美国自动地面观测系统

美国自动地面观测系统陈奕隆（中国气象科学研究院大气探测所，北京１０００８１）１引言美国自动地面观测系统（ＡＳＯＳ）是根据美国政府部门，主要是美国国家海洋大气局（ＮＯＡＡ）、交通部和国防部为一个共同的目标──提高地面气象观测自动化和提高灾害性天气预报和...     

也面气象观测中几个常见的问题和误差浅析

气象观测数据的精确与否，直接影响天气预报的准确性。地面气象观测中，观测员常常会遇到一些自认为观测无误，却无法合理解释的问题或偏差。其实，细推起来，这些问题或偏差的发生，都是有其原因的，而且很大程度上是人为因素造成的。     

地面观测中气象仪器的巡视

地面气象观测的目的,是要获得具有代表性、准确性、比较性的气象资料。为此,不仅要求在业务有统一的工作规范,合乎要求的观测场地,同时要求气象仪器要有足够的准确度,并经常保持良好的工作状态。要想使气象仪器保持良好的工作状态,必须加强巡视工作,认真对待每一次的巡视,发现问题及时处理,确保仪器的正常运转。     

浅析小型蒸发器测定蒸发的误差

气象台站测定的蒸发量,是指一定口径蒸发器中的水因蒸发而降低的深度。目前台站普遍使用小型蒸发器进行蒸发量测定。小型蒸发器具有构造简单、操作方便的特点。观测资料长,对同一地区来说有一定的代表性。但是小型蒸发器观测的蒸发量只能代表该仪器在特定环境下的蒸发量,不能代表实际的水面蒸发量。而且小型蒸发器由于仪器构造、安装、观测等因素影响,记录代表性差,误差也较大,归纳起来大概有以下几种误差。1仪器构造误差小型蒸发器口部分有一个安置喇叭状金属丝网圈的平面环边。遇有降水时,按《规范》要求,须取下网圈。这样不但平面环边有…     

浅析雪压观测

1 引言 在地面气象观测中,雪压的观测比较特殊,比较繁琐。冬季降雪达到观测标准时,在规定的时间内观测员必须反复操作测量工具和读数。是一个比较长的观测过程。由于观测次数少,而且每次雪深都不一样．使得雪压前后对比观测比较困难．往往会造成观测数据出现误差。在实际观测中总结经验,认为从以下几个方面人手。能保证雪压观测数据的正确性。     

浅谈直管地温表的观测规律

直管地温表安置在观测场内南侧,面积3×4m2,自东向西,由浅而深,表间相距约50cm,在地中央排成一行。40cm温度表于每日2、8、14、20时观测,80、160、320cm地温表于每日14时观测。土壤温度变化先从表面开始,逐渐影响土壤深层的温度变化。热量的传递需要一定的时间。当土壤表面热量累积达到最大值而出现一天中的最高温度时,土壤各深度的温度尚未达到一天中的极大值。因此,土壤最高、最低温度出现的时间,随深度增加而滞后。一般情况下40cm地温从每年1月初开始逐渐回升,到8月初达一年中的最高值,以后又逐渐下降,在次年的1月初达全年的最小值。80cm…     

探讨牡丹江站人工观测数据与自动站数据差异

目前,地面气象观测逐步从人工观测向自动化观测转换,自动化气象站已开始投入业务应用。自动站采集通讯系统充分发挥了现代化技术优势,减轻了测报工作人员的工作量。但在运行中也发现了一些问题,即人工测报数据与自动站采集数据产生了一定偏差,就这些问题进行如下阐述。     

地面观测疑误记录的认定和处理

1　问题的提出在地面观测工作中,要求值班员连续监视天气演变情况,经常巡视检查仪器设备。因此在一般情况下,观测记录的疑误现象是可以避免的,但由于某些客观或主观原因,记录出现疑误情况仍有可能发生,尤其是蒸发、地温等变化大又无自记比较的项目更是时有发生。1997年10月24日庐山气象台蒸发记录出现超常偏大,日蒸发量达7.2ｍｍ,比正常情况大近10倍。对这一记录如何处理一时间在测报科引起了较大争议。一种意见认为,这么大的蒸发量在庐山只有7月或8月才能出现,深秋10月不可能有,而且10月24日与前一天天气情况相差不大,但蒸发却相差近10倍,…     

特殊情况下风观测中应注意的问题

当风自记仪器有故障时 ,使用 DEM6型轻便风向风速表和目测风向风速时应注意的问题。1　《地面气象观测规范》 1 49页规定 :轻便风向风速表观测风速 :“读出风速示值 (米 /秒 )将此值从该仪器订正曲线上查出实际风速 ,取一位小数。”按此规定往往让人觉得这就可以代替自记风的记录了。实际上《地面气象观测规范》技术汇编 2 6页明确指出“在定时观测使用轻便风向风速表时 ,观测记录风速只取整数。”在制作报表时 ,应注意用其代替自记记录输入计算机时需补“0”和加“*”。2　在使用 DEM6型轻便风向风速表时 ,一定要看清它的检定日期 ,如果…     

保持地温场与观测场的整个地面相平

1　问题的提出如果台站的地温场水土逐渐流失 ,造成低于整个观测场地面的低洼地 ,就不符合《地面气象观测规范》的要求 ,《地面气象观测规范》要求 :地温场的地表应疏松、平整、无草 ,并与观测场整个地面相平。但是 ,这个问题有些台站却未重视 ,使长期积累的地温资料的代表性、比较性、资料序列的均一性受到难以弥补的损害。这无疑将降低这些资料的使用价值。为了证明地温场低于观测场的整个地面 ,会产生什么影响 ,我们在 2 0 0 1年 5月5～ 1 5日前后的 2 0时对 0 cm(地温场低于观测场约 5cm)做了对比观测 ,见表 1。表 1　地温场和观测场观…     

