自動觀測與人工觀測數據差異分析

[摘 要] 伴隨著氣象觀測技術的成熟，自動氣象站出現在人們的眼前，自動氣象站的數據準確性是否較人工觀測數據誤差更小，計算起來更精確，不用大量的人力、物力以及財力觀測數據。對關嶺縣自動氣象站觀測數據，自動和人工觀測的溫度、氣壓、相對濕度、建面溫度、風速和方向，量的遞減順序差異分析，觀測之間的對比度差，誤差和方向一致率的百分比。

[關鍵詞] 自動觀測 人工觀測 差異

[中圖分類號] P413 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）06-0226-02

一、引言

在中國大地上的自動氣象觀測站，逐步取代人工觀測儀器項目。 2000年以來，全國氣象部門大氣監測自動化系統項目，新一代天氣雷達系統，以及在一些省（自治區，直轄市）氣象局，自負盈虧項目每年投資建設自動氣象站，溫度，降水量，氣壓，相對濕度，風速和風向，表面溫度自動觀測手動觀察和分析在該國的不同的元素的分布的特性之間的統計學差異，例如常見的天氣要素，人為測量的操作因素，探索自動觀測與人工觀測之間的差異的原因，希望可以對工作人員研究有所幫助。

二、資料

本文使用2008年至2012年中國700個地面自動站和人工平行觀測。在自動氣象站與人工觀測平行觀察期為2年或3年，1年人工觀測數據的基礎上正式記錄的第二年和第三年的基礎上官方記錄的自動觀測數據，如官方的自動氣象站觀測魚類觀測數據進行實時監控和質量控制，各站的自動氣象站觀測，在這篇文章中，只有一年后正式記錄記錄平行觀測數據進行統計分析。

三、統計項目之間的差異在允許的范圍

為了揭示自動觀測和人工觀測，分析的主要氣象因素（溫度，極端最高和最低氣溫，氣壓，相對濕度，地表溫度，10分鐘平均風速）人工觀測和自動觀測數據之間的差異每月平均的對比區別。本文所指的“差異化”是人工觀測自動觀測。壓力之間的對比度的允許范圍之內的每月平均之間的差異的差異之間的溫度差在允許的范圍是±0.2°C±0.2帕斯卡，允許的范圍內的相對濕度之間的差異為±2%，10雨平均風速不同的允許范圍為±0.2米/秒，允許的范圍內的表面溫度之間的差異為±0.5℃，10分鐘的平均風速風向，統計分析每個站的觀測和人工觀測風向一致率一個月。匹配月份的風向頻率占總數的允許范圍內的有效百分比是大于70%。沉淀，系統的分析自動氣象站每月的比例誤差的測量值與人工觀測人工觀測每月人工觀測與自動觀測的值之間的差的允許范圍之內的百分比是小于8%。

四、降水

對于沉淀，統計月百分比誤差，月的自動觀測降水之間的差異與目視觀察人工觀察沉淀的沉淀百分比，月的百分誤差的絕對值的，最后計算平行觀測的平均百分誤差時期。分析表明，全國降水很小的百分比誤差7%到8%，主要集中在東部和沿海地區。30%的降水百分誤差超過8%，主要分布在新疆和青藏高原，降水百分比誤差濕潤地區的分布是較干旱地區的特點。可比創紀錄的625站，447站降水百分誤差小于8%，占車站總數：174站百分比誤差在8%到40%的范圍的71.5%，占27.8%，其27個車站誤差百分比大于20%。在27年的平均百分比誤差大于20%的站位，只有3個站降水量大于1000 l'IIITI的是剩下的24站年降水量小于1000毫米，其中10年降水量在500到1000之間MRD 8站立在100至500之間，六個站nln2是小于100毫米如貴州省安順關嶺縣氣象站，2008到2012年統計日降水不超過100毫米。如果是比較小的析出，自動觀測人工觀測也是比較小的差異，但百分比誤差是比較大的。和統計方法，沉淀幾個月，兩臺儀器降水量的統計之間的唯一區別將更好地反映問題。此外，自動站無降水錯誤的觀察，如

青海瑪多的沉淀在2008年12月350%的百分比誤差，析出沉淀統計每月百分比誤差，月，降水自動化觀測與人工觀測降水人工觀察沉淀的百分比差異月百分誤差的絕對值的最終站在并行計算各觀察期的平均百分比誤差。

分析結果表明，全國降水百分誤差小于8%，7%，主要集中在東部和沿海地區。30%的降水百分誤差超過8%，主要分布在新疆和青藏高原，降水百分比誤差濕潤地區的分布是較干旱地區的特點。可比創紀錄的625站，447站降水百分誤差小于8%，占車站總數：174站百分比誤差在8%到40%的范圍的71.5%，占27.8%，其中27站誤差百分比大于20%。在27年的平均百分比誤差大于20%的站位，只有3個站降水量大于1000 l'IIITI的是剩下的24站年降水量小于1000毫米，其中10年降水量在500到1000之間MRD 8站立在100至500之間，六個站nln2是小于100毫米，如果是比較小的析出，自動觀測人工觀測也是比較小的差異，但百分比誤差是比較大的。和統計方法，沉淀幾個月，兩臺儀器降水量的統計之間的唯一區別將更好地反映問題。此外，自動站在無降水錯誤觀察，觀察，如青海瑪多縣2003年12月降水量誤差百分比為350%，這是由于3月15日自動站降水量為11.2毫米，該日無沉淀現象。

