自动气象站的动态试验及其测量准确度

计算了自动气象站动态对比试验结果的相关系数和差值误差区间，从而论证了对比试验的可信度。提出了计算自动气象站测量结果的标准差、合格率、准确度的方法。并用隐含周期分析与自相关模型得出了自动气象站的某些测量结果优于人工观测结果的结论。     

自动站与人工站气温观测资料分析

通过对河南省65个自动站在2年平行观测期间人工站与自动站气温（平均、最高、最低）观测资料的差值平均值、差值标准差进行综合分析,得出以下结论：自动站观测值比人工站观测值整体偏低,但差值集中在-0．4～0．4之间。所以自动观测代替人工观测后,对河南省气温长期观测资料的序列没有太大的影响。排除引起数据变化异常的主、客观原因后,自动站与人工站气温观测资料一致性良好。     

人工气象站与自动气象站气象要素差异评估

利用陕西省96个自动气象站和人工气象站的平行观测数据,分析了气压、气温、相对湿度的差异,并对月、年平均值进行显著性检验。结果表明：人工站所测气压、相对湿度普遍高于自动站所测的相应值,气压年平均差值为0．21hPa、标准差为0．30hPa;相对湿度年平均差值为2．28％、标准差为3．07％;气温年平均差值为-0．03℃、标准差为0．26℃。在月平均气温较高的月份压、温、湿差值均较大。自动站压、温、湿记录可与人工站记录连续使用。     

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。     

内蒙古自动站与人工观测数据差异对比分析

利用2006年内蒙古自治区共36个自动站和人工站平行观测资料,对观测得到的气象要素进行了统计和评估。通过分析气温、气压、相对湿度、风等要素的对比差值及其标准差、对比差值的频次分布和空间分布等,探讨自动站与人工观测数据差异的可能原因。结果表明：内蒙古自动观测与人工观测各气象要素均存在一定的差异,对所有台站平均而言,其差异均在自动站差值允许范围之内。产生差异的原因：观测仪器结构与观测原理差异、观测时空差异、观测方式差异等,在将人工观测数据与自动观测数据连续使用时,需要根据当地情况进行适当订正,以确保资料的连续性。     

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。     

人工观测与自动观测各类温度数据对比分析

利用2006-2010年长春国家基准气候站人工与自动两种观测系统并行观测期间的温度(气温、地温)资料,计算温度(气温、地温)对比差值,统计它们的时间变化频率分布,对其对比差值的标准差、粗差率、一致率变化情况进行计算分析,分析两种观测数据存在差异的原因,从而阐述自动观测温度具有良好的代表性、准确性和比较性。     

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。     

宁夏自动站与人工观测气温的差异对比分析

利用2003—2004年宁夏17个自动站和人工站的气温平行观测资料,进行了对比差值及其均方根、标准差、粗差率和一致率等方面的对比分析,并对自动站观测气温序列进行了显著性检验。结果表明:由于观测原理、时次、方式等方面的不同,造成了两种仪器的气温偏差有明显的日变化,季节性和地域性差异不明显,自动站观测气温与历史序列无显著性差异。虽然自动站有很多人工站无法比拟的优越性,但两者之间的偏差较大,特别是白天,偏差幅度超过±0.2℃,离正常业务使用有一定的距离,所以需要一定时间的平行观测,对其数据序列进行均一性分析和客观订正,使其在天气预报和气象服务工作中更好地发挥作用。     

自动气象站数据错情分析与处理方法

自动气象站(以下简称自动站)是我国气象业务现代化建设的重要标志。自动站的建立减轻了观测员的劳动强度，提高了观测时效，同时也减少了因观测、计算、抄录报表等原因引起的错情。由于自动站从探测设备、处理方式工作流程等与人工观测相比有很大区别，其测报数据的错情也与人工观测有所不同。本文就自动站数据错情进行分析并提出防错措施。     

