降雨量人工站与自动站数据差异分析

2015-07-25库尔奥别克哈玛尔汗

陕西水利 2015年1期

库尔奥别克·哈玛尔汗

（阿勒泰水文水资源勘测局新疆阿勒泰 836500）

人工观测仪器在我国气象观测中使用的时间较长，人工观测的数据一直以来都是作为标准值使用，而自动站建立的时间较短，大约在上世纪90年代末，我国才开始使用自动气象观测系统，自动气象站可以进行自动观测与数据存储，而且具有很多优点，经验显示，自动站数据中异常数据约占0.1%左右，此时就需要利用人工观测数据与自动站观测数据进行对比分析，但是由于各种原因人工站也会存在观测误差。在未来的一段时间里，我国长期使用的人工气象观测系统将逐步为自动观测系统所取代。

1 降雨量人工站与自动站数据差异原因分析

1.1 仪器的工作原理

（1）自动站雨量传感器引起的差异

自动站所采用的翻斗遥测雨量传感器是由承雨口、上翻斗、计量和计数翻斗、干簧管等部分组成。各部件当中当遇强降雨时，上翻斗、计量和计数翻斗会由于惯性的作用出现翻转，且由于从承水器下来的水具有一定的冲力，更加加速了翻斗的翻转速度，也就是降水过程中振动和风切变引起的翻斗翻动使雨量值的误差加大。

（2）人工站雨量器引起的误差

人工站一般采用雨量器和虹吸式雨量计两种雨量仪器。雨量器主要由雨量筒和量杯组成；而虹吸式雨量计由盛水器、浮子、自计钟筒和虹吸管等部件组成。

人工站雨量传感器所引起的测量误差主要包括人工站盛水器口缘引起、雨量器承水器与漏斗之间接缝引起和水位尺或自计水位计引起等。承水器的口缘稍微向内弯曲，如遇刮风等天气因素，雨滴便会倾斜落下，如果雨滴溅出盛水器的话便会造成漏侧；雨量器承水器与漏斗之间的接缝会造成雨水滞留，同样引起缺测。

1.2 观测时空

按照观测规范的要求，人工观测时间是在正点前8分钟内进行，也就是说人工降雨量的观测时间约为52分钟，而自动站是在正点（即00分）瞬时进行，所以两者之间有至少8分钟的时间差，这种时间上的间隔会引起观测差异。

在一些西部寒冷地区，是在上午8时进行降水观测的，这必定会影响观测数值的准确性，因为人工测站观测仪器在室内安装，自动站仪器在室外观测场安装，上午8时室外异常寒冷，这种内外环境差异造成观测差异。

除了时间因素外，观测站的地理位置和安装地点对数据的准确性也有非常重要的影响，经验表明，两种仪器之间间隔超过4米便会产生观测差异。

1.3 天气现象的影响

在第二点中我们已经说明，自动站和人工站进行降雨量观测时有至少8分钟的时间差，试想一下，在这8分钟内完全可能发生短时剧烈天气现象，如果在人工站读取后，突然出现大风、冰雹、龙卷风等短时剧烈天气现象，使气象要素突变，此时自动站在正点再进行数据测量的话，两种仪器的观测值必然不同。但是这种差异是真实天气状况的反映，无须作处理。