一次自动站温度数据异常的原因分析及处理

通过分析自动站因更换百叶箱产生的一次温度异常记录,指出A文件中存在错误数据,是由于对湿度测量环境的要求认识不足而引起的。解释了感应元件暴露在太阳辐射下,湿度测值偏小的机理。由此总结出处理异常记录的"四同步"分析法,对自动观测记录中存在的隐藏错误的发现有一定的参考价值。     

新民自动站与人工观测数据差异分析

利用新民站2003—2004年自动与人工2种观测系统观测期间的气温数据,对自动与人工观测的气温进行差异分析,统计了平行观测之间的对比差值、标准差,并检验了气温自动观测对气温资料连续性的可能影响。结果表明:气温自动观测与人工观测存在一定的差异,但差异在自动站误差允许范围之内,自动站的使用对年气温序列有一定影响,总体差异不显著。     

地形对地表反照率影响的模拟研究

地表反照率是决定地表能量收支平衡十分重要的参数,对地球-大气间太阳辐射能量收支以及全球气候变化都有着重要影响。地表反照率由于下垫面不同会产生明显差异,因此中国区域地表反照率空间分布也存在明显区域差异。影响地表反照率因素比较多,其中地形对地表反照率影响因素有坡度、坡向、地形遮蔽等。简单介绍反射率、双向反射因子、双向反射分布函数等与地表反照率相关的物理量及其之间的关系。同时简述反照率观测方法,包括常规观测、卫星遥感反演等,其中遥感反演方法是大范围乃至全球具有较高时空分辨率地表反照率的一条有效途径。另外,还特别介绍了RossThick-LiSpare核驱动的线性BRDF模型。     

自动站与人工观测气温数值的比较分析

将内蒙古索伦国家基准气候站2008年自动站与人工并行观测气温资料进行时比分析,根据相关标准对自动站气温资料进行了评估。分析结果表明：自动站与人工观测气温的偏差有日变化和季节差异,产生偏差原因有观测仪器的系统性偏差、观测仪器对气温变化响应的灵敏度、观测时间的差异、太阳辐射对观测仪器的影响等,这为人工和自动观测气候资料的前后连续性使用提供了订正的思路和方法。     

造成地温误差的几种原因分析及对策

根据人工站地面温度表与自动站仪器的特有属性,总结分析了造成20时地面最高温度表、15cm、20cm曲管地温表与自动站数值相差较大的4个原因是①、观测时误;②、地温场板结;③、温度表性能差;④、季节影响。并进一步提出了解决方法。     

自动站数据对气象历史资料序列连续性影响分析

[目的]研究自动站数据对气象历史资料序列连续性的影响。[方法]利用2001年1~12月自动气象站测量的温度资料与对应时刻的人工观测数据,通过对比差和差值标准差的方法对平行观测期间自动站的月平均温度及最高、最低温度与对应的人工观测温度数据进行对比分析,了解自动站与人工数据的差异和变化特征,同时通过1990~2009年数据资料序列进行年平均值的显著性检验及分析,探讨了自动站替换人工观测对温度历史资料序列连续性影响。[结果]平行观测期间的气温资料两者虽有一定差异,但就平均而言,差异都在自动站差值允许范围内,个别月份差异超出自动站差值允许范围;显著性检验表明,自动站观测年平均气温和年平均最低气温与历史资料存在差异,对年气温序列有一定影响,但总体差异不显著;当自动观测与人工观测合并使用时,序列需要做均一检验与订正。[结论]该研究对保证自动站的单轨运行、优化气象地面观测系统、提高气象要素气候序列连续性以及气候统计的可靠性起重要作用。     

松江观测站迁站后温度变化的原因浅析

对松江老站与新站气温进行对比,并且对迁站后松江自动气象站代替人工观测的资料进行分析。结果表明,新观测站的平均温度、最低气温、最高气温、极端气温均高于老站;20：00至次日08：00新老测站的平均气温差要大于08：00至20：00。松江站迁站后温度变化的原因一是受两站周围环境及下垫面性质的影响;二是自动站观测代替了人工观测,感应部分的原理、观测时间、流程的不同。     