RBF神经网络在雷达定量估测降水中的应用研究

利用重庆气象局CINRAD/SA气象雷达降水回波资料和相应地区的地面雨量站资料,基于径向基函数神经网络,建立雷达定量估测降水模型,将其用于地面降水估测。作为比较,同时以变分法得到的Z-R关系式估测所得降水。经二者对比试验结果表明:建立的雷达定量估测降水模型的估测精度和稳定性要明显优于Z-R关系式,能较好地反映降雨的真实情况。     

气象高空报文质量监控评估方法研究与应用

高空报文的质量监控和评估工作对高空气象观测的研究具有重要影响,是气象科技人员迫切需要解决的重要问题。本文介绍了报文质量研究方法,对报文资料的完整性、时效性、准确性进行检验,从报文原始数据进行质量监控;依据国家气象中心初估场对各高空站每月各要素分别进行平均偏差和标准差的计算和统计,结合平均偏差得到超差界限,对非气象意义的误差或错误情况进行统计分析,形成客观定量化的观测质量信息。该方法实现并应用于实际业务中,能够全方位评价高空报文质量,能够间接发现数据处理方法及仪器设备中存在的各种问题,有利于探空仪器的改进和算法的完善。     

气象探测环境现状及保护措施的探讨

良好的气象探测环境,才能获取优质的气象探测信息。近几十年来,城市化带来的城市建筑面积猛增和城市建设用地增加,致使气象探测环境频频遭受破坏,严重影响了气象探测资料的准确性、代表性和比较性,必须引起高度重视。简述了气象探测环境保护要求的历史沿革和法律依据。以实例分析了气象探测环境保护面临的严峻形势。统计得出气象探测环境遭破坏主要由于周围建筑物超过《气象探测环境和设施保护办法》限制的高度,其原因来自于气象部门外部和内部两个方面,国家经济社会快速发展和当地政府的土地开发利益使得房地产建设迅猛发展,不可遏制;气象部门内部的办公、业务用房建设标准以及气象观测站新站址选择模式,使得选址困难和频繁被迁站。有针对性地提出保护气象探测环境也应从气象部门内部和外部两个方面入手,气象部门内部需要确立气象探测环境保护标准的科学性、严谨性,建立气象探测环境的分类保护机制;依法保护气象探测环境的同时充分应用行政干预;顺应国家经济社会的发展形势,周全应对气象探测环境保护问题;对被迫搬迁的气象观测站,选择新址时应将探测环境保护需求放在首位;同时新站址的建设布局可以采用多种模式。     

气象台站网布局优化研究综述

气象台站网的布局优化可以提高气象台站观测资料的代表性、准确性和可比较性.简述了气象台站网布局优化方法的国内外研究进展,讨论了气象台站网布局优化方法的关键技术和存在的问题,重点介绍和分析了利用线性内插法、最优内插法、信息论法、因子分析法和经验模式法来进行气象台站网的布局优化,总结了这些方法的可行性.结合气象业务需求变化,提出了气象台站网布局优化方法的改进方向.     

CN05.1气象数据在流域水文模拟中的应用——以新疆开都河流域为例

为探讨中国再分析气象数据集CN05.1在流域水文模拟中的适用性潜力,以开都河流域为研究区,分别使用CN05.1数据集和传统气象站数据驱动SWAT水文模型,采用决定系数（R ²)、纳什效率系数（NSE）和相对误差（R_e）等评价指标对二者模拟效果进行对比分析,以确定CN05.1数据的适用性;最后采用两种数据订正方法对CN05.1降水数据进行了订正,并以水文模拟效果进行评价。研究结果表明:(1) CN05.1气象数据在开都河流域的水文气象模拟中具有较强的适用性;(2) 基于SWAT模型的水文模拟显示,CN05.1数据驱动的水文模拟精度高于传统气象站数据,其率定期（1995—2005年）和验证期（2006—2016年）的R ²分别为0.81和0.73,NSE分别为0.81和0.72,R_e分别为-0.97%和0.39%;(3)两种数据订正方法均能较好地再现流域径流变化过程,但基于空间关系订正法的径流模拟效果更好,R ²和NSE均在0.72以上,|R_e|＜1.7%。由此,订正后的CN05.1降水数据一方面弥补了传统气象站数据缺失的问题,另一方面补足了未订正CN05.1降水数据在径流模拟中峰值欠佳的问题。     

