、晚日照时数明显多于人工观测值,自动观测比人工观测分辨率更高和灵敏度更好,更客观反映日照变化情况。     

相对湿度自动与人工观测的差异分析

利用四川135个站自动与人工第二年平行观测相对湿度(下文简称湿度)资料,就自动与人工观测相对湿度的差异及引起差异的原因进行了分析。结果表明:相对湿度自动与人工观测相比,日平均值平均偏低2.7270%、月平均值平均偏低2.7970%、年平均值平均偏低2.7472%。56.35%的时次自动观测湿度值与人工观测湿度值的差值在5%以内,86.66%的时次自动观测湿度值与人工观测湿度值的差值在10%以内,2.61%的时次自动观测湿度值与人工观测湿度值的差值在20%以上。自动与人工观测湿度的差值无明显地域性差异。湿球纱布包扎不规范、纱布不清洁,干湿球温度表人工读数误差,干湿球温度表的通风状态,观测时间的不一致,自动观测在高湿状况下的非线性以及其他原因均会导致自动与人工观测湿度产生差异,甚至是显著差异。     

L波段与701 400M探空系统观测资料比较评估

利用四川达州站在701-400M探空系统向L波段雷达GTS1-2型电子探空仪系统转变时的对比观测资料进行了评估分析。结果表明:温度平均差值为-0.28℃,200hPa以下平均差值为-0.05℃,200hPa以上平均差值为-0.52℃,换型带来的温度变化还是明显的;直接差异的80.1%在-1.0~1.0℃间。位势高度平均差值为-7.63gpm,100hPa以下高度平均偏低-1.13gpm,100hPa以上高度平均偏低-19.57gpm,换型带来的位势高度变化还是明显的;直接差异的89.0%在-50~10gpm间。湿度平均差值为-2%,直接差异的87.2%在-20%~10%间。风向平均差值为1.0°,直接差异的80.1%在-10°~10°间。风速平均差值为0.3m/s,直接差异的95.0%在-5~5m/s间。就平均差值来看,温度、位势高度、湿度是L波段系统所测值低于701-400 M系统所测值,而风向、风速则反之。换型造成各要素差异的峰值还是较大。由于两套系统所使用的设备、探空仪的制造、测量精度、施放、接收等方面的不同,都会引起测量值出现差异,但对各要素的影响确有所不同。     

近60a天水市云量变化特征及与其它气候因子的关系

云是气候变化的重要因子之一,为了探究甘肃天水市地区的云量的变化特征,用境内7个气象站1951～2007年近60a的云量观测资料分析总、低云量变化特点及与相关气候因子的关系。结果表明,自1951年以来该地平均总云量稳定性较好,平均低云量以0.25成/10a的速度递增。各级降水日数及云量相关性较显著。不同时段的降水量随云量变化比较明显。年平均总云量增加1成,年降水量增加156mm,春季平均总云量增加1成,降水量增加25mm;夏季平均总云量增加1成,降水量增加75mm;秋季平均总云量增加1成,降水量增加35mm;冬季总云量增加1成,降水量增加3.8mm。平均云量与气温的相关性时段性较强,云量增加1成,春季和夏季的平均气温分别降低0.6℃和0.5℃,秋季和冬季的气温与平均云量线性相关不显著。云量对日照的影响最为直接,云量增加1成,春季总日照时数减少102.2h,夏季减少90.8h,秋季减少87.7h,冬季减少65.3h。平均云量与相对湿度呈显著正相关,云量增加1成,夏季平均相对湿度增加4%,春、秋、冬季增加3%。     

小兴安岭五营林区夏季旅游度假的气候认证

利用小兴安岭五营林区1958—2007年历年旬平均气温、降水量、日照时数和相对湿度等气象资料．通过对气象要素月、季节、年际变化等一系列讨论,分析了五营林区的气候特征,得出：五营50a平均气温为0．1℃,各月平均温度7月达到最高点,1月为最低值。50a平均年降雨量为617．1mm,降水量主要集中在7、8月,冬季降水较少。五营林区1960—2007年年日照时数平均值为2227．6h,本地区可照时数、阴天日数均在7月份达到峰值。五营林区夏、冬两季相对湿度较大,而春、秋两季相对湿度较低。     

