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。     

武汉站直接辐射表与日照计观测日照时数差异分析

利用湖北省武汉国家基本气象观测站直接辐射表与暗筒式日照计观测的日照时数资料,分析了两者的差异特性。结果表明:直接辐射表观测日照时数比日照计观测日照时数偏低,日合计值平均偏低0.87h,月合计值平均偏低16.3h,年合计值平均偏低195.6h。两种观测值的月平均差值夏季差异最大,春、秋季次之,冬季最小。春夏季的相对偏差程度和离散程度均大于秋冬季。在晴天、温度0℃、相对湿度50%的条件下,直接辐射表观测值高于日照计,在多云、阴天、温度0℃、相对湿度50%的条件下,直接辐射表观测值低于日照计。两种观测数据线性相关较显著。仪器观测原理、天气条件影响、观测习惯等因素,造成了观测数据有差异。     

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。     

DFC2型光电式日照计与暗筒式日照计平行观测分析

利用万州国家基本气象站2019年的自动观测和人工观测日照时数,利用差值和相关系数检验等方法分别从逐小时、逐日、逐月日照时数分析评估自动观测(光电式数字日照计)与人工观测(暗筒式日照计)2种观测方式获取的资料序列差异,并对差异产生的原因进行了分析.结果表明:自动观测日照时数总体上大于人工观测日照时数,两者逐小时、逐日、逐...     

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。     

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。     

冬季不同天空状况下三种日照测量仪器比较

利用林芝国家基准站冬季(2018年12月—2019年2月),CHP1型太阳直接辐射传感器、DFC2型光电式数字日照计、暗筒式日照计3种仪器,在不同天空状况下的测量值,分类进行对比分析。结果表明:3种仪器测量值对比绝对偏差和相对偏差,直接辐射传感器测量值在阴云、多云、晴天比暗筒式日照计低。从大到小的顺序为晴天阴云多云。DFC2型光电式数字日照计仅"晴天"测量值比暗筒式日照计高,其余则低。从大到小顺序为晴天多云阴云;3种仪器测量值可以相互替代,取消人工观测仪器后,日照资料可以合并使用。     

人工与自动气象站相对湿度的差异规律及原因探讨

利用西昌国家基本气象站2007年1月1日～12月31日人工和自动气象站24小时基准观测期间的相对湿度资料,以日、月不同时间尺度及不同天气现象情况下的差异规律作统计分析,并建立订正方程和方差分析,结果表明：人工与自动站逐日24时次相对湿度相关系数在0.826～0.998之间;日平均对比差值变化范围2.27%～8.79%,年平均对比差值为5.25%;干季和雨季差值分别为4.90%与5.32%;时次平均对比差值峰谷明显,最小差值出现在19：00,为4.36%,最大差值出现在12：00,为6.34%;不同天气状况对相对湿度有不同的对比差值,2007年99个晴天对比差值范围是4.91%～7.66%,平均为5.66%;30个阴天对比差值范围4.29%～6.52%,平均为5.32%;118个雨天对比差值范围是4.22%～5.16%,平均为4.88%;分别建立2007年逐月相对湿度、晴天,阴天,雨天逐月相对湿度订正方程,并进行方差分析,建立的48个订正方程均通过0.05信度检验,订正效果较好。造成人工与自动站相对湿度差异的原因有：仪器测量原理差异、观测时间差异、人工操作误差、观测样本差异、时次差异、天气状况等。     

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。     

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利用林芝国家基准气侯站冬季(2018年12月-2019年2月),CHP1型太阳直接辐射传感器、DFC2型光电式数字日照计、暗筒式日照计在不同天气模式下的测量值分类进行对比分析。结果表明：三种仪器两两测量值对比绝对偏差和相对偏差,直接辐射传感器测量值在“阴云”、“多云”、“云晴”比暗筒式日照计低,从大到小的顺序为“晴天”＞“阴云”＞“多云”。DFC2型光电式数字日照计仅“晴天”测量值比暗筒式日照计高,其余则低。从大到小顺序为“晴天”＞“多云”＞“阴云”;三种设备测量值可以相互替代,取消人工观测设备后,日照资料可以合并使用。     

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。     

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。     

测定日照时数的仪器

一、一般情况地面气象台站测量日照时数以小时为单位,取一位小数。世界气象组织l971年颁发的《气象仪器和观测指南》(第四版)中,推荐了四种日照观测仪器:(a)康培司托克(聚焦式)日照计,这种日照计是利用太阳     