塔克拉玛干沙漠地表反照率参数化与遥感估算研究

利用塔克拉玛干沙漠大气环境观测试验站(简称塔中站)辐射四分量辐射仪所测定的短波辐射数据计算得到地表反照率,并利用太阳高度角、土壤湿度观测仪器得到的5 cm土壤湿度、遥感卫星数据对地表反照率展开研究。研究表明,不同天气下,反照率值不同,从大到小排序依次为:浮尘、扬沙、多云、沙尘暴、晴天、降雨;反照率与太阳高度角成指数关系,与土壤湿度呈现负相关关系,并据此建立了关于太阳高度角和土壤湿度的双因子参数化方程;基于塔中站地表反照率实测数据和MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectrometer)反射率产品数据,拟合出了窄波段反照率到宽波段反照率的转换系数,进而建立了宽波段反照率估算方程,并用GLASS(Global LAnd Surface Satellite)反照率产品数据对其做了验证;根据宽波段地表反照率估算方程得到塔克拉玛干沙漠地区反照率空间变化,呈现出夏季低、冬季高、春季大于秋季的特点。     

格尔木国家基准气候站人工器测与自动观测温度对比分析

利用格尔木国家基准气候站2013—2017年人工器测与自动观测5年地面A文件温度资料,依据中国气候中心下发的《对比观测期间监测资料评估技术方法》的规定,分析了温度数据人工观测与自动观测的差异。结果表明,一致率非常高,符合80%的参考标准值;粗差率整体表现为数据的异常值较少;气温月、季和年差值大部分符合参考标准值范围(±0.2℃),但最低气温的差值略超出标准参考值,差值为-0.6～-0.3℃。表明最低气温数据自动站略大于人工站。人工站与自动站气温(平均气温、最高气温、最低气温)的月、季和年际变化趋势完全一致。月际变化中,最高值出现在7月,最低值出现在1月。季节变化均表现为夏季>春季>秋季>冬季;年际变化中,最高值出现在2016年,最低值出现在2014年。人工站与自动站气温数据线性拟合结果非常好,未出现大的离散状况,表明人工站和自动站逐日、月、四季和年气温数据相差不大,未出现系统性偏差。最低气温在年数据拟合及月数据拟合(7月和9月)中通过了0.01的显著性检验,逐日、四季及其他月份均通过了0.001的极显著性检验。表明格尔木国家基准站完全可用自动站气温观测值对人工站气温值进行订正和推算。造成自动站与人工站温度差异原因有多方面,包括不同的采集方式、观测时间、仪器原理以及对仪器维护是否规范等。     

日照观测站观测环境变化对风的影响

对日照观测站、莒县观测站近50年及日照观测站周边区域自动观测站近5年的风况数据变化进行分析,结果表明:日照观测站近年受观测环境破坏影响,风数据变化异常,不能真实表达当地风况;通过数据对比分析,对日照观测的风数据给予修正,同时给出日照市风资源时空分布情况。     

汶川地震前后温江不同土层温度的变化特征

运用地面气象测报业务软件,结合铂电阻地温传感器分别采集地震前后4年(2004~2012年)的土层温度,探讨汶川Ms 8.0级地震前后温江不同土层温度的变化特征。结果表明,随着土层的加深,土壤温度呈下降的趋势,且在0 cm时达最高;0、10、15、20 cm土层的5月份平均温度随着年份的增加,其温度总体上表现出先增加后降低的趋势,在2007年5月时达最高值;而40、80、320 cm土层的5月份平均温度的年际变化相对较小。浅层(0~40 cm)地温的变化幅度较大,而深层地温(80~320 cm)的变化幅度较小;其原因主要是由于浅层地温受地面天气现象的影响较大,而深层地温则受此影响较小,但其地温总体上呈逐渐增加的趋势,与太阳辐射的增强有关,且基本不受地震释放的热量影响。地震对不同土层的温度均有不同程度的影响,且随土层的加深,其影响逐渐降低,在0、5、10、15、20 cm的土层温度中,其作用尤为明显。地震对不同土层温度的影响集中体现在震后1~3 d,而震前无明显的变化,这也是当前地震预警预报较低的原因之一。     

