黑龙江省地市级气象观测站湿度传感器现场核查及调整

1核查步骤湿度传感器的核查包括两部分,第一部分是外观检查,主要检查传感器外型结构是否完好,表面是否有明显的凹迹、外伤、裂缝、变形等现象,表面涂层有无起泡、龟裂和脱落,金属件有无严重锈蚀及其它机械损伤,传感器是否有型号、出厂编号等明显标志。对出现以上状况的传感器要直接更换。对于使用过的湿度传感器,重点检查过滤膜保护层是否有污染现象。若污染严重应更换新的过滤膜。第二部分是示值误差核查,经过外观检查合格的湿度传感器,才能进行示值误差的核查。下文重点说明示值误差核查的步骤。     

自动气象站地温传感器期间核查的关键技术

利用2017年5月14—16日的地温、降水资料,选用计量学的比分数Z、Z′、比率值E_n和专业标准方法规定的P_A对地温传感器期间核查的能力进行验证。结果表明:1)14日80 cm地温的Z评价为"不满意",原因是该日标准差为0.0℃,应订正为"满意";Z′评价均为"满意";16日40 cm地温的E_n、P_A评价是"不满意",加作小时地温的E_n、P_A分析,验证其"不满意"。2)Z、Z′用标准差统计且结果与之成反比,有"漏评定"、"误评定"现象;一个传感器测量项目的不确定度、允许差是定值,E_n、P_A用不确定度、准确性统计并与测量差成定比值。自动气象站各要素传感器期间核查的能力验证,不宜采用标准差统计的Z、Z′,以不确定度统计的E_n或准确性统计的P_A为好。     

自动站现场校准配套方案的实施

根据自动站现场校准工作的需要,以自动站各要素传感器的现场校准工作为核心,面对实际工作中出现的具体问题,研究制定了整套的自动站现场校准配套方案。其中包括全省自动站管理方案,校准人员管理方案,数据记录及处理系统,各要素校准情况管理方案,解决现场校准数据上传的实施方案,更换配件管理方案,标准器使用管理方案,校准车辆管理方案。这些方案的实施使自动站现场校准工作从各方面得到较全面的管理,且从业务技术和方法上为校准工作提供了较精细的工作流程,保证了自动站现场较准工作的顺利进行。     

自动气象站气压传感器现场校准方法

为保证自动气象站现场校准气压传感器具有可比性,了解气压标准器的温度特性,在常压下模拟不同环境温度对气压标准器进行了实验.利用2005～2007年山东省现场校准资料,采用对比方法分析了气压校准误差的变化趋势.结果表明:无论温度的升高或降低,气压标准器的显示数值都有增大的趋势,从而产生0.10～0.28 hPa的附加误差,造成对气压传感器计量性能的误判.研究新的校准方法,减小或消除附加误差对气压校准结果的影响.在实际运用中切实可行.     

自动气象站雨量传感器现场校准方法

随着我国自动气象站的大面积布点建设,对自动气象站的雨量传感器进行现场校准是必需的,只依靠现有的雨量校准设备进行现场校准远远达不到要求,下面针对雨量传感器现场校准中存在的问题进行分析、研究.     

杯式风速传感器现场校准方法

针对目前业务上风速传感器现场校准方法存在的不足,通过改进气象部门广泛使用的杯式风速传感器现场校准设备,利用启动风速校验仪对风速传感器进行低风速段的校准,从而解决风速校验仪无法检测风速传感器整体性能的问题,实现了杯式风速传感器到实验室风洞标准的量值溯源。利用改进后的现场校准方法对风速传感器校准后,拟合出的线性回归方程与风洞检定结果进行比对发现,改进后的方法基本上能满足风速传感器现场校准的需要。     

自动气象站现场校准和传感器调整方法探讨

讨论在自动气象站现场校准中一些需要改进的校准方法和超差传感器的调整方法。在将近2年对74个自动气象站的温湿度传感器、风向风速传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器的现场校准中,不断改进校准方法,对超差传感器进行调整。结果表明:气温传感器和风向传感器的校准方法需要改进,湿度传感器、气压传感器、雨量和蒸发传感器超差时可进行适当调整,使传感器误差值达到最小。     

如何做好自动气象站现场校准期间的测报业务工作

按照<地面气象观测规范>对自动气象站维护的要求,气象计量部门每两年对各基层自动气象站进行现场校准,如何做好这一期间的测报业务工作是每个台站都必须解决的新任务.本文从人员安排、自动站正点数据上传、观测编报及日数据维护等方面总结了一些经验,对测报业务工作的完成能起到一定的保证作用.     

HMP45D温湿传感器校准前后质量分析

对2011年陕西省气象计量检定所撤换回来的温湿度传感器,采取随机抽样的方式抽取30台,依据《自动气象站现场校准方法》对其分别校准,通过比对分析校准前后的数据,总结出:温度校准点的选择最少需要三点,即0o C、零下低温点、高温点;湿度传感器需缩短校准周期;对温湿传感器进行校准并对测量数据进行修正,才能提高测量精度。     

自动站现场校准产生的测报数据处理方法

在自动站现场校准过程中,常会产生大量错误的数据,这就需要在上传气象报文和实时资料之前,将检定中所产生的错误数据处理掉,以防止误导气象服务现象的发生。文中通过对校准数据处理的探讨,使读者更深入的了解自动站现用软件中的数据格式,在测报工作中具有一定指导意义。     