五、壓力

壓力分布的地形特點之間的差異對比基本上是相同的。壓力對比0.2 0.2百帕地區之間的差異主要分布在中國的東部低海拔地區；對比差異O. 2-0.6百帕之間的區域主要分布在中，西部地區的高海拔，對比差值小于0.2百帕個人站，分布在東部地區；對比差異大于0.6百帕各個站，主要分布在西部。因此，自動觀測的空氣壓力的準確度可能會受到影響由該站的高度影響。低海拔，自動觀測比人工觀測的壓力高，但高并不明顯，高海拔的地區，相反，自動觀測是顯著較低的壓力比人工觀測的氣壓。藏，但不具有上述特性以外，還需要進一步的分析。

六、表面溫度

除個別省份外，表面溫度平均每年對比差異之間的南北差異。觀測到的表面溫度的基礎狀態國有一半的面積與人工觀測的差異在0.5～0.5℃，主要分布在中國的相對高的溫度區域，北部地區，溫度越低，自動觀測比人工觀測表面高溫度更嚴重的自動觀測表面溫度在東北和新疆北部的部分，平均高5℃，比人工觀測。

表面溫度自動觀測與人工觀測隨緯度增加觀測儀器和方法的差異，當冬天的雪溫度計在地上埋雪，按照需要人工觀測，地面氣象觀測規范取出溫度計，水平安裝在未受污染的雪面，身體和形式的感應部分埋一半的雪，然后閱讀，因此人工表面溫度觀測實際上是雪面溫度。自動氣象站鉑電阻地面溫度傳感器被大雪掩埋按照正常的觀察，所以動態觀測到的表面溫度是雪的溫度，這兩次觀測之間的差異，導致在雪的表面溫度，自動觀測比人工觀測歷史新高。緯度越高，時間越長的雪在地面上，自動觀測和人工觀測的差異越大。

冬天雪站表面溫度的時間序列，如果不經修訂的自動觀測和人工觀測數據之間會存在非均勻性。不包括冬季積雪自動觀測的表面溫度從五月至九月的統計平均高對比度差異。原東北和新疆北部表面溫度平均每年對比差異小于3°C區已經消失，只有青海自動觀測的表面溫度顯著高于人工觀測。全國自動化觀測比人工觀測領域太小，超過0.5°C增加。總之，在北方的雪自動表面溫度的觀測和人工觀測數據的差異。由于不同的儀器和觀測方法，在北方大雪期間，自動觀測的表面溫度不能真實反映

表面狀況與人工觀測數據，有比較大的差異。自動觀測與人工觀測數據結合使用時表面溫度，特別應注意北方的冬天站表面溫度觀測，自動觀測高比人工觀測數據的問題。

七、風的速度和方向

10分鐘平均風速對比，廣泛分布于全國自動觀測與人工觀測差異相對較小區別，對比差值的絕對值超過0.2米/秒的面積只是一個孤立的區域，主要集中在個別省份。自動化觀測風速高人工觀測超過2米/秒的地區主要分布在西部的內蒙古，新疆東北部，甘肅，四川，云南，吉林，河北，江蘇等地；自動觀測低風超過0.2米/秒的速度，主要分布在黑龍江，寧夏，山東，安徽，廣東等地。這樣的系統故障，可以選擇自動氣象站與各省的制造商和型號。 10分鐘平均風速的風，風向一致率的統計。絕大多數的國家自動觀測風向和勞動，以符合觀測風向率超過70%，近一半的區域符合率90%以上，低于70%的面積相一致的方向是東部的青海，西藏，東北北部，西部地區的新疆和個人站。

八、相對濕度

有一半地區年平均相對濕度02～2%之間的差異。相對濕度自動觀測與人工觀測領域小的差異，主要分布在比較干燥的地區，在中國長江以北。自動觀測高超過2%屬于各個站，主要分布在長江流域的中下游，自動觀測面積超過全國總面積的2%低一半，東北相對長江，青藏高原南部濕潤地區，東北地區部是最明顯的。中心頻率是不是一個數據段的差異，相對濕度差可達2%的站，在長江中下游地區，青藏高原的東北部，南部的陽性面積差異明顯偏向和東北地區的人工觀測，自動觀測相對濕度低。人工觀測，溫度高于10℃，濕球溫度計的觀察和濕度，當溫度降低到10℃以下，用毛發濕度計觀察。自動氣象站，每年濕敏電容濕度傳感器，用于測量相對濕度，切斷觀察觀測原理人工差異很大的“夏天在南部地區，自動站濕敏在高溫和高濕度的情況下，尤其是在相對濕度接近100%，有顯著的失真“。”毛發濕度計在東北部，青藏高原和東北地區，在冬季，人工觀測和毛發濕度計觀測相對濕度高于自動觀測站山地，

九、結論

氣象要素的自動觀測和人工觀測有一定的差異，但大部分的國家的溫度，降水量，氣壓，相對濕度，風向和風速，自動站差異的表面溫度差異是在允許范圍內。自動氣象站的使用減少了勞務支出，應用越來越廣泛。各地建立自動氣象站是有必要的。

參考文獻

[1]胡玉峰自動與人工觀測數據的差異應用氣象學報，2004，lS（6）：7 J9-726.

[2]王穎，劉小寧.自動站與人工觀測氣溫的對比分析應用氣象學報，2002，13（6）.

[3]連志彎.自動站與人工站觀測記錄的差異分析氣象，2005.

[4]顧品強，王美華.Ⅱ型自動站與常規站溫溫度觀測記錄的比較氣象，20（33，29.

[5]龍先菊，馬芳自軸與人工觀測數據的差異分析河南氣象，2006.