DSC2型称重式降水传感器典型故障维修

称重式降水传感器已经在全国地面观测站中广泛应用,承担着冬季降水量的观测任务,为冬季降水量预报和服务提供观测资料。北京市气象局目前使用的126套称重降水传感器中,DSC2型称重式降水传感器占90%。本文根据对DSC2型称重式降水传感器的研究,重点介绍了其基本原理和数据质控算法,并针对其在实际运行中出现的两类常见故障进行分析,介绍对应的判断方法与解决思路,最后提出DSC2称重式降水传感器日常维护注意事项,以减少相关设备发生故障。     

DSC2型称重式降水传感器存在的典型问题

整理DSC2型称重式降水传感器在业务运行中出现的问题,对DSC2型称重式降水传感器存在的采集器连接、量筒内壁粘雪、小雨时的缺测等问题进行分析。提出提高DSC2型称重式降水传感器运行稳定性的方法,提升其监测的准确性、时效性;提高观测数据的可用性的相应建议。     

DSC1型称重式降水传感器工作原理及维护维修

为了使业务人员对称重式降水传感器有较全面的认识,介绍了 DSC1称重式降水传感器的工作原理、性能参数和维护维修方法,为今后台站应用称重式降水传感器奠定基础。     

称重式降水传感器异常降水记录特征分析

为掌握称重式降水传感器的仪器性能,分析称重式降水传感器在业务应用中存在的问题,提高称重式降水传感器数据可用性,选取北京地区38个台站称重降水传感器的异常降水观测进行统计分析,依照产生原因对异常降水记录开展归纳分类,将其总结为4个类型,即电源干扰型、温度敏感型、滞后型和融冻型,并分别对各类型异常降水记录的产生原因与误报特征进行分析,最后提出增加直流稳压模块、加强温度系数测定、改进设备结构或工艺、规范维护操作等多方面的对应解决思路。     

Dsc1称重式降水传感器与降水多传感器标准控制系统观测数据对比分析

基于遵义市12个国家级气象观测站2020年12月—2021年3月的DSC1称重式降水传感器和双翻斗降水多传感器标准控制系统采集的液态降水量数据,对降雨总量、不同量级降雨量、分钟捕获有效降雨量的次数、感应时间等进行对比分析,找出差异产生的原因,提出建议。     

浅谈称重式降水传感器的故障诊断与排除

介绍乌兰出现的两次DCS1型称重式降水传感器综合故障的现象和特点,通过对故障原因的查找与排除,阐述称重式降水传感器的诊断和维修要点,结合日常保障维护的经验与方法,能更有效、更准确地进行故障分析。     

称重式降水传感器观测数据对比分析

通过对2012-08-31-09-02西安一次强降水过程的降水量进行自动化连续观测和数据采集,采用数理统计的方法．以双翻斗降水传感器为参照,对无锡、华云、天津生产的三种称重式降水传感器捕获到的降水开始时间、结束时间、分钟及小时累计降水量等数据进行统计与分析。结果表明：三种称重式降水传感器的最大测量误差均达到技术规格要求;由于设备差异,四种降水传感器在第一次及最后一次捕获到降水的时间上存在约10min时间先后差异。指出各传感器在采集数据的完整性与准确性等方面的差异,为称重式降水传感器的应用与选型提供参考。     

称重式降水传感器测雨性能分析

为更好地利用降水观测数据,充分发挥新型探测设备建设效益,选取海东市5个国家级地面观测站2016年6—9月份称重式降水传感器与翻斗观测降水量业务资料,探讨称重观测与翻斗观测降水量的差异,并进行相关性研究。结果表明:小时降雨量分析中,翻斗与称重观测方式对降雨判断的差异较小,出现差异时小时降水量介于零星降雨和小雨之间;称重观测与翻斗观测日降水量相关系数为0.9918,称重式观测比翻斗观测的日降雨量平均偏小0.54mm,均方根误差为1.22mm,56.3%的对比次数中,两者日降水量差值满足业务要求;两者在日降水量等级判断差异较小,在有明显降水时,称重式与翻斗在降水量等级上的差别很小。     

新疆阿勒泰国家基准气候站ZQZ-BH型称重式固态降水试验研究

新疆阿勒泰国家基准气候站ZQZ-BH型称重式固态降水试验研究,连续采集了1年的实时数据,将固态降水监测数据与该站人工观测数据对比分析后,认为ZQZ-BH型称重式固态降水监测设备能有效弥补无人自动气象站在冬季无降水监测数据的不足,提供逐时、连续的多相态累计降水量监测数据,具有一定参考价值,可用于人工增雪作业效果检验和评估,在判定0.2 mm以上降水量等级(不含微量降水等级)方面具有一定的参考价值。     

春夏季DSH1与SL3 1型降水传感器数据比较

为掌握称重式降水传感器的液态降水观测性能,推进降水自动化观测进程,按照降水过程强弱,依照北京市观象台2011年春夏季降水观测数据的统计结果,对DSH1型称重式降水传感器与业务用SL3 1型双翻斗雨量传感器进行比较分析。结果表明：以SL3 1型双翻斗雨量传感器为参照,DSH1型称重式降水传感器的观测数据基本可靠,在小雨过程中,两种型号传感器的观测数据有较好一致性;在中雨及大雨过程中,DSH1型称重式传感器与SL3 1型双翻斗雨量传感器还有一定的差异,有待于进一步试验与研究。试验过程中,DSH1型称重式传感器曾有故障出现,仪器可靠性有待提高。     