自动气象站蒸发传感器现场校准规范相关问题探讨

为了使自动气象站蒸发传感器现场校准规范更好的适用于实际工作,根据超声波蒸发传感器的特点、现场校准的工作经验和一些实验数据,发现并剖析了《自动气象站蒸发传感器检定规程》的不足,并在此基础上提出了增设重复性测量、最大允许误差应改为±(01 mm+15%×标准高度标称值)以及在校准操作方法中,应明确描述使用整块标准模块进行操作的几点修订意见,从而进一步完善了超声波蒸发传感器现场校准指标和方法,为新编的现场校准规范的编制提供依据。     

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。     

双套自动站地面温度观测数据差异分析

通过对陕西省7个国家气象站2014年新、旧双套自动站逐小时地面温度对比差值进行分析,发现利用现有观测方法和观测设备,地面温度观测值误差较大,数据一致率仅有93.67%,而超差率高达35.70%,且白天误差更为明显。通过对可能影响地面温度观测值的因素进行深入分析,并结合试验结果,得出太阳辐射强度对地面温度观测差值的影响不大,而观测场土质、观测方法、传感器维护以及设备型号与其有密切关系。建议采用采样面积更大的观测设备或观测方法替代现有单支铂电阻直埋观测法。     

基于Keithley2000表的自动站气压传感器批量校准系统

系统开发了Keithley2000表与计算机的串口通信技术,实现了气压传感器模拟量的批量校准,解决了以前依靠自动站采集器校准气压传感器精度不高、数据不能溯源的问题,从而避免了自动站采集器通道误差影响校准精度,保证了自动站气压观测数据的准确性。     

基于空间一致性的双套站数据选取方法探索

国家级台站自动气象站双套运行后,将双套站产生的多套数据处理为一套数据的算法成为双套站投入业务运行前必须解决的重要问题。文章从数据"热备份"角度提出了基于空间一致性的主备法,在此基础上进一步从统计学基本原理以及保证数据连续角度提出了基于空间一致性的差值订正合成法两种数据处理算法。利用安徽省休宁站逐小时气温资料对两种算法结果的完整性和差异性进行了评估,评估使用的方法包括缺测率、差值均值、差值标准差、差值的一致率、超差率和粗差率等。评估结果表明:算法均能很好地保证数据的完整性;算法结果均与"真值"较为接近,基本能够反映大气真实情况,基于差值订正的"合成法"结果更优。最后利用新疆库车、安徽安庆等5个台站资料对算法涉及到的空间一致性方法进行了评估,结果表明该方法总体效果较好,尤其在相对湿度、气压和气温上具有很好的判别效果,而风速可能受局地地形或参考站选取影响效果略差。     

校准湿度元件的饱和盐恒湿法

目前,我国气象部门及一些计量部门校准湿度元件是采用空气湿度检定箱。这种湿度检定箱存在一些难以克服的缺点,主要是:①工作室容积大,空气湿度不容易分布均匀。由于离不开电动通风干湿表,所以它的容积就不可能太小。②有严重的高湿气流效应:在升湿时,进入工作室的气流挟有大量水汽,在均匀分布之前已被敏感的湿度元件所感应,致使元件指示值出现最初偏大而在空气湿度平衡过程中逐渐减小,最后才基本稳定下来的情况。③密封度较差,稳定的湿度平衡难以实现。④吸湿剂硫酸对元件有侵蚀及污染。⑤只能在正温条件下工作。     

湿度传感器检定条件的影响

在湿度传感器检定过程中,除露点仪和温湿度箱引起检定结果的不确定度外,检定条件、操作不规范也会给检定结果带来附加误差。本文通过对标准器的各湿度点测得值标准偏差、露点仪工作时的热效应、掠过露点传感器的流量变化、露点仪最佳工作环境等进行了实际测试,结合湿度传感器测试历史资料,进行了综合分析。结果表明:(1)露点仪露点传感器的过流孔正对气流方向时,同温度下露点温度测得值偏高,露点仪测量的相对湿度偏小,否则会偏大。(2)在环境温度为20℃时,露点仪在各个湿度点上的n次测量值的标准偏差(离散性)最小。(3)露点仪的温度传感器在吸入式温湿度箱中,安装于露点传感器前端4cm和后端4cm时,其后端测得值比安装在前端测得值的最大值偏高0.45℃,相对湿度偏高0.5%。(4)各湿度点上的稳定时间(当箱内湿度达到设定值并趋于稳定后)应大于或等于20s时,露点仪和被检湿度传感器采集到的标准值和测量值才真实。     

气象双套站数据融合软件的环境搭建及探讨

为充分发挥双套新型自动气象站建设效益,不断提高观测数据质量,同时避免对现有业务及现用站数据造成影响,经过前期试验,新疆气象局观网处决定自2019年11月1日起正式开展业务单向融合试运行。该文结合工作实际,提出气象双套站数据融合软件的环境搭建,为台站顺利融合数据提供强有力的帮助,实现备份站数据无缝补缺上传。     

加热式电解湿度传感器的研制总结

美国人Foxboro于1944年发表用氯化锂盐做吸湿性物质的电解式湿度传感器专利之后,不少国家开始进一步研制这种湿度传感器,在原专利基本结构特点基础上所做的改进和完善工作取得了不小进展,一批专利相继出现。氯化锂电解湿度传感器在苏联、法国、民主德国、联邦德国、美国和日本等一些国家的气象部门也被采用。这种湿度传感器所以得到广泛应用是与它有如下几个优点分不开的: