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。     

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。     

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。     

日照计测量误差探讨

通过对聚焦式日照计、暗筒式日照计与直射表测日照 ,进行对比观测与测试。得出聚焦式日照计阈值为 1 2 0 W· m- 2左右 ,WMO定为 IRSR(暂定标准日照计 )是正确的。暗筒式日照计记录比它偏少 5 %左右 ,主要差在日出、日落时段 ,基本满足业务使用。直射表做为检定日照阈值的标准器 ,如用做日照的传感器 ,必须克服其跟踪太阳的偏差 ,否则准确度很难达到要求。     

石河子地区日照计与直接辐射表日照时数差异分析

利用石河子地区乌兰乌苏国家基准气候站2011年1月-2013年12月的暗筒式日照计和直接辐射表日照资料,对二者之间的差异进行了分析。结果表明:日照计观测日照时数比直接辐射表观测值偏高,日合计值平均偏高1.9小时,月合计值平均偏高50.9小时,年合计值平均偏高610.4小时。两者观测结果月平均差值夏季差异最大,春季次之,冬季最小,夏半年离散程度大于冬半年。晴天时两种观测资料差异最小,平均差值为0.9小时/天;阴天条件下差异最明显,平均差值达2.7小时/天。两种仪器日照时数相关性显著,相关系数为0.92,晴天时相关性最好,相关系数达0.95,阴天时相关性较差,相关系数仅0.84。仪器原理、安装不规范、天气影响、观测员的操作习惯等因素,导致了两种观测结果的差异。     

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。     

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。     

日照观测的问题及其解决办法

根据多年的观测经验,探讨如何取得暗筒式日照计较为准确的日照时数问题,从涂刷日照纸、记录的整理、仪器维护等方面介绍了日照时数观测,以及进一步提高日照观测的内在质量的对策。     

取得准确日照时数的方法

日照时数的观测是地面气象观测的重要项目,目前全省大多数台站均使用暗筒式日照计进行日照时数的观测,本文从暗筒式日照计安装、使用维护,日照纸的制备,日照记录的处理等方面介绍了取得准确日照时数的方法。     

正确安装、维护和使用暗筒式日照计

暗筒式日照计是气象台站测定地面日照时数的仪器。按照《地面气象观测规范》要求日照计应安置在开阔的、终年从日出到日没都能受到太阳光照射的地方,通常安置在观测场内或平台上。我们在业务检查工作中经常发现台站未能正确安装暗筒式日照计。那么台站如何正确安装日照计?日照计安装不正确其感光迹线表现在哪些方面?如何判断日照纸涂药的优劣?下面具体予以介绍。1正确安装暗筒式日照计的三个要点a)仪器安装水平:首先日照计支柱底座要调准水平,同时日照计也要调准水平。b)筒口对准正北:台站应用北极星法、日中线法等方法精确测定本站子午线,…     

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。     

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。     

影响自动站降水量数据质量的因素分析

日照是气象台站的基本观测项目之一。目前气象台站所使用的日照计多为暗筒式日照计，它是利用太阳光通过仪器上的小孔射入筒内，使涂有感光剂的日照纸上留有感光迹线来计算日照时数。因此，日照纸的涂药质量，直接关系到日照记录的准确性。     

DZZ5新型自动站直射表日照观测与人工观测对比

西藏林芝DZZ5新型自动气象站的太阳直接辐射表配备全自动精密双轴跟踪仪,具备自动观测日照的功能。通过比较新型日照观测仪器和暗筒式日照计所获取资料的差值,给出人工观测资料的换算系数概念,并进一步分析不同差值的形成原因和规律,为衔接使用人工观测日照资料的各种科研工作提供理论依据和参考。按照气象辐射观测业务工作的相关要求,对DZZ5新型自动气象站的设备配置和测报软件方面存在的问题提出具体改进建议,使其达到日照自动观测能稳妥、可靠地取代人工观测的目的。     

如何取准取全日照迹线

现在台站使用测定日照时数的仪器大部分是暗筒式日照计,其原理是利用太阳光通过仪器上的小孔射入简内,使涂有感光药剂的日照纸上留下感光迹线,并依此来计算日照时数。因此,日照纸的涂药质     

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。     

益西卓玛1 冉光辉1 白宇轩2

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。     

人工与自动日照观测数据对比分析

对黑龙江省2019年1-4月84个国家气象站暗筒式日照计(人工观测)和DFC2型光电式数字日照计(自动观测)的日照时数进行对比分析。结果表明:自动观测比人工观测有更高的灵敏度和分辨率,自动观测达到分钟级。自动观测的日照时数高于人工日照0.1 h,数据完整率达到96%以上,24 h日照时数一致性均值较高,一致率在71%-83%之间。中午时段的一致性好于早晚。     

暗筒式日照计常见误差分析

1暗筒式日照计工作原理 日照是指太阳在一地实际照射的时数,日照时数是指在一定时间内,太阳直接辐照度达到或超过120W·m^-2的那段时间总和。日照对于人类的生产、生活影响重大。日照时间的长短决定着对太阳能的利用程度。因此,对气象台站观测日照时数的准确性提出了更高的要求。     

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...