称重与人工观测降水量的差异

为了更好地使用降水观测数据,对引起称重观测和人工观测的差异原因进行分析,选取北京市15个国家级地面观测站2012年11月—2014年1月称重式降水传感器与人工观测降水量业务资料,探讨称重观测与人工观测累积降水量的差异,并细化为对固态降水和液态降水两种降水类型进行相关性研究。结果表明:称重观测与人工观测日降水量相关系数为0.9990, 88.0%的对比次数中, 两者日降水量差值满足业务要求;在出现固态降水时,称重观测较人工观测降水量偏大,在出现液态降水时,称重观测较人工观测降水量偏小;两者在日降水量等级判断差异较小,小量降水时称重观测的能力较优;防风圈可显著提高称重观测固态降水的捕捉率,而称重观测内筒蒸发对夏季降水测量有一定影响。     

2种不同型号降水现象仪观测降水性能的评估分析

【目的】为评估DSG1型和DSG5型国产降水现象仪在测量降水方面的性能。【方法】挑选鲁南地区降水过程、强度和持续时间较一致且相邻2个国家气象观测站不同型号的降水现象仪和自动气象站2017年9月—2020年8月5年降水观测资料,对比分析了这两种不同型号降水现象仪和自动气象站观测降水的差异。【结果】（1）两种降水现象仪和自动气象站观测的降水时间基本相同,但DSG1型和DSG5型比自动气象站分别偏多约2.2%、3.7%;（2）两种降水现象仪分钟降水量、小时降水量和日降水量都比自动气象站偏小;（3）在中等降水强度及以下,两种降水现象仪观测的降水量大小基本一致,但降水强度较大时,降水量大小不一致且分散;（4）两种降水现象仪与自动气象站的分钟、小时和日降水量差值百分比均值变化不同,说明其在测量降水方面性能略有差异。【结论】由于测量原理和时间及空间分辨率不同于自动气象站雨量计,这两种降水现象仪在观测业务中有着良好的表现,对降水开始和结束时刻记录的更早更准确。     

DSC3型称重式降水观测仪的故障诊断方法

文章介绍了DSC3型称重式降水观测仪的系统结构、硬件组成及工作原理,其次阐述了该设备的故障诊断流程和方法,其中重点对载荷元件和数据处理单元的故障诊断方法做了详细介绍,以期减少因使用或维护不当而造成的设备性能衰退,减少野值的产生和缩短设备的维修时间,提高设备运行的可靠性和数据的可用性。     

称重传感器观测降水量误差分析

利用索伦、锡林浩特、满洲里等9个气象观测站2011年12月—2012年4月人工观测和称重式降水量计观测数据,分析对比这两种观测方式所形成的差值和降水感应一致性等问题。结果表明:有85.0%的测量差值≤±0.2mm,有62.5%的称重测量值大于等于人工测量值,表明人工观测值一般比称重测量值小。总体上这两种观测方式所形成差值的平均标准差与平均值偏离不大,从目前技术和观测条件看,这种差值的产生是不可避免的,其中仪器安装、仪器自身设计、风速、雨夹雪天气等是造成称重降水与人工定时降水测量差值较大的主要原因。     

提高最优插值法测量区域降水量 精度的探讨

首先从理论上研究了要素场相关函数和校准雨量站的分布对最优插值中最优权重系数的影响,然后用3种相关函数模型对1996～1997年收集的113个时次的雷达和雨量计资料进行计算、检验。结果表明:采用自适应相关函数模型的最优校准法可以有效提高区域降水量的测量精度。另外,通过对大误差的产生原因分析,给出合理设置自动雨量站的建议和解决边界测量精度较低的方法。     

开鲁县1954—2011年降水日数及降水量变化分析

利用开鲁气象站1954—2011年逐日降水量数据,分析了近58a降水量和降水日数的年、季变化趋势和气候倾向率以及4—10月不同等级降水日数和降水量的比例。结果表明:(1)开鲁58a平均年降水量为332.5mm,年平均降水日数64d,占全年总日数的17.5%,日降水量强度仅5.2mm;(2)年降水量与降水日数呈显著的正相关关系,降水日数多,降水量则多;(3)近58a年降水日数和降水量均呈显著的减少变化趋势,降水日数减少1.8d/10a,降水量减少13.2mm/10a;特别是1999—2011年日降水强度明显减小,年平均降水量仅277.5mm,比前45a平均减少了2成,春夏季干旱突出;(4)降水量和降水日数季节分配不均,夏季降水量占全年的70.3%,雨季集中,旱季明显;(5)作物生长季(4—10月)降水量级少,有效降水日数少,因此,发生干旱的概率高,特别是季节连旱,不利于作物的生长发育,严重制约着农牧业生产的发展。     

北京降水特征及北京市观象台降水资料代表性

将北京分为城区、郊区、南部山区及北部山区4个区域,利用14个观测站1978—2010年共33年的月降水量资料,分析了不同区域降水年变化和夏季降水特征及其差异。结果表明:各区域年平均降水量存在较大差异,郊区降水量最多 (620 mm),城区与南部山区降水量较少,而北部山区降水量最少 (476 mm);城区与南部山区的年降水量较接近,二者与郊区和北部山区都有显著差异。4个区域的降水量都表现出减少趋势,郊区最明显 (47 mm/10 a),北部山区的减少趋势最小 (0.7 mm/10 a)。对4个区域夏季 (6—9月) 降水量分析发现,城区与南部山区具有较好的一致性,二者与郊区和北部山区具有显著差异。均方根偏差和相关系数的计算结果表明:北京市观象台与城区和南部山区的降水年变化和夏季降水特征差异均不显著,而与郊区和北部山区有显著差异,说明北京市观象台降水资料对城区和南部山区具有最优代表性,而对北部山区和郊区的代表性较差。