唐春燕

摘 要 宜賓市南溪區(qū)氣象局一般站自2016年1月1日使用新型自動站（DZZ5）以來，提升了地面氣象觀測自動化和現(xiàn)代化水平，增強(qiáng)了觀測資料的準(zhǔn)確性、完整性和可靠性。由于氣象自動站儀器的更新，啟動DZZ5型自動氣象站將導(dǎo)致新型站和備份站觀測數(shù)據(jù)存在差異。基于此，研究新型自動站（DZZ5）與備份自動站（CAWS600）觀測數(shù)據(jù)差異，得出各氣象要素的訂正數(shù)據(jù)，確保南溪區(qū)一般站氣候統(tǒng)計(jì)資料的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。

關(guān)鍵詞 新型自動站；備份自動站；氣象觀測數(shù)據(jù)；對比

中圖分類號：P415.12；P412 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.05.063

1 資料與方法

1.1 資料選取

2016年新型自動站與備份自動站每日觀測數(shù)據(jù)，包括日平均氣溫、日平均相對濕度、日平均氣壓、2 min平均風(fēng)速、日總降水量、0～320 cm日平均地溫。

1.2 分析方法

本文所采用主要分析方法，氣候統(tǒng)計(jì)學(xué)中的差值平均值、超差率、相關(guān)系數(shù)，對兩站觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析[1-3]。

2 對比分析結(jié)果

由于將新型站和備份站數(shù)據(jù)按照同一日期進(jìn)行比較才有意義，故備份站所缺數(shù)據(jù)對應(yīng)的新型站數(shù)據(jù)不做分析。2016年，新型站有效樣本數(shù)為5 124個(gè)（缺測率為0）。備份站由于設(shè)備升級造成部分?jǐn)?shù)據(jù)缺測，備份站總有效樣本數(shù)為4 520個(gè)（缺測率為12%），其中日平均氣溫、日平均相對濕度、日平均氣壓、2 min平均風(fēng)速、0 cm日平均地溫、5 cm日平均地溫、10 cm日平均地溫、160 cm日平均地溫、320 cm日平均地溫均缺測35個(gè)（缺測率為9.6%），日總降水量缺測3個(gè)（缺測率為0.8%），15 cm日平均地溫缺測49個(gè)（缺測率為13.4%），20 cm日平均地溫缺測168個(gè)（缺測率為45.9%），40 cm日平均地溫缺測36個(gè)（缺測率為9.8%），80 cm日平均地溫缺測33個(gè)（缺測率為9.0%）。對比結(jié)果見表1。

2.1 日平均氣溫

兩站日平均氣溫對比差值平均值為0.31 ℃，超過差值最大允許誤差，故兩站數(shù)據(jù)不能進(jìn)行訂正使用。兩站日平均氣溫相關(guān)系數(shù)為0.999 7，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，日平均氣溫超差次數(shù)52次，超差率為15.7%，超差率較高，說明兩站氣溫傳感器穩(wěn)定性較差。

2.2 日平均相對濕度

兩站對比差值平均值為6%，超過差值最大允許誤差，故兩站數(shù)據(jù)不能進(jìn)行訂正使用。兩站日平均相對濕度相關(guān)系數(shù)為0.958 7，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，日平均相對濕度超差次數(shù)0次，超差率為0%，說明兩站相對濕度傳感器穩(wěn)定性較差。

2.3 日平均氣壓

兩站對比差值平均值為-0.2 hPa，新型站日平均氣壓比備份站平均低0.2 hPa。根據(jù)規(guī)定氣壓差值最大允許誤差為0.3 hPa，故可用-0.2 hPa的差值進(jìn)行氣壓的氣候資料訂正。兩站日平均氣壓相關(guān)系數(shù)為1，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，日平均氣壓超差次數(shù)6次，超差率1.8%，超差率很低，說明兩站氣壓傳感器穩(wěn)定性較好。

