山西省能见度自动与人工观测资料对比分析

2014-07-21李亚军等

科技与创新 2014年6期

李亚军等

摘要：通过对山西省10个国家站2012-01—10自动观测能见度资料与人工观测能见度资料的相关性、差异性、一致率、粗差率和波动性等进行对比、分析，反映出自动观测资料和人工观测资料具有一定的一致性，并分析了存在差异的原因，提出今后工作过程中需要注意的事项。

关键词：能见度；自动观测；人工观测；数据

中图分类号：P412.17 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）06-0149-04

长久以来，能见度观测是通过人工定时目测来获取，且人工观测能见度具有观测时次少和观测主观性影响等特点。近年来，在山西省10个国家站安装了自动能见度观测仪器，增加了观测密度，避免了人为误差，可以对能见度进行实时监测和采样。通过对自动站能见度观测资料和人工观测能见度资料进行多方面的对比、分析，既可以检验自动观测资料的可靠性和替代性，同时也使人工观测资料的应用更具客观性。

1 资料和方法

1.1 资料

1.1.1 台站信息

本文选取了山西省10个可进行人工能见度观测，并且安装了自动能见度观测仪器的国家气象站从2012-01—10的自动和人工能见度观测数据。台站列表如表1所示。

从表10可以看出，在日降水量≥25 mm且有雾的情况下，相关性较好。从对比差来看，在日降水量≥25 mm的情况下，两种观测资料最为接近。但从相对对比差看，只有在雾和日降水量≥25 mm时，自动观测值的相对差要大于人工观测。

从表11中可以看出，白天08—17时相关性较好，在有降水现象时相关性最差。从对比差来看，有降水时两种观测资料最为接近；但从相对对比差看，只有在有降水现象、雾和相对湿度小于30%时，自动观测值的相对差要大于人工观测。

从表10、表11中可以看出，相关性受天气影响的因素是存在的，有降水时相关性差，夜间21时至次日凌晨5时的相关性明显低于白天08—17时的。在日降水量大于25 mm的情况下，粗差率最小，说明异常数据最少；能见度在0～1 km时，粗差率最大，说明此天气条件下异常数据较多。

3 结论

通过对山西省2012年10个月能见度自动观测与人工观测资料的对比、分析，反映出自动观测资料和人工观测资料还是具有一致的统计特征的，但仍存在一定的差异性，在今后的工作使用中需要注意以下几点。

3.1 关于空间

人工能见度观测与自动能见度观测在不同空间采样的问题上，是非常敏感的。当空间中的能见度情况不均匀时，会直接造成某一时刻观测资料的能见度等级产生巨大变化。当发生局地雾、团雾、霾、烟、沙尘、阵性降水（雪）等情况时，更可能会造成数据失真，特别是当出现（轻）雾、霾等需要能见度观测资料明确实际天气情况时，可能会造成判断失误。

3.2 关于时间

对于最主要的整点观测记录，自动观测能见度只能严格限于取样时间，因此，可能会遗漏比较重要的低能见度过程。相对而言，人工观测则可能主观综合前后一段时间的天气过程，主动将观测时段外的低能见度现象加以考虑，虽然时间上不是十分准确的，但不容易遗漏重要的低能见度过程。如果观测任务进行切换，此情况可能会造成雾等天气记录的序列不连续。

3.3 关于观测值

无论是样本数还是相对对比差，自动观测的值普遍较人工观测的值小。此情况带有系统性，统计特征相对比较稳定，虽然不能用于确定建立每一个时次资料的订正依据，但对于月、年以上的统计值是可以考虑进行一定程度的系统性订正处理的。

3.4 关于观测数据

观测资料的数据有效率在业务化运行中还需要进一步提高，要进一步优化、完善观测资料处理软件，加强异常时段及前后数据的处理，增加初级质量控制，防止超量程和0数据。建议对超量程的数据不使用50 000表示，改为缺测或其他表示方式，以防使用时理解错误。