冻土深度观测记录误差的成因浅析

从地面气象观测报表审核及其工作检查的实际出发，按照《地面气象观测规范》对冻土观测的要求，对可能造成冻土深度误差的5种原因进行了初步分析，并提出了避免或消除冻土深度误差的相应措施。     

基于京津冀高密度地面观测网络的大气污染物浓度地面观测代表性误差估计

地面观测提供空间点的浓度信息,三维化学模式提供网格面的浓度信息,两者在进行对比验证或同化融合时会因为空间尺度不匹配引入误差,即观测代表性误差。本研究将大气污染地面国控监测站与区县监测站结合起来,获得了京津冀地区高密度地面观测数据,利用该数据首次对京津冀地区6项常规大气污染物（PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和O₃）的地面观测代表性误差进行了客观估计,并与Elbern et al.（2007）方法估计的代表性误差进行了对比。结果发现:两种方法对京津冀地区NO₂地面观测代表性误差估计非常接近,但Elbern et al.（2007）方法显著低估了SO₂、CO和O₃地面观测的代表性误差。在此基础上,我们对Elbern et al.（2007）方法及其误差特征参数进行了本地化修正,并增加了PM_2.5和PM₁₀的代表性误差特征参数,建立了京津冀大气污染地面观测代表性误差的客观估计方法。     

复杂地形下地面观测资料同化Ⅱ.模式地形与观测站地形高度差异代表性误差

第Ⅰ部分研究结果 (徐枝芳等, 2007) 表明模式与实际观测站地形高度差异对地面观测资料同化效果有较大影响.此文在MM5_3DVAR同化系统中利用近地层相似理论将地面观测资料进行直接三维变分同化分析, 考虑模式与实际观测站地形高度差异对同化效果的影响, 提出在地面观测误差中增加地形代表性误差来解决这个问题.研究结果表明: 地面资料同化分析时, 在其观测误差中加入一项新的误差--地形代表性误差, 能较好地解决地面资料同化分析中模式与观测站地形高度差异问题; 地面资料参与同化分析, 在观测误差中加入与模式和实际观测站地形高度差异大小相关的地形代表性误差时, 地面观测值对分析值的影响随着地形高度差异代表性误差的加入而减小, 同时又部分地将地面观测信息通过变分分析融进分析场, 使得低层分析更接近真实场, 且地面资料利用率更高, 24小时降水数值预报 (模拟) 的效果较好.     

常规雨量器降水观测误差分析

《地面气象观测规范》明确定义：降水量是指从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）降水,未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的深度。为了严格按照降水量定义的规定,国外部分国家把标准雨量器口缘的高度定为０ｃｍ（坑式雨量器口缘与观测场地面同高）。５０年代以来,我国台站常规雨量器的高度一直是７０ｃｍ,为了获取与标准雨量器所测得记录的差值,在中国气科院大气所指导下,我站从１９９２年下半年开始进行了７０ｃｍ和０ｃｍ高度降水量记录的对比观测,现将１９９３～１９９８年各月观测结果进行分析。１　结果分析对比分析…     

复杂地形下地面观测资料同化II. 模式地形与观测站地形高度差异代表性误差

第I部分研究结果(徐枝芳等,2007)表明模式与实际观测站地形高度差异对地面观测资料同化效果有较大影响。此文在MM5_3DVAR同化系统中利用近地层相似理论将地面观测资料进行直接三维变分同化分析,考虑模式与实际观测站地形高度差异对同化效果的影响,提出在地面观测误差中增加地形代表性误差来解决这个问题。研究结果表明:地面资料同化分析时,在其观测误差中加入一项新的误差——地形代表性误差,能较好地解决地面资料同化分析中模式与观测站地形高度差异问题;地面资料参与同化分析,在观测误差中加入与模式和实际观测站地形高度差异大小相关的地形代表性误差时,地面观测值对分析值的影响随着地形高度差异代表性误差的加入而减小,同时又部分地将地面观测信息通过变分分析融进分析场,使得低层分析更接近真实场,且地面资料利用率更高,24小时降水数值预报(模拟)的效果较好。     

冰雹的观测程序及注意事项

根据多年的工作经验,整理了关于冰雹的观测记录及编发报的操作规程,提出了一些注意事项;并详细介绍了用20 cm口径雨量筒专用量杯测量计算冰雹最大平均质量的方法.以2007年4月初一个成功的操作实例,反映了降雹过程的云天变化,演示冰雹的观测记录及编发报的操作流程.     

日照观测中应注意的几个问题

在地面气象观测工作中 ,日照观测虽不属技术复杂的项目 ,然而 ,在实际观测中 ,人为原因造成的日照记录缺测现象却时有发生。实践证明 ,要避免日照记录人为的缺测现象 ,应该注意以下几个问题 :一是日照纸涂药的面积不宜过小 ,夏半年日照时间长 ,迹线偏下 ,冬半年则相反 ,因此涂药时必须有足够的感光面积。二是配制的药液 ,要严格按规范要求进行 ,药液配制不佳 ,会影响日照纸的感光或显影 ,造成日照迹线不明。三是在暗室中涂好的日照纸应完全晾干才能收藏 ,否则涂了药的日照纸会发黑失效。四是换上的日照纸 ,应严格检查、复查日照纸圆孔上的小…