2.4 2 min平均風(fēng)速

兩站對比差值平均值為0.3 m·s-1，新型站2 min平均風(fēng)速比備份站平均高0.3 m·s-1。根據(jù)規(guī)定風(fēng)速差值最大允許誤差為0.5 m·s-1。故可用0.3 m·s-1的差值進(jìn)行2 min平均風(fēng)速的氣候資料訂正。兩站2 min平均風(fēng)速相關(guān)系數(shù)為0.783 4，兩者相關(guān)性較差。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，2 min平均風(fēng)速超差次數(shù)0次，超差率0%，說明兩站風(fēng)速傳感器穩(wěn)定性很好。

2.5 日總降水量

兩站對比差值平均值為0.37 mm，根據(jù)規(guī)定降水量最大允許誤差（當(dāng)降水量≤10 mm時(shí)，為±0.4 mm；當(dāng)降水量>10 mm時(shí)，為±4%）。故可用0.37 mm的差值進(jìn)行日總降水量的氣候資料訂正。兩站日總降水量相關(guān)系數(shù)為0.985 6，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，日總降水量超差35次，超差率為9.6%，超差率較大，說明兩站雨量傳感器穩(wěn)定性較差。

2.6 0 cm日平均地溫

兩站0 cm日平均地溫對比差值平均值為-0.38 ℃，超過差值最大允許誤差，故兩站數(shù)據(jù)不能進(jìn)行訂正使用。兩站0 cm日平均地溫相關(guān)系數(shù)為0.995，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，0 cm日平均地溫超差次數(shù)149次，超差率為45%，超差率很高，說明兩站0 cm日平均地溫傳感器穩(wěn)定性很差。

2.7 日平均淺層地溫

兩站日平均淺層地溫的對比差值都未超過差值最大允許誤差，故兩站日平均淺層地溫?cái)?shù)據(jù)可以進(jìn)行訂正使用。兩站日平均淺層地溫相關(guān)系數(shù)都較高，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，日平均淺層地溫中

（5 cm日平均地溫超差次數(shù)90次（超差率為27.2%）、15 cm日平均地溫超差次數(shù)59次（超差率為18.6%），超差率都較高，說明兩站5 cm和15 cm日平均地溫傳感器穩(wěn)定性較差），其余淺層地溫超差率都很低，傳感器穩(wěn)定性很好。

2.8 日平均深層地溫

兩站除320 cm日平均地溫對比差值超過差值最大允許誤差外，其余日平均深層地溫?cái)?shù)據(jù)可以進(jìn)行訂正使用。兩站日平均淺層地溫相關(guān)系數(shù)都較高，兩者相關(guān)性很好。計(jì)算超差率發(fā)現(xiàn)，日平均淺層地溫中（320 cm日平均地溫超差次數(shù)102次（超差率為30.8%），超差率很高，說明兩站320 cm日平均地溫傳感器穩(wěn)定性較差），其余深層地溫超差率都很低，傳感器穩(wěn)定性很好。

3 結(jié)論

1）新型站和備份站觀測數(shù)據(jù)存在一定的差異，日平均氣溫、相對濕度、0 cm日平均地溫和320 cm日平均地溫差異較大，都不能進(jìn)行氣候資料訂正。

2）兩站2 min平均風(fēng)速相關(guān)系數(shù)為0.78，說明兩站

2 min平均風(fēng)速相關(guān)性很差。

3）兩站日平均相對濕度、2 min平均風(fēng)速、80 cm和160 cm日平均地溫的數(shù)據(jù)超差率都為0。說明兩站濕度、風(fēng)速、80 cm和160 cm地溫傳感器穩(wěn)定性很好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳玉川，胡德鳳.都江堰氣象站CAWS600與DZZ5自動氣象儀器及其觀測數(shù)據(jù)對比分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（32）：177-178，183.

[2] 美合日阿依·牙里坤.新型自動氣象站能見度觀測數(shù)據(jù)與人工觀測值差異分析[J].科研，2017（1）：168.

[3] 張永霞.新型自動站（DZZ6）與備份自動站（CAWS600）觀測數(shù)據(jù)對比分析[J].自然科學(xué)，2016（9）：28.

（責(zé)任編輯：趙中正）