自动观测与人工观测土壤温度差异及分析

利用我国基本(准)站在人工观测与自动观测双轨运行期间的平行观测资料,分析了不同观测方式下各层土壤温度的差异.结果表明,全国平均自动与人工观测各层土壤温度的日对比差值均在0.11℃以下,且日对比差值随着深度的增加而减小.从5 cm到320 cm,无论冬季还是夏季,全国绝大部分地区平均对比差值在±0.2℃之间.由浅至深各层土壤温度日对比差值的标准差从0.78℃减小至0.47℃,其不确定度在5～ 20 cm时均超过了1.0℃,但在深层(40 cm及以下),不确定度已经低于1.0℃.除极个别站外,各层自动与人工观测日平均值无显著性差异.自动与人工观测土壤温度的差异主要是由于土壤中水平温度场分布非均匀和土壤垂直温度梯度很大及对比观测时间不同步造成的.     

自动观测和人工观测风的差异及其订正的初步研究

利用人工和自动站平行观测的风数据,对两种观测得到风资料的差异进行了对比和分析。结果表明,不同的风速等级、观测仪器以及不同区域对观测差异都有影响;针对不同的影响因子进行了相应的订正,结果显示,按照不同风速等级进行订正的效果最好。     

自动站小时气压的质量控制方法研究

针对自动站气压观测的特点,研制了自动站小时气压完整的质量控制方法以及适用参数,具体方法包括：气候学界限值检查、高度界限值检查、台站极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查和空间一致性检查等。使用该方法对我国2009年3393个自动站小时气压值进行了质量控制试验,效果良好。试验结果显示,国家自动站气压的完整性和质量明显好于区域自动站;贡献率较大的为气候学界限值检查、台站极值检查和空间一致性检查。建立的自动站气压质量控制方法适用于实时质量控制和非实时质量控制,对提高气压资料的质量和质量控制的效率很有益处。     

气象辐射站与基准辐射站观测资料的差异评估

选取2013年3个站址相同的气象辐射站和基准辐射站的观测资料,对比分析国产辐射观测仪器与世界先进仪器两类仪器的观测差异,同时对影响观测的气象因子进行分析。结果表明,漠河站和温江站的总辐射、直接辐射、散射辐射与基准辐射站的平均相对差值均在±3%的范围之内,观测质量较好,但反射辐射和净辐射的平均相对差值接近或大于±10%;而焉耆气象辐射站与基准辐射站观测存在一定的系统偏差。气象辐射站与基准辐射站的观测差异具有明显的日变化特征,差值与相对差值表现出相反的日变化特征,分别在日出以后随着太阳辐射的增强而逐渐增大(减小),并在中午时刻达到最大值(最小值),此后,逐渐减小(增大),在夜间达到最小值(最大值);气温、相对湿度和大气能见度对辐射观测质量有明显影响,当出现较高或较低的气温、较高的相对湿度或较低的大气能见度时,气象辐射站和基准辐射站的观测差异均较大。     

全国降水天气现象平行观测对比分析

采用2017-08—2018-08全国2363个气象站降水现象平行观测对比观测数据,分别从数据完整性和准确性方面对雨、雪、毛毛雨、冰雹、雨夹雪5种降水现象自动观测数据进行了对比分析。结果表明:(1)雨、雪、毛毛雨现象的过程捕获率最高,分别为66.9%、69.2%、50.1%,冰雹的小时捕获率最高,为51.8%,雨夹雪的各捕获率指标均较低。(2)毛毛雨的漏报率最高为65.9%,雪的漏报率次之为35.6%,冰雹的漏报率最低为16.2%;毛毛雨、雨的错报率较低,雨夹雪和冰雹的错报率较高,毛毛雨、冰雹错报为雨的比例较高,雨错报成毛毛雨的比例较高,雪错报成毛毛雨和雨的比例较高,而雨夹雪则常常是毛毛雨、雨、雪交替出现;毛毛雨和冰雹的空报站点较多。(3)降水现象仪对降水现象的识别可达到分钟级,但与人工观测降水现象相比,存在漏报、错报和空报情况,需要在气象站数据采集端进行质量控制,不断优化降水现象识别算法,并结合其他天气要素进行降水现象综合判识,以提高仪器对降水天气现象的捕获率,降低漏报率、错报率和空报率。