瞬间气压未做高度差订正的误差分析

1　引　言　　目前高空台站在使用“5 9- 70 1”探测系统的高空探测处理程序中 ,当水银气压表与探空百叶箱不同高度时 ,本站气压需进行高度差订正 ,而瞬间气压不需做高度差订正。这样一来瞬间气压会给高空探测资料带来误差 ,为此进行误差分析。2　高空规范的规定　　 (1)《高空     

自动站与人工站气压记录分析评估

利用2005年1月至12月凭祥站自动与人工第二年平行观测气压资料,就自动与人工观测气压的差值及引起差异的原因进行了分析。结果表明:(1)自动观测气压值比人工观测气压值,日平均值普遍偏低0.3～0.4hPa。日最低气压在5～6月高温期差值最大,有时可达到1.3 hPa。(2)自动与人工观测气压的差值具有明显的日变化和季节变化。(3)自动与人工观测气压值主要分布在0.3～0.4hPa之间,在业务规定允许误差范围内(4)人工操作不当读数误差;观测时间不一致;仪器性能误差;自动观测在高温状况下的非线性以及其他原因均会导致自动与人工观测气压产生差异。     

地面自动站气压的台站极值检查方法研究

根据压高公式,利用2000多个国家级台站海拔高度和本站气压观测资料,得到了自动站本站气压的台站极值检查方法,称为“台站海拔高度统计法”。首先由观测资料得到台站海拔高度和本站气压的指数经验公式,此经验公式可以计算出本站气压的估计值;然后由经验公式,选 ,可以估算出0.01信度下本站气压的取值范围,其中剩余均方差的估算方法类同本站气压的估计方法。使用台站海拔高度统计法依次对国家基准站、国家级台站以及区域自动站定时气压进行试验,试验效果良好。此方法可以用于气象业务中实时和非实时气压质量控制流程中的台站气压极值检查。     

四川省自动与人工气压观测值差异对比

应用四川省135个台站在自动站与人工站平行观测期间的对比观测数据,对两种不同的资料进行了对比分析。结果表明:自动站与人工站的日气压差值不满足正态分布,人工观测比自动观测平均偏高0.35 hPa,标准差为0.48 hPa。自动站与人工站的相关性较好,相关系数为0.99,大约3/4的对比观测台站的人工站气压观测值大于自动站气压观测值。自动站与人工站气压观测值的月平均差异在上半年逐步增大,6月达到最大,下半年开始逐步减小。2004年的自动与人工气压观测数据年平均值差异最小,2006年数据据差异最大。     

自动与人工观测气压的差异及原因分析

利用全国373个基准基本站自动与人工平行观测期间的气压对比观测资料,进行了自动与人工观测气压的差异分析,重点从本站气压计算公式和环境温度方面分析了两种观测方式引起气压观测数据差异的原因。结果表明:(1)自动观测的气压值比人工观测气压值普遍偏低0.1～0.2 hPa。日最低气压差异最大,可达到0.34 hPa。自动与人工观测气压的差值有较明显的日变化和季节变化;(2)从分布区域看,自动与人工观测气压差异较大的区域位于海拔较高的西部地区,我国中东部地区则差异较小,绝大多数在0.2 hPa以内;(3)由于人工观测气压计算公式的问题,在2004年之前人工观测的本站气压值偏大,海拔高度越高的地方,偏大程度越高。统计结果还表明,30℃以上的高温环境和-30℃以下的低温环境,自动与人工观测气压差异明显。     

自动与人工观测的气压差异分析

利用陕西省97个气象站2004—2007年间自动与人工平行观测期间的资料,分析了陕西和陕西不同地域人工与自动观测气压的差异并对气压月、年平均值进行了显著性检验。结果表明:人工观测比自动观测日平均气压平均偏高0.21 hPa,标准差为0.30 hPa;气压差值有明显的地域特征;气压对比差值的日、月变化规律明显;DYYZ和CAWS系列测压仪的性能没有明显差异;自动与人工观测时间不同步对定时值有一定影响,但对气候分析没有影响;校准值随时间漂移是气压传感器的主要误差源之一;自动站所测气压可与人工站气压连续使用。     

