校准雨量计密度对雷达联合雨量计估测流域平均面雨量的影响

使用加密雨量计网资料联合合肥新一代多普勒天雷达资料,通过5个个例对2003年佛子岭和响洪殿子流域内6月下旬至7月中旬的3次典型梅雨期层积混合云降水过程,进行了校准雨量计密度对雷达联合雨量计估测流域平均面雨量的影响研究。文中采用Z=300I~(1.4)和Z=200I~(1.6)两种关系式进行雷达降水估测,以各流域内布设12部雨量计距离平方反比法得到的平均面雨量作为真值,使用的校准雨量计数量逐渐从12部减少至1部,对雷达联合雨量计网以及单独使用雨量计网进行降水估算,并对结果进行了分析。结果表明:相比于作为真值的12部雨量计平均面雨量序列,两流域内未经校准的雷达估测累积平均面雨量均存在20%—50%的低估,使用不同的Z-I关系时,只是低估的程度有所变化;整体上用于校准的雨量计数量越多,校准效果越好,随着校准雨量计数量的增加,均方根误差值逐渐减小,并趋于稳定,同真值序列的相关性逐渐增强;雨量计数量一定时,校准雨量的结果优于单独使用相同雨量计估算的雨量结果;单部雨量计校准时,受雨量计在流域内的分布和相对于雨区的位置等影响,结果随着校准雨量计的不同而变化;文中研究的两流域内,当校准雨量计的数量大于等于2部时,均方根误差稳定,同真值的相关性较高,对应的雨量计密度在佛子岭流域为每900km~2布设1部,响洪殿流域为每700 k~2布设1部。     

自动气象站各气象要素现场校准时段的选择

选取山东有代表性的5个台站2005年9个月的自动站资料进行统计,得出其主要气象要素日极值在各时间点上的分布情况。结合每一要素的校准时间长度和台站的发报时次及内容,对各气象要素的校准时段进行了分析。结果表明,各气象要素最佳校准时段：湿度为8-10时,浅层地温为14-17时30分,深层地温为8-11时30分,风向风速为8-9时30分或16时30分-18时,气压为11-12时30分,蒸发为8-8时30分或17时30分-18时。据此合理安排自动站现场校准时各气象要素的校准时间和次序,可使校准工作对自动站数据的影响降到最小。     

自动气象站风向测量系统现场校准方法改进的探讨

研究了一种现场校准自动气象站风向测量系统的方法,即静态三点测量法。目的在于解决目前对风向示值校准角度覆盖不全,即风向校准区间缺测问题。根据格雷码盘式风向传感器的风向值对应码的编码原理和规律,采用理论分析和实验对比的方式论证该校准方法有效性和可靠性。在对风向测量系统的现场校准中,该方法能够很好的解决现场风向校准的区间缺测问题,并且校准数据准确可靠,在现场实际运用中切实可行。对于现行的室内检定风向示值,也建议采用该方法。     

利用雷达资料对自动雨量计实时质量控制的方法研究

自动雨量计资料是对降水的直接测量,在流域面雨量计算、气候研究、气象服务等方面具有重要意义。但是,由于风力、蒸发、灌溉、校准、漏斗堵塞、机械故障、信号传输等原因往往造成其存在不同类型的系统误差和随机误差, 自动雨量计数据在定量使用前需要进行质量控制。目前,天气雷达以其高时空分辨率的优势已经成为监测降水的重要手段,本文首先采用两步校准法改善雷达估测降水,然后对雷达—雨量计对之间的差异进行统计学的分析,确定自动雨量计质量控制的一些标准,从而对雨量计进行质量控制。最后用两个降水过程对自动雨量计质量控制的结果进行了检验,结果表明:两步校准法改善了雷达估测降水的系统性偏差,并减小了雨量计站点上的相对误差;可以利用雷达估测降水实现对自动雨量计的实时质量控制,就整个数据集而言,约0.1%的数据被怀疑为误判,误判的自动雨量计主要位于雨带的边缘。但该质量控制算法同时也存在一定的局限性:在雨带的边缘或没有天气雷达覆盖的区域,以及雷达资料存在数据质量问题的情况下,往往会造成对雨量计的误判。     