藏东南地区草地下垫面湍流通量和辐射平衡各分量的变化特征

利用2013年5月20日至7月9日藏东南林芝地区草地下垫面的野外试验站点观测资料,分析了晴雨转换过程中林芝地区草地下垫面的近地层基本气象要素、湍流通量和辐射平衡各分量的变化特征,并着重分析了各个变量之间的相互关系,对比分析它们在典型晴天和阴天条件下的差异。结果表明:(1)草地观测站的各气象要素的变化趋势相互吻合,即相对湿度与降水有着一致的变化趋势,而气温、地面温度和风速均与降水的变化相反;观测期间草地站的潜热交换大于感热交换,在无降水时期,感热明显偏高,潜热偏低,降水时期则相反;感热与向下短波辐射的变化趋势一致,同时,向上短波辐射、向上长波辐射、净辐射、地表反照率和土壤热通量均与向下短波辐射保持同步的变化关系,而向下长波辐射则呈现出相反的变化。(2)典型晴天和阴天的分析结果表明,晴天条件下各变量的日变化均比阴天条件下剧烈,在白天,感热和潜热在典型晴天的值均大于典型阴天天气下的值,除向下长波辐射外,其他地表辐射分量在晴天条件下的值远大于阴天的值;在夜间,晴天的向上长波辐射、净辐射和土壤热通量小于阴天的值。(3)相对湿度最大值出现在早晨,最低值出现在午后;风速的最小值出现在早晨,最大值出现在中午,且基本上都是晴天天气下大于阴天天气下。因此,藏东南林芝地区草地下垫面的感热、潜热、土壤热通量、辐射平衡各分量、基本气象要素均与晴、雨的转化有着非常密切的协同变化关系,这些变量之间相关系数高,吻合度好,表明了该边界层观测数据的可靠性,该观测试验数据可为数值模式在藏东南林芝地区地气交换过程的模拟提供重要的数据基础。     

黄土高原典型塬区冬小麦地表辐射和能量平衡特征

利用2006年4～7月黄土高原陆气相互作用试验实际观测资料,分析了黄土高原典型塬区冬小麦生长过程中不同天气条件下的地表通量特征。发现在不同天气条件下辐射平衡和能量平衡特征有很大变化。地面向上长波辐射在晴天、阴天、降水天时依次减小,到达峰值时间约滞后总辐射峰值到达时间1 h左右。大气向下长波辐射与地表向上长波恰恰相反,晴天量值最小,基本稳定在300 W·m-2左右,阴天和降水天依次增大。潜热是能量通量的主要消耗项,在夜间也大于零,夜间感热则为负值。土壤热通量达到峰值时间滞后于净辐射峰值到达时间约1.5 h,其日平均值晴天为正,阴天约为零,降水天则为负值。日平均波文比阴天大于晴天和降水天。植被覆盖度高时,土壤植被系统截留的总辐射也高。     

黔南州2019年人工与自动站日照数据对比分析

本文主要通过利用黔南州12市、县2019年自动站与人工的日照观测月整编数据从理论上分析黔南州自动站与人工日照观测数据之间的差异,结果表明：黔南州1-12月自动站观测的小时日照次数均高于人工观测到的次数;自动站观测的小时日照次数从1月起表现为明显、稳定的逐月上升趋势,并在在8月达到全年峰值;在观测小时日照时数时,人工与自动站的观测数值接近,误差小。总体来讲,光电式日照计比暗筒式日照计有着更好的感光能力,所以自动站的日照观测数据更为客观和准确,但二者之间的日照观测数值仍有着较强的相关性。     

我国自动与人工蒸发量观测资料的对比分析

截止到2005年,全国共有130个台站进行蒸发量自动与人工业务观测。该文利用2005年平行观测月数据,对资料的差异和相关性以及比对系数和影响因子进行了讨论,结果表明:月蒸发量差值不满足正态分布,近80%的数据为自动观测值大于人工观测值;在人工观测值较小时,对应的自动与人工相对差值较大,随着人工观测值的增加,差值有减小趋势;自动与人工观测数据之间存在很好的线性相关关系,相关系数为0.98,通过了0.01的显著性检验;比对系数年平均值在1.0~1.2之间,两大高值中心分别位于广西都安和湖南南县;比对系数月平均值的变化近似于二次型拟合曲线,1月最大,6,7月最小;在定性讨论特征站比对系数影响因子的基础上,进一步查明了影响月比对系数的气象因子有月平均相对湿度和月平均风速。     

自动与人工观测降雨量的差异及相关性

利用全国627个基准、基本站2005年自动与人工雨量业务观测资料, 分析了业务上自动与人工观测的降雨量的差异以及引起差异的原因, 并分析了自动观测与人工观测的降雨量的相关性。结果表明:自动观测比人工观测的日降雨量平均偏高0.12 mm, 标准差为0.70 mm, 相对偏高1.42%。627个站中, 80%的站自动与人工观测的年降雨量差值在5%以内; 近4%的站年降雨量差值在10%以上。年降雨量相对差值较大的站, 其年降雨量均较小。空间采样差、20:00 (北京时) 定时观测中人工与自动观测时间的不一致以及其他突发事件均会导致自动与人工测量的日降雨量的差异, 甚至显著差异。由于观测仪器不同引起的降雨测量系统误差差别, 导致自动与人工观测降雨量的系统偏差。自动观测与人工观测的日降雨量呈线性相关, 相关系数为0.9988。