豫东北地面最高和最低温度非对称变化的诊断分析

利用1958～2007年豫东北4个代表站逐月平均地温资料,采用线性分析方法和相关分析方法,研究了豫东北近50年地面最高和最低温度的变化趋势和气象影响因子。结果表明,地面最高、最低温度明显存在非对称变化,主要特征是地面年平均最高温度呈明显递减趋势,而地面年平均最低温度呈递增趋势,二者变化倾向率分别为-0.90和0.34℃/10a;地面年平均温度为下降趋势,其递减倾向率为-0.23℃/10a;近50年地面平均最高温度降低了4.5℃,地面平均最低温度却升高了1.7℃,平均地面温度下降了1.2℃。各月地面温度变化趋势差别明显5,～9月明显趋凉,其中6月趋凉最突出,其地面平均最高温度递减倾向率达-2.16℃/10a;12月～翌年4月明显趋暖,其中2月趋暖最突出,其地面平均最低温度递增倾向率为0.76℃/10a;地面温度变化具有夏季趋凉、冬季趋暖的显著特征。年平均地气温差逐年递减,近地层大气稳定度增加,不利于近地层污染物和水汽扩散,由此带来轻雾日数增多,空气污染加重。相关气象因子诊断分析表明,引起地面温度趋降的原因较多,主要是日照时数减少,地面受到太阳直接辐射减少;其次是空气湿度增加、空气污染物增多,降低了太阳直接辐射的强度;此外,降水量减少,土壤湿度减小,使土壤热容量减小,保温能力下降,导致地面温度降低。     

阔叶红松混交林不同大小林隙地表温度和浅层土壤温度的时空异质性

目的探究不同大小林隙地表温度和浅层土壤温度的动态变化特征,为阔叶红松混交林苗木更新、生物多样性维持及生态环境的恢复提供理论依据。方法以小兴安岭阔叶红松林中林隙和小林隙为研究对象,采用网格法和十字样线法分别布设地表温度表和土壤温度表观测样点,在植物生长季测定了两个林隙的地表温度、地表最低和地表最高温度以及浅层（5、10、15和20 cm）土壤温度,采用经典统计学与地统计学对地表温度和土壤温度进行测量及时空异质性的分析。结果（1）地表温度和地表最高温度在生长季内（6—9月）的月变化均表现为先升后降的单峰型曲线分布,且7月达到最大值。地表温度的升温速率高于降温速率,升温幅度大,降温幅度小。（2）不同样地间地面最高温度与地面温度的变化相同,生长季内（6—9月）地面温度变化为:中林隙 > 小林隙 > 郁闭林分,最低温度变化为:中林隙 < 小林隙 < 郁闭林分。（3）各月份林隙土壤温度空间变异程度不同,6月和9月变异程度较7月和8月有所增加;随着土层深度增加,土壤温度的变异减小。（4）林隙日均地表温度和日均土壤温度均较郁闭林分高,且林隙土壤温度的最大值区域随时间出现动态变化。林隙中心地表温度和土壤温度极其日较差均高于郁闭林分。中、小林隙各土层温度差并无明显差异。（5）7月和8月土壤温度均呈较弱变异,6月和9月部分呈中等变异。结论地表温度和浅层土壤温度在不同月份均呈现出不同的变化趋势,生长季（6—9月）的地表温度与土壤温度恰恰是苗木更新及种子萌发的关键条件之一,本文旨在对群落演替和种群动态研究提供基础性数据。      

Planetary albedo changes due to aerosols

Absorption and scattering by aerosols and reflection of solar radiation from the surface determine the sign of the change in the planetary albedo caused by the presence of aerosols. This change in planetary albedo results in atmospheric heating or cooling. Small changes in the ratio of absorption to scattering over time can reverse such heating or cooling trends.     