雨量计密度对校准雷达估测降水的影响及单点对校准的贡献

利用新一代天气雷达基数据资料和天津三次不同类型降水天气过程的降水量资料,采用变分校准方法,以校准区域内所有雨量计校准雷达得到的估测降水场作为"真值场",对比分析14种不同密度雨量计网校准雷达估测降水的效果,并对雨量计网中单个雨量计站点对校准雷达的贡献进行试验分析。结果表明:（1）参加校准的雨量计密度较小时,雷达估测降水的误差较大,估测效果不好;随校准雨量计密度的不断加大,雷达估测降水的偏差明显减小、估测精度不断提高并逐渐趋于稳定。（2）校准不同类型降水需要的雨量计密度不同,这与降水的性质有关;当校准雷达估测降水的效果与"真值场"的相当时,所需的雨量计密度为121 km²·部^-1。（3）在雨量计校准网中任意增加降水量不为零的站点,会在增加的站点周围出现估测偏差（高估或低估）,偏差的大小与站点降水量相对于其周围雨量计平均值的大小有关、偏差的影响范围则与站点周围雨量计的分布密度有关。（4）任意增大（减小）雨量计校准网中单个站点的降水量会使雷达对站点周围降水的估计偏高（偏低）,高（低）估的程度及影响范围与站点降水量增大（减小）的多少及站点周围雨量计分布密度有关,而与降水类型及降水随时间的演变无关。     

气温与风速对气压传感器现场校准的影响

为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性,须定期开展自动气象站校准。自动气象站现场校准不同于实验室的检定检测,受客观条件的影响,校准结果具有明显的不确定性,气压要素表现尤为明显。为了保证量值传递准确可靠,减小这种不确定性对校准结果造成的误判,对气压现场校准提出了改进方法。基于2012—2014年"移动气象计量检定校准核查技术集成"项目的实验资料,采用实验室检定和现场校准气压传感器对比的方法,找出现场校准中影响气压值变化的因素。结果表明:实验室检定合格的气压传感器在现场再次进行校准中有12.5%不合格。经研究试验,这种结果是由于现场校准时的环境因素影响造成,其主要影响因素为气温和风速。选择适当的校准时间,即避开最高气温和最低气温出现时段及外界风速不大于5 m/s时进行气压现场校准,能较好地减少气压传感器的测量误差,提高气压测量数据的准确性。     

自动气象站现场校准应注意的几个问题

自动气象站的建立使地面气象观测数据的获取更便捷,数据的及时性、代表性和比较性更高。为了保证自动气象站仪器时刻处于正常连续的采集状态,台站在选择性能良好的仪器的前提下,要定期维护,并且每2年校准一次仪器。目前,台站自动仪器的校准以现场校准为主,工作量大、时间长、考虑因素多。     

RegCM3模式对中国东部夏季降水的模拟试验

利用最新发布的区域气候模式RegCM3对1998年5—8月中国东部降水进行了模拟试验，考察了模式对降水和大尺度环流系统的模拟能力。结果表明：不同对流性降水方案对不同月份、不同区域的降水模拟效果差别较大，采用Kuo方案和Grell方案时模拟的降水效果要好于BM方案；RegCM3能较成功地再现异常降水的月际尺度变化和空间分布等基本特征；模式还较好地模拟了西太平洋副高脊线的演变过程和两次向北传播的季节内振荡。该模式可应用于中国东部夏季风降水的研究。     

MM5模式对区域气候模拟的性能试验

利用1998年6月NCEP资料和6月2日00：00地表资料及美国NCAR／PENN州的MM5对1998年6月我国南方降雨过程进行了气候模拟的性能试验，模拟结果表明，MM5基本上可模拟出局地大气环流和区域尺度上的强对流过程造成的雨区，降雨强度和强降水中心位置，但模拟的雨量与实际值相差较大，模拟值再现了我国夏季降水异常的空间分布特点，模式可向区域气候模式发展，但该模式模拟的1998年6月副高强度比其实际值的强度更强，故导致更多的水汽进入降雨区，造成过多的降雨。     

青藏高原人工水汽通道对西北地区夏季降水及环流的影响——Ⅰ．对降水过程个例的模拟试验

为探讨用人工方法在青藏高原地区打开水汽通道后，对西北地区夏季降水及环流的影响，我们使用我国有限区域模式对1998年汛期降水的个例做了模拟试验。结果表明，在青藏高原上打开通道对我国汛期降水有所影响，但要使西北地区降水增加，改变该地区的干旱缺水状况，效果是很不明显的。     