区域决策气象服务产品自动化制作关键技术——以自动站小时累加降水量产品为例

文章对气象应急服务业务中区域决策气象服务产品制作技术进行了分析。讨论了自动站小时降水量较小时的格点插值方法,实现了零值自动站插补的实况降水插值方法,经检验,该方法能够有效提高降水量插值准确性和美观度。提出了采用ArcGIS ModelBuilder模型构建技术,及基于ArcObjects开发的逐小时降水量累加组件、气象要素插值组件、图形产品制作组件,结合ArcGIS提供的空间分析组件,建立区域逐小时累加降水数据处理和图形产品制作模型,完成了决策服务图形产品高效率、自动化执行及高精度图形产品输出。     

风廓线雷达组网资料初步对比分析

以L波段探空雷达探测到的水平风为标准对全国风廓线雷达探测到的水平风的可信度进行评估,得到:风廓线雷达探测到的水平风在700 hPa高度以下与L波段探空雷达测风有较好的一致性;并且将风廓线雷达探测到的垂直速度与同址地面自动气象站观测到的1 h雨量进行相关性分析,得出垂直速度大小能很清楚地反映降水的开始、结束以及降水的强度;最后将全国风廓线雷达探测到的水平风进行组网对比分析,得出全国风廓线雷达探测得到的水平风在700 hPa高度下是可信的,风向可信度随探测高度的增加而增大。风速可信度随探测高度的增加而降低。     

地面气象观测站自动检测系统研究

为了解决目前的计量检定标准设备和方法不适于地面气象观测站仪器,检测的自动化水平及工作效率低等矛盾,研究设计了地面气象观测站自动检测系统,特点是将地面气象观测站的温度、湿度、大气压力、风速风向和降水等传感器和地面气象观测站的数据采集器分开进行性能的自动检测.传感器自动检测系统采用多通道设计,可同时进行多个传感器的自动检测并自动输出检测结果.数据采集器自动检测系统可以对气象台站使用的各种不同的地面气象观测站数据采集器系统进行性能测试.文章所设计的地面气象观测站自动检测系统提高了地面自动观测仪器的检测效率,确保了各台站的地面气象自动观测仪器观测数据的准确可靠.     

乌鲁木齐逐月气温资料均一化检验和订正

选用1951-2008年乌鲁木齐市气象站逐月最高、最低及平均气温资料,用标准正态检验（SNHT）方法对逐月气温资料序列进行均一化检验,并选用差值法对因迁站引起的断点资料进行订正,检验结果显示,月气温序列断点所在的年份与年序列中检验出的断点基本相对应,即气温资料均在迁站距离较远的1975年产生了断点;各月的检验结果存在一定的差异,5-9月气温较高的月份资料受迁站的影响较大,而且产生了断点,并通过了0.05的显著性水平。用不同的权重比例对月序列进行订正,并选择累积距平方法对5-9月气温序列订正前后的变化趋势作了比较分析,发现订正前后趋势确有较显著的变化。     

气象要素插值的空间化精度提高方法研究

为了提高气象要素空间化的精度,本文提出通过预先对气象数据进行处理,然后再进行空间化,以比较直接插值与原始数据处理之后再插值的精度的变化。文中采用数据为全国743个常规气象站40 a(1961—2000年)整编气象资料及2005年的常规气象资料;插值方法有反距离加权法(IDW)、克立格法(Kriging)和样条函数法(Spline);数据预处理方法采用距平处理。结果发现:使用IDW、Kriging和spline对平均温度距平进行插值精度比较,发现IDW方法最优;温度距平精度的提高比降水和相对湿度要好;降水距平误差呈现由东向西递增的趋势。由此可见,对气象要素做距平处理可以有效提高插值精度。