徐 非,楊炳玉

(云南省氣象信息中心,云南 昆明 650034)

1 引言

云南省125個地面氣象臺站從2019年1月1日起正式開始光電式數(shù)字日照計和人工平行觀測，為期6個月。在平行觀測開始的前3個月，自動觀測數(shù)據(jù)缺測情況較為嚴(yán)重，可能對分析結(jié)果的真實性產(chǎn)生影響，因此本篇文章不對1月份、2月份、3月份的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 評估結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)完整性評估

4月份、5月份、6月份的日照平行觀測軟件數(shù)據(jù)中，均有缺測。其中5月份大關(guān)站出現(xiàn)缺測，缺測率為3%。6月寧蒗缺測率為4.31%，太華山缺測率為2.08%，文山站缺測率為2.64%。以上缺測均為儀器故障導(dǎo)致。4月缺測較多，共有13個站數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺測，其中孟連站缺測率最高，35%。其他臺站缺測率直3%以內(nèi)。

2.2 數(shù)據(jù)一致性分析

全天日照時數(shù)一致性分析：如光電式數(shù)字日照計全天日照時數(shù)連續(xù)累計時間達(dá)到或超過3 min，或暗筒式日照計小時內(nèi)日照時數(shù)累計達(dá)到0.1 h，則進(jìn)行全天日照時數(shù)一致性分析。

首先對暗筒式日照計和光電式數(shù)字日照計日出日落時段的小時數(shù)據(jù)差值(自動觀測-人工觀測)在不同范圍內(nèi)的百分率進(jìn)行統(tǒng)計分析。

表1為人工觀測與自動觀測結(jié)果的小時日照時數(shù)差值的月平均值分布。云南省4、5、6三個月兩種觀測方法所得結(jié)果的小時日照時數(shù)差值月平均值分布基本一致。其中，絕對值小于等于0.05 h的臺站最多，3個月均超過70%；絕對值位于0.1～0.05 h之間的臺站較多，3個月均達(dá)到或超過20%；絕對值大于0.1的臺站較少，3個月均不超過10%。從小時數(shù)據(jù)來看，人工觀測與自動觀測結(jié)果接近。

表1 自動觀測日照時數(shù)與人工觀測小時日照時數(shù)的平均差值分布(X為日照時數(shù)單位：h)

再對兩種觀測方式所得日數(shù)據(jù)差值(自動觀測-人工觀測)進(jìn)行統(tǒng)計分析。表2的數(shù)據(jù)為云南省各臺站自動觀測與人工觀測結(jié)果的日照數(shù)據(jù)月平均值絕對值的分布。平均值的絕對值小于等于0.5 h的站最多，其中4月份和5月份均超過60%，6月稍低，占44.8%。絕對值大于0.5 h小于等于1.0 h的次之，其中4月份占比最高，達(dá)到29.1%，5月份占比最低，達(dá)到24.8%。6月份絕對值位大于1.0 h小于等于2.0 h的臺站最多，達(dá)到24.8%，4月份最少，占7.3%。絕對值大于2.0 h的臺站較少。

表2 自動觀測與人工觀測日日照時數(shù)的平均差值分布(X為日照時數(shù)單位：h)

經(jīng)對3個月的對比觀測數(shù)據(jù)分析還得出，小時差值(自動觀測-人工觀測)為負(fù)值的臺站數(shù)占78%(97個站)，日差值為負(fù)值的臺站占74%(92個站)，這表明自動觀測較人工觀測結(jié)果整體偏低。

3 評估結(jié)論與研究展望

3.1 數(shù)據(jù)完整性于一致性

在平行觀測時間段內(nèi)，1～3月份文件完整性較差，有整月缺測的情況出現(xiàn)，主要原因為臺站觀測人員對新設(shè)備和新軟件不熟悉所致。5、6月份都沒有整月缺測情況出現(xiàn)，且缺測率大幅降低。整體上看儀器工作穩(wěn)定，人員熟悉儀器和軟件后觀測工作進(jìn)行順利。

從統(tǒng)計結(jié)果上看，人工觀測的日照小時數(shù)據(jù)與自動觀測數(shù)據(jù)接近，平均差值絕對值小于等于0.05h的臺站占比 3個月均超過70%。人工觀測的日照日數(shù)據(jù)與自動觀測數(shù)據(jù)相對接近，平均值差值絕對值小于等于0.5 h的站最多，4月份和5月份占比均超過60%。

從數(shù)據(jù)整體分布來看，自動觀測數(shù)據(jù)整體上比人工觀測數(shù)據(jù)偏低。

3.2 研究展望

儀器性能差異是造成觀測數(shù)據(jù)差別的重要原因。孟慶勇等[1]在文中提到，人工觀測儀器與自動觀測儀器的感應(yīng)閾值不同是造成數(shù)據(jù)差異的重要原因。楊召瓊[2]也提出了類似的觀點(diǎn)。杜冰[3]、馬明[4]等人對兩種日照觀測方式所得到數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，也得出了自動觀測數(shù)據(jù)比人工觀測數(shù)據(jù)偏低的結(jié)論。

陸忠濤[5]等人分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，兩種觀測方式得到的數(shù)據(jù)，其一致性中午時段比日出日落時段好。由此推測，天氣現(xiàn)象和太陽高度可能同樣會對數(shù)據(jù)造成影響，這些都需要進(jìn)一步統(tǒng)計分析。