陕西自动观测与人工观测相对湿度差异分析

利用陕西省97个地面自动气象站和人工站相对湿度观测数据,研究人工观测与自动观测相对湿度对比差值的大小,对比差值的日、月变化规律以及与所在气候区域的关系,同时研究影响对比差值大小的主要原因。结果表明：自动观测比人工观测的日平均相对湿度平均偏低2.28%,对比差值的标准差为3.07%,自动站与人工站对比差值地域差异不明显,但存在日、月际变化;观测时间不一致并不是造成自动站与人工站日、月平均值差异的主要原因,其大小主要与相对湿度大小有关。7.5%的自动站月平均相对湿度有与历史长序列月平均值相比有显著性差异。     

日照计筒盖小改造

日照计是测定日照时数的仪器 ,日照时数是指每天太阳直射光线实际照射地面的时数 ,对日照时数的观测是气象台站的基本观测项目之一 ,目前各站使用的大多是ＦＪ２型暗筒式日照计 ,安装在观测场或屋顶平台上。换日照纸是观测员每天的必做工作 ,寒署易节 ,总有诸多不便 ,冬季严寒 ,筒盖很难取下 ,经常要用钢钉、钥匙等撬 ,而且筒盖极易变形 ;夏季雨天 ,又容易进水 ,我们根据多年的观测经验 ,利用前些年废弃的ＦＪ１型日照计的筒盖在不影响ＦＪ２型日照计其它构造的情况下 ,改造成半自动掀翻式的筒盖。具体方法是 :１取备用的ＦＪ１、ＦＪ２型日…     

WUSH-RZ日照仪与暗筒式日照计观测日照时数的比较

利用深圳国家基本气象站WUSH-RZ日照仪与暗筒式日照计的日照时数资料进行统计分析,结果表明:(1)由于两种观测仪器的日照时数统计方式不同,将日照仪的日照数据按10分法换算后,两者差值为0.26 h/d,与两种仪器观测的感光阈值特征相符;(2)日出时段两者差值为-1.8min/h,日落时段两者差值为4.2 min/h,在其他时段,差值在-0.6~2.4 min/h之间;(3)两种资料的差值随云量的增加逐渐增大;差值随能见度的增加逐渐增大;温度≤25℃时,两种日照资料的差值随温度升高的趋势变化较小,当25℃时,两种观测资料的差值随温度升高的趋势变化较大。     

韶关地区太阳能资源分析与评估

根据1981-2015年广州、韶关等9站气象观测资料,采用气候学统计、线性趋势分析和有关行业标准等,对韶关地区太阳能资源分布特征进行了分析评估。结果表明:近35年来,韶关地区属于太阳能资源丰富区,年太阳总辐射的线性变化趋势不显著;夏季辐射丰富,冬季偏少;月平均总辐射7月最多,2月最少;年总辐射仁化最多,乐昌最少。年日照时数的线性变化趋势也不显著;夏季日照时数多,春季的少;月平均日照时数7月最多,3月最少;年日照时数也是仁化最多,乐昌最少。日照时数6 h的平均天数为139.6天,太阳能资源利用价值一般,但7-12月太阳能资源利用价值较高。月最大日照时数7月6 h的天数为18.2天,是月最小日照时数3月的3.96倍,太阳能资源较稳定,可进行太阳能资源的开发利用。     

不同天气现象下毕节高温特征及预报回归检验分析

利用毕节2010-2019年观测资料,分析不同天气现象下日最高气温特征,建立高温模型,并对近5 a 24 h高温进行检验,得出如下结论:(1)毕节高温日变化在夏季最稳定,春季波动最大。气温日较差晴天最大,阴天最小,多云时略大于阴间多云。(2)毕节8~10成云出现频率高达65.7%,夏季晴天频率波动大,春、夏季多云频率较高,且按天气现象分类统计月平均高温时,其峰值均出现在7月。(3) 24 h高温预报准确率月、季变化特征明显,夏季准确率最高,较最低的冬季高出21.4%,在区别天气现象的情况下,阴雨天时预报准确率最高,多云时最低,其中12月多云时最低为25%。(4)回归模型分析发现不同季节同种天气现象24 h高温预报影响因子权重差异明显,日照时数和平均本站气压对模型影响程度较高。不同季节晴天影响因子差异最大,拟合效果最好时段在夏季,平均估计误差为1.2℃,估计误差最大在冬季,平均估计误差为1.7℃。     