甘肃省自动气象站气压记录分析评估

为了掌握凼仪器换型造成的气象要素观测值的变化,客观评价气象资料的连续性、准确性,利用甘肃省6个基准站的自动气象站气压资料和人工站对应的平行观测资料对自动站记录进行了对比分析.结果表明,自动站气压记录与人工站记录年平均、月平均统计值十分接近.定时值、平均值、最高记录、最低记录的误差概率分布形态基本一致,概率分布比较集中.统计检验表明,气压定时观测记录、最高记录、最低记录、24次平均值和4次平均值均无显著差异;各定时记录的误差有明显的日变化,09:00～11:00、19:00～22:00误差大,12:00～15:00,01:00～05:00误差小;6个站间的误差差异明显,但个别站的误差有明显的系统性,反映了观测仪器自身的性能.     

数字化气压校准曲线

高空气象台站目前已使用计算机对高空探测资料进行处理 ,而工厂提供的探空仪气压特性仍然是手工绘制在方格纸上的校准曲线。这使得台站不得不再从校准曲线上取点 ,换算成高次方程输入计算机 ,以此查算信号的对应气压值。台站迫切希望工厂能直接提供数字化校准曲线 ,以便从根本上消除手工绘制过程中引起的各种误差。ＧＺＺ2 1型探空仪是目前高空站网正式大量使用的探空仪。它把随气压 ｐ变化的空盒中心位移Ｚ转换成电码Ｍａ而形成气压和电码的关系特性。本文将对空盒特性 (ｐ～Ｚ) ,空盒中心位移转成电码的转换特性 (Ｍａ Ｚ)以及探空仪气压…     

基于ARMA模型判别气压传感器故障

我国现有的自动气象站设备缺乏能够反映其自身运行状态的参数信息,导致对设备运行监控能力不足,无法快速定位设备故障。为了判别气压传感器的工作状态,从观测数据出发,提出了基于ARMA模型的气压预测方法,利用已测气压值,对当前时刻气压值进行合理的预测,并给出该预测值的置信区间。利用气压传感器的实测值与此预测值进行比较,如果实测值偏离了该预测值的置信区间,可以认为气压传感器或相关数据采集单元出现故障。通过实例计算和比较,模型ARMA(2,1)对于自动气象站气压值的一步预测误差为0,具有较好的预测效果,可以有效判别气压传感器的工作状态。     

三峡库区气压资料的不均一性检验及订正

利用RHtestV2软件包,对三峡库区逐月气压气候序列进行了均一性检验并做了初步订正。发现RHtestV2软件包对大部分台站都能基本检验出与元数据资料中给出的迁站信息基本一致或接近的不均一或突变出现的时间,同时,也能合理地订正逐月气压气候序列,这有利于进行气候变化研究以及分析水库蓄水后的局地气候效应。对有平行观测资料的秭归站,对用差值法和用RHtestV2软件包订正的气压序列做了对比,可以看出两种方法订正后的结果比较接近,都能合理地对气压气候序列进行订正。     

几种再分析地表气压资料在中国区域的适用性评估

应用台站观测资料对ERA-40, NCEP/NCAR以及NCEP/DOE再分析地表气压产品在中国不同区域、不同年代和不同季节的适用性进行了评估。分析发现, 几种再分析产品虽然能在一定程度上反映出观测资料所具有的时空分布特征, 但它们之间的差异却具有明显的区域和季节变化特征, 即冬季小而夏季大、东部地区小而西部地区大; 同时还发现ERA-40和NCEP/NCAR再分析产品在20世纪70年代以前均与观测资料有相对较大的差别, 特别是NCEP/NCAR在70年代以前的夏季气压值过于偏低, 从而夸大了很多地区的年代际变化特征。相比而言, ERA-40地表气压的长期变化趋势以及时空演变规律在中国大多数地区要优于NCEP/NCAR再分析产品, 特别是在中国西部地区。分析还表明, NCEP/DOE虽与观测资料存在一定的系统性偏差, 却与另外两种再分析产品有着较为相似的年际变化特征及趋势。     

自动气象站气压传感器现场校准方法

为保证自动气象站现场校准气压传感器具有可比性,了解气压标准器的温度特性,在常压下模拟不同环境温度对气压标准器进行了实验.利用2005～2007年山东省现场校准资料,采用对比方法分析了气压校准误差的变化趋势.结果表明:无论温度的升高或降低,气压标准器的显示数值都有增大的趋势,从而产生0.10～0.28 hPa的附加误差,造成对气压传感器计量性能的误判.研究新的校准方法,减小或消除附加误差对气压校准结果的影响.在实际运用中切实可行.     

