浅层地温传感器的故障分析

本文针对章丘站7月份20cm地温自动观测数据异常,将自动站与人工站的观测资料进行对比分析,并将自动站四支浅层地温传感器放在同一环境下进行对比分析,证明20cm地温传感器存在故障并及时进行了更换,保证了自动站观测资料的准确性。     

自动站地温场维护之我见

对高州站自动与人工观测地面极端温度差异过大的原因分析,得出地温场维护不当,是造成自动站地面温度偏离的主要原因,进而提出自动站地温场日常维护的新措施,供大家参考。     

基于Keithley 2000实现多路地温传感器数据采集

利用VB环境下的串行通信控件,借助于Keithley 2000多路扫描卡,实现Keithley 2000数字多用表与计算机的串行通信及4线电阻测量方式下10路地温传感器数据自动化批量采集,从而解决自动站铂电阻温度传感器室内校准中依靠自动站采集器存在通道误差、校准精度不高的问题。业务应用表明:使用该系统校准地温传感器,具有检定结果精度高、数据刷新快捷等优点,提高了工作效率。     

自动气象站地温场布线改造的思考

在更换地温传感器过程中,管道拐角太多,传感器连接线之间相互缠绕,给台站换线带来了很大的困难。该文论述了自动站地温场地温传感器布线改造的方案,为规范、简化台站更换地温传感器提出了思路和方向,也为以后自动站地温传感器的室内送检流程简化作了铺垫。     

间歇性深层地温传感器故障的处理方法

1引言自动气象站投入业务运行以来,为我们提供了更加详尽的数据资料,同时对我们观测员提出了更高的要求。梅河口市气象站使用的是长春气象仪器厂生产的PT-100铂电阻地温传感器。2013年2月,梅河口市气象站深层地温传感器采集数据出现间歇性故障,出现时间大多在夜间,2月下旬尤为严重,直接影响日数据及报表的数值统计,我们对此进行了认真分析并采取了多种处理方法,消除了该现象,使得设备正常运行。     

根据对比观测数据判断浅层地温传感器的异常

通过自动站与人工站的浅层地面温度对比观测资料,判断浅层地温传感器异常及失灵.     

自动气象站铂电阻温度传感器故障辨析与异常数据的处理

从自动气象站铂电阻温度传感器原理结构入手,阐述了传感器的测试技术。针对业务运行中出现的问题,将故障识别方法分为电阻测量法和数据分析法,为判断铂电阻传感器故障提供新的思路,总结归纳了异常数据处理方法,按照业务规定对异常数据进行处理,保证数据正确性和可用性。有助于台站观测人员快速判断铂电阻传感器工作状态,及时排除故障、正确处理异常数据。提高业务人员自动站保障能力,从而保证自动气象站稳定运行。     

自动气象站一次地温异常现象分析

自动气象站运行以后有效避免了人工观测方式下地温的误读现象,提高了地温数据质量。由于自动观测模式对仪器质量及维护方法提出了更高的要求,因此观测人员应不断提高理论水平和责任心。维护不当,自动采集的数据可能发生系统性错误。本文通过地温数据质量控制的一个实例,警醒一线观测人员。     

自动气象站地温数据异常分析与处理

<正>随着科技不断进步,自动观测逐渐代替了人工观测,主要气象要素已基本实现了仪器观测,因此自动气象观测设备的保障成为业务工作的重要部分。结合多年气象仪器维修经验,从地温传感器故障入手,分析故障原因并对地温传感器的连线方式与方法提出建议。1地温传感器工作原理地温传感器是能感受规定的被测量,按照一定的规律将被测量转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。Pt100型铂电阻的阻值在一定测量范围内随温度的变化     

陕西自动气象站与人工气象站0～20厘米地温对比分析

通过对陕西2003-2005年自动气象站与人工气象站0～20cm地温平行观测数据对比分析,找出两者之间的差异及产生差异的原因,为历史资料的连续使用提供依据。分析结果表明：自动气象站与人工气象站观测的0～20cm地温夜间差异较小,白天差异较大,且白天自动气象站数据高于人工测值;二者的差异也有季节变化,冬季差异较小,其它月差异较大;差异随土壤深度的加深而减小;自动站观测与人工站观测地温偏差与自动站仪器没有关系,也与站点的区域分布没有明显关系;10～20cm地温自动站数据在3—5月与历史累年值容易产生显著性差异;地面平均温度和地面最低温度在地面有积雪的月份与历史累年值容易产生显著性差异,且自动站数据比累年值偏高。自动站与人工站0～20cm地温虽有差异,但与历史累年值相比差异较小（≤0．7℃）,可以与历史资料连续使用。     

