自動能見度儀與人工觀測能見度對比分析

鄭東生　牛建軍　郭軍偉　梁繼忠

摘 要：對比了固原站2014-09—11自動能見度儀觀測資料與人工觀測能見度資料，找出了其差值。結果表明，當能見度小于2.0 km時，其差值最小。隨著能見度值的增大，對比差值增大。簡要分析了2種觀測方法出現差異的原因，為能見度資料的連續使用提供一定的參考。

關鍵詞：自動能見度；人工觀測；觀測資料；能見度值

中圖分類號：P415.3+3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.098

隨著氣象探測業務的自動化發展，自動監測設備逐漸取代了人工觀測業務，其自動監測設備的性能和時效性是人工觀測不可比擬的。因此，做好人工觀測資料與自動觀測資料的對比、分析工作，能夠為保證觀測資料的連續性提供參考依據。

1 觀測方法

人工觀測能見度是指臺站四周視野中1/2以上的范圍所能看到的目標物的最大水平距離。自動能見度儀為前向散射式能見度儀，通過測量散射系數，能夠計算出氣象光學視程。

2 資料來源和對比分析

2.1 資料來源

選用固原國家基準站2014-09—11人工觀測和自動能見度儀觀測數據作為分析對象，選取北京時間08時、14時、20時3次定時人工觀測能見度值和自動能見度儀觀測值，對比、分析兩者之間的差異。

2.2 對比分析

2.2.1 定時時次能見度平均值分析

各定時時次能見度平均值如表1所示。

由表1可知，平均能見度日變化趨勢基本一致，清晨和傍晚能見度比較低，正午能見度最好。人工觀測能見度值一直大于自動觀測能見度值。

2.2.2 相關系數分析

相關系數的計算公式為：

式（1）中：xi為第i次人工觀測值，i=1，…，n；yi為第i次自動觀測值，i=1，…，n； 為人工觀測資料的平均值； 為自動測資料的平均值。

各定時時次相關系數如表2所示。

由表2可知，14時相關最好，20時相關最差。傍晚和清晨前后，光線不好，目測值受環境和主觀判斷的影響，誤差比較大。而正午光線相對穩定，人工觀測和自動觀測的能見度值比較接近。

2.2.3 能見度區間差值分析

將能見度劃分為0～2.0 km，2.0～5.0 km，5.0～10.0 km，>10.0 km 4個區間，分析不同區間人工觀測與自動觀測的差異，具體如表3所示。

由表3可知，0～2.0 km時差值最小。隨著能見度的增大，對比差值也逐漸增大。

3 結果分析

通過分析固原站自動觀測和人工觀測的能見度值得出，自動觀測和人工觀測的能見度值日變化趨勢基本一致，其相關系數中午最好，20時相關系數最差。在分析區間差值時，低能見度時，二者的差值最小。隨著能見度的增大，其對比差值也逐漸增大。

4 差異原因

自動能見度儀采樣范圍為一小段范圍內的大氣樣品，局部性比較強。人工觀測的是一個面，范圍比較廣，因此，在能見度好的天氣下，兩者差值更大。

自動能見度儀有較高的分辨率，尤其是在能見度比較低時，具有客觀、準確的優點。人工目測估計值容易受主觀判斷、視力、光照條件等因素的影響。自動能見度儀取值采用10 min滑動平均值，而人工觀測則在正點前45～60 min進行。由于觀測時間上不同步，能見度值會有不同程度的變化。因此，要克服人工觀測主觀因素的影響，不斷提高人工能見度觀測的準確性，同時，還要做好自動能見度儀的維護、保障工作，做好對比、分析，提高能見度資料的連續性和準確性。

參考文獻

[1]周林，鞏在武.能見度自動觀測和人工目測的對比分析[J].安徽農業科學，2015（11）：182，234.

[2]趙靜，孟小絨，趙榮.自動觀測能見度與人工觀測能見度對比分析[J].現代農業科技，2014（11）：257-258.

〔編輯：白潔〕