PTB220气压传感器模拟量调整方法

通过对PTB220气压传感器工作原理的分析与研究,利用超级终端技术、Keithley 2000数字多用表、线性方程,实现了超差气压传感器模拟量的调整,并解决了数字量调整影响模拟量输出的问题。从而避免了自动站采集器通道误差影响校准精度,保证自动站气压观测数据的准确性,进一步完善了超差气压传感器调整方法。     

基于Γ分布的气压序列非均一性检验方法初探

通过对安徽省内23个代表台站1961—2006年平均气压序列均一性检验的研究,提出了一种基于Γ分布气压序列非均一性检验方法——Γ检验法。以桐城市数据为例,给出了检验和分析的具体过程,最后将该方法检验结果与常见的基于正态分布的SNHT法检验结果进行了对比分析,结果表明:该方法具有更广泛的使用范围和较高的准确性,可以检验大部分年平均气压的非均一性。检验结果表明:气压计高度的调整、台站迁址是安徽省内气压序列非均一性的主要原因。     

自动气象站与人工气象站观测的气压差异分析

文章利用赤峰站和开鲁站2008年自动气象站和人工气象站平行观测期间本站气压的对比观测数据,对两种不同的资料进行了对比分析,结果表明:自动气象站与人工气象站的气压不满足正态分布,赤峰气象站人工观测数据比自动观测平均偏高0.26hPa,开鲁站人工观测数据比自动观测平均偏低0.01hPa。     

基于Г分布的气压序列非均一性检验方法初探

通过对安徽省内23个代表台站1961--2006年平均气压序列均一性检验的研究,提出了一种基于Г分布气压序列非均一性检验方法——Г检验法。以桐城市数据为例,给出了检验和分析的具体过程,最后将该方法检验结果与常见的基于正态分布的SNHT法检验结果进行了对比分析,结果表明：该方法具有更广泛的使用范围和较高的准确性,可以检验大部分年平均气压的非均一性。检验结果表明：气压计高度的调整、台站迁址是安徽省内气压序列非均一性的主要原因。     

利用Excel制作本站气压简表

由于观测场的搬迁或观测环境的变化，经常设及到本站气压简表的重新制作，原来用手工制作气压简表，需要查算《气象常用表》以及寻找重力差跳跃、变化分界线等，其编制过程很复杂，计算结果还存在着一定的误差；另外要计算的数据有成千上万个，逐个计算比较繁锁，一般情况是通过编程来实现计算结果的自动输出。以下方法不需要编程，可直接利用Microsoft Excel制作本站气压简表。     

自动站与人工站气压差值对比分析

通过对自动站和人工站1 a内气压采样观测数据比较,对比2种观测值之间的差值,分析形成差异的原因。     

水平气压梯力差分格式误差的定量分析

通过分析发现地形坐标系中系气压梯度力差分格式的计算误差应分为二类，其中，第二类误差在水平坐标面倾斜时出现。这种误差可理解为将水平坐标面上的气压插回到等高面上的插值误差。构造气压梯度力差分格式的目的正是为了减小这种第二类误差，而不是其他误差。误差分析表明静力扣除法和Ｃｏｒｂｙ格式的第二类误差都很小，比一般方法的误差小约一个量级。     

一种新的地面气压插值方案在计算低于模式地形的观测相当量中的研究

中国地形复杂,致使特定分辨率的模式地形与实际地形常存在一定差别。如何在复杂地形条件下设计数值预报模式中合理的地面气象要素的计算方案,对我国地面观测资料在中尺度数值模式中的充分应用有着非常重要的意义。利用GRAPES模式变量计算低于模式面的实际台站高度上的气压方案,采用基于静力平衡的气压外推方法计算地面气压,并与实际观测的地面气压进行比较,两者基本吻合。又利用新的计算方案讨论了地面气压观测的质量控制问题,新的质量控制方案大大扩充了目前地面资料在同化中的使用率。