气象因子对麦田土壤呼吸速率影响的通径分析

1材料与方法 试验于2008年3月20—31日（冬小麦拔节期）在南京信息工程大学农业气象与生态试验站的小麦田中进行。其中3月27日天空中云量〈10％,3月30日天空中云量〉80％,选择它们作为典型晴天和阴天的代表,对测定数据进行分析。土壤呼吸速率采用美国LI—COR公司生产的Li-8100土壤碳通量测定系统测定,从7：00—18：00每小时测定1次,每次测定重复3次。     

冬小麦拔节期冠层晴天光谱特征分析

利用美国ＳＥ５９０辐射分光光谱仪对晴天中午冬小麦冠层各种辐射光谱成分进行了测定研究,给出了冠层上方总辐射、反射辐射及基部透射辐射的各种光谱变化规律,研究表明冠层上方总辐射、反射辐射、基部透射辐射及吸收辐射中光合有效辐射所占百分比分别为４７９％、１６２％、２１６％和７３９％。在此基础上,进一步给出了小麦冠层反射率光谱变化规律,并利用三次样条函数对冬小麦冠层反射率光谱曲线进行模拟,结果表明２５６组实测数据组成的反射率—波长曲线可以由１２组实测数据通过三次样条函数进行较为准确的模拟,平均模拟误差为４７％,从而为冬小麦反射率光谱曲线数据压缩,建立作物遥感数据库提供了一种理论方法。     

自走式西瓜盆栽土壤信息采集装置设计与试验

为满足高频次获取西瓜植株种植土壤中湿度和其他养分含量的需求,同时解决西瓜温室大棚内由于盆栽种植密集、空间狭小所带来的人工采集数据劳动强度大、作业环境恶劣等问题,设计了一种电动自走式土壤信息采集装置。该装置的移动平台可沿预设轨道到达盆栽相应位置,多关节机械手模拟人工检测方式伸至西瓜盆栽土壤中,对湿度数据自动采集。利用设计的采集装置整体结构以及多关节机械臂机构、传感器检测部件的结构,构建了该装置的控制系统和通信系统,并进行了西瓜盆栽土壤湿度采集试验。结果表明,该采集装置稳定行走的最大速度为0.24 m/s,多关节机械臂搭载传感器能精确插入盆栽土壤中,其水平方向定位误差最大值为11 mm,装置检测盆栽的漏检率为0.92%,采集土壤信息的效率为3.2盆/min,作业流畅、性能稳定,采用循环轮检方式可替代人工完成所有盆栽土壤信息的自动采集工作。研究表明,该采集装置相比人工采集提高了盆栽信息采集的效率,也实现了高频次、高通量采集盆栽土壤信息的要求。     

一种冷库温度集中监测系统的研制

大多由果农、菜农自建的冷库一般采用悬挂温度计人工观测的方法来监视冷库温度，冷库温度观测很不方便。而由单片机、温度传感器、AD转换器组成温度测量装置，可将其安装在多个冷库的测温点，并挂在RS485总线上，各温度测量装置即可将测量结果通过RS485总线传送到安装在监控室的主机，主机再按一定顺序依次循环显示各测量点的温度，从而可实现集中检测的目的。     

长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发的时空变化

2019年4—9月,采用微型蒸渗仪测定长沙丘陵区油茶林地土壤蒸发量;利用ETgage模拟蒸散仪监测林地局部蒸散量,对比分析长沙丘陵地区土壤蒸发量的时空变化,探讨土壤蒸发随气象因素和土壤含水量的变化关系.结果 表明:长沙丘陵区油茶林土壤蒸发总量约为192.15 mm,日均为1.05 mm;不同空间位置上,阳面、绝对阴面、...