自动气象站现场校准方法探讨

为确保各要素观测数据的准确、可靠并具有可比性,定期开展自动气象站校准是非常重要的。自动气象站现场校准不同于实验室的检定检测,受客观条件的影响,校准结果具有明显的不确定性。为了保证量值传递准确可靠,减小这种不确定性对校准结果造成的误判,对现场校准提出了改进方法。利用2004年至2006年山东省现场校准资料,采用对比方法分析了常规校准法与改进校准法校准误差的变化趋势。结果表明:按新的方法校准后,气温、湿度、气压传感器的校准误差分别减小0.1℃、1%和0.2hPa;地温传感器的超差数量由23.6%下降到5.2%。改进法减小自然环境对校准结果的影响,避免盲目更换传感器,弥补了常规法的不足。     

关于自动气象站仪器校准期间数据处理方法的几点讨论

依据《地面气象观测规范》和《〈地面气象观测规范〉技术问题综合解答(第1号)》,同时参考自动气象站工作原理,兼顾合理性原则,对自动站仪器校准导致的异常定时记录、分钟数据、累计值和极值的处理,传感器适应环境阶段记录的处理,报表有关备注及受影响数据实时处理等比较容易引起争议问题进行讨论,提出具体处理方法,供台站在处理类似问题时参考。     

自动气象站观测场防雷接地制式的技术分析

以江门市某自动气象站共用地网为例,把现场采集的数据和从广东省闪电定位仪获取的数据巧妙运用到计算暂态过电压公式中,分别计算了风向风速传感器、采集器、变送器在不同雷电流幅值下的暂态过电压值,并把此值与设备耐压值进行比较分析,最后得出两地网选择独立还是共用依据。     

自动站大风报警程序设计

1引言在自动站投入使用前绝大多数气象站使用的是EL型风向风速计,其瞬间风速是通过风速指示计人工测得的,人为因素大,精度不够,但人工测量给大风重要天气报、大风危险和解除报提供了依据,不会出现大风记录和报文之间的矛盾现象,而自动站的大风记录却不一样,其记录的大风的起止时间,极大风速及出现的时间是非常精确的,要求值班员实时注意查看自动站的大风记录,避免漏报、错报。由于自动站采集控制软件SAWSS在处理大风记录时存在不足,当大风达到不同的发报标准时不能及时报警,以提醒值班人员作出相应的处理,所以极易造成过时报,甚至漏报。     

自动气象站雷击事故分析

以某自动气象站3次遭受雷击为例，分析了雷击事故原因及整改措施和整改效果。     

区域自动气象站雨量自记部分常见故障分析及其维护

通过对自动气象站雨量自记部分设备进行了分析,找出了自动气象站仪器常見故障及其维修方法。     

自动气象站风速传感器自动化检定系统设计与实现

主要介绍了如何对省、市气象计量检定部门原来配置的500型风洞检定系统进行升级改造。总体方案和设计思想是以计算机为核心,开发研制数据采集器和电机控制电路将检定过程中的物理量全部数字化,计算机从采集器的串行异步口读人数据,实现自动气象站风速传感器室内检定过程全自动化,同时具备常规测风仪器的半自动检定能力。检定数据传入局域网服务器,实现数据远程处理、打印和共享。软件基于Windows平台,采用VB6．0编写。系统已成功投入使用,一年多的检定实践证明,该系统运行稳定可靠,使用方便,操作简单,计划在全国气象计量检定单位推广应用。     

网络辅助存储NAS及应用

校准是目前国际上广泛使用的一种计量方法，简单地说，就是应用科学的方法通过实验操作来确定仪器或量具的示值误差，其作用是让仪器使用者知道仪器准不准、差多少、能不能用。2004年山西省气象仪器计量所在自动站校准过程中有些项目传感器超过校准方法误差范围，按《自动气象站校准方法》技术要求，超差仪器是不能继续使用的，有没有一种途径或办法让这些超差仪器恢复其正常性能，本文将对此做初步探讨。     

DYYZⅡ型自动气象站初探

本文根据在自动气象站项目的安装、维修过程中遇到的实际问题，以及解决的方法，在理论分析的基础上，对使用长春气象仪器厂生产的DYYZII型自动气象站进行了一些技术探讨。     

市级通信质量控制系统设计

CAWS 600型自动气象站是由华创升达高科技发展中心与天津气象仪器厂生产研制的，主要配备在山西省基准气象站。随着大气监测自动化业务的发展，今后将有更多的CAWS600型自动气象站在山西省投入业务运行。本文针对我省已安装了CAWS600型自动气象站近三年来的运行情况及常发生的问题，提出一些处理方法，希望能对CAWS600型自动气象站的正确使用、规范操作、维护维修起到一定的帮助作用。