陕西省日照平行观测资料评估

利用陕西省2019年1—4月DFC2光电式数字日照计与暗筒式日照计日照平行观测资料,分析了两个序列数据的完整性及其差异。结果表明:两个序列数据完整性较好,数据采集成功率高;小时数据差值有明显日变化规律,差值的日变化无明显地域差异;全省光电式日照计与暗筒式日照计3个月的平均差值百分率为-6.0%,日照自动观测值普遍小于人工观测值,除陕南1月差值百分率为正(5.1%)外,关中、陕北、陕南各月份差值百分率均为负值。     

若尔盖生态区旅游气候资源及空气清新度分析

利用1980~2019年若尔盖生态区内及周边共5个国家气象站逐日的气温、降水、风速、日照时数、相对湿度观测资料,以及2018~2019年葵花-8卫星AOD数据、MODIS卫星NDVI数据,对若尔盖生态区旅游气候资源和空气清新度进行了综合分析。结果表明:若尔盖生态区光能资源丰富,年平均日照时数达2128.2h;气温偏低,年均气温为5.5℃,各站月均气温为?9.3℃~22.6℃;平均年降雨量为685.6mm,干雨季分明,4~10月降水量占全年总降水量80%;年均相对湿度为65.7%,年均适宜湿度日数为287d;年均风速为1.9m/s,年均适宜风速日数为358d;若尔盖生态区空气清新指数RSAI全年均维持在较高水平,7月RASI值最高达到24.16,平均空气清新度全年皆在“较清新”及以上级别。该地区4~10月旅游气候资源相对最优,空气清新度达“非常清新”级,温度、湿度、风速适宜且日照充沛。夏季体感凉爽舒适、空气清新度高、最适宜开展避暑旅游活动。春秋偏凉,但大部分人仍可进行户外旅行,适逢开花季和红叶季前后,有利于挖掘物候景观资源。      

广州市太阳能资源的分析与评估

根据1961—2011年广州气象站太阳总辐射和日照时数观测资料,采用线性趋势法和资源丰富程度、稳定程度等指标,对广州市近50年的太阳能资源进行了分析和评估。结果表明,广州市属太阳能资源丰富区,平均年太阳总辐射为4 279.58 MJ/m2,年最小值为3 325.50 MJ/m2,年最大值为5 402.49 MJ/m2,总体呈显著减少趋势,减少速率为每年10.3 MJ/m2。夏季辐射丰富,冬季偏少,夏季总辐射量是冬季的1.57倍,月平均总辐射7月最多(475.22 MJ/m2),2月最少(226.67 MJ/m2)。10:00—14:00太阳能资源最为丰富,期间每小时辐射强度均超过1.45 MJ/m2。太阳能资源较稳定,月最大日照时数10月大于6 h的天数为17.5 d,是月最小日照时数4月的3.43倍,2—4月不利于太阳能利用。     

梅县区太阳能资源的分析与评估

基于梅县区附近汕头气象站1986—2015年历年各月太阳总辐射和日照时数观测资料,采用最小二乘法建立了梅县站各月太阳总辐射与日照时数的关系方程。用梅县区日照时数观测资料,计算出梅县区1986—2015年太阳总辐射。采用线性趋势法和资源丰富程度、稳定程度等指标,对梅县区近30年的太阳能资源进行了分析和评估。结果表明,梅县区属太阳能资源丰富区,平均年太阳总辐射为4 467.08 MJ/m~2,年最小值为4 159.74 MJ/m~2,年最大值为4 834.0 MJ/m~2,总体呈增加趋势,增加速率为每年1.32 MJ/m~2。夏季辐射丰富,冬季偏少,夏季总辐射量是冬季的1.87倍,月平均总辐射7月最多(502 MJ/m~2),2月最少(268 MJ/m~2)。太阳能资源较稳定,月最大日照时数(7月)大于6 h的天数为21 d,是月最小(3月)日照时数的3倍,2—4月不利于太阳能利用。