不同积雪深度下地面温度与雪面温度的相关

基于新疆昌吉州5个国家气象站2008—2010年积雪深度大于等于0 cm的实测地面温度与雪面温度,对0 cm地面温度（含最高、最低）、雪面温度（含最高、最低）及云量、日照时数、雪深进行统计分析,找出不同积雪深度下地面温度与雪面温度的关系,并以阜康市天池气象站2011年所有积雪日数据对关系模型作检验。结果显示：地面温度与雪面温度的关系有3个雪深分层：5 cm以下、6~40 cm和40 cm以上,积雪深度为0~5 cm时,地面温度与雪面温度差值很小,受雪深及天气条件影响明显,雪深6~40 cm,主要受雪深影响,雪深超过40 cm,地面温度趋于定值。     

浅谈多传感器融合技术在气象观测中应用

多传感器融合技术现阶段在气象观测中的应用主要体现在气温降水多传感器上,多传感器的正式运行减轻了地面气象观测人工维护工作量,确保气温与雨量数据的完整性,但在使用中发现多传感器融合观测存在的一些问题,如果能完善解决这些问题,则能进一步提高气温降水观测数据的准确性,实现全方位地面观测自动化。     

农田小气候自动观测系统温度梯度观测设计

垂直梯度是小气候观测的突出特点,为研究矮杆作物和高杆作物农田小气候合理的梯度观测设计标准,以小麦和玉米为例,对2012年郑州和泰安两地麦田和玉米田气温和裸温垂直梯度变化特征进行分析,结果表明： 气温与裸温的垂直梯度变化在时间和空间分布上均有很好的一致性,可利用裸温不同层次间垂直梯度变化特征确定气温传感器合理的安装高度;根据麦田和玉米田裸温垂直梯度变化特征,考虑到温度防辐射罩高度限制,矮杆作物田小气候气温应在距离地表面25 cm、50 cm和150 cm高度附近分别设置观测层次,高杆作物田小气候气温应在距离地表面25 cm、50 cm、150 cm和300 cm高度附近设置观测层次。     

地温测报质量与信息规则库的关系

对我国现有的气温和0～320cm各个层次的地温进行了比较和综合分析,揭示出了地温的垂直变化规律,阐述了地面气象业务软件参数设置里"规则库"与台站数据质量控制结果的密切关系。在此基础上介绍了自动气象站的观测员和预审员如何及时发现和判定一系列异常数据正误的方法。结果利于帮助有关工作人员了解地温的变化特点和规律,及时分析、判定、发现异常数据。     

太原草温、地温变化特征分析

通过对太原基准站2009年1月一2010年12月的草温与地温同步观测资料分析,总结出草温与地温在不同季节的气候变化特征,分析了草温与地温的差异,简单阐述了产生不同特征的原因。分析表明,草温年平均值小于地温年平均值,草温各月的年平均值均小于地温;地温极端最高温度高于草温极端最高温度,草温极端最低温度低于地温极端最低温度;草温的平均最高温度在冬、秋季高于地温,草温的平均最低温度全年低于地温;草温在不同季节变化有所差异,在冬季、秋季草温的平均温度的振幅大于地表温度,草温的低温低,高温高;在秋季草温变化与冬季相仿,但幅度略小于冬季;春季、夏季草温与地温对比趋势相同,草温的高温低,低温持平,夏季草温与地温对比,草温的低温略低,高温偏高胜于春季。 草温的日较差常常大于地温的日较差,出现上述差异的主要原因：①传感器安装环境不同。②被测量的介质热容量不同,热容量愈大,物质的温度变化愈小,反之依然。③被测介质吸收到的辐射量、热传导不同。     

双套自动站地面温度观测数据差异分析

通过对陕西省7个国家气象站2014年新、旧双套自动站逐小时地面温度对比差值进行分析,发现利用现有观测方法和观测设备,地面温度观测值误差较大,数据一致率仅有93.67%,而超差率高达35.70%,且白天误差更为明显。通过对可能影响地面温度观测值的因素进行深入分析,并结合试验结果,得出太阳辐射强度对地面温度观测差值的影响不大,而观测场土质、观测方法、传感器维护以及设备型号与其有密切关系。建议采用采样面积更大的观测设备或观测方法替代现有单支铂电阻直埋观测法。     

基于EOF的高时空分辨率自动站温度观测资料质量控制

随着我国气象自动化观测技术的发展,全国已经建成了70 000多个自动观测站点,全面实现了气象观测自动化。自动化观测技术使得气象常规观测资料量得到了飞速增长,这也使得通过质量控制提高自动观测站资料的利用率尤为重要。利用江苏省气象局提供的2019年12月1日00时—7日23时共168个时次的地面自动站温度观测资料,及ECWMF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的ERA5(ECMWF Reanalysis V5)再分析资料中的温度格点资料作为背景场,结合常规质量控制方法及EOF (Empirical Orthogonal Function)质量控制方法,建立了适用于高时空密度的地面温度资料质量控制方法,并对我国中东部地面自动站温度观测资料进行质量控制试验。结果表明,在利用常规质量控制方法剔除观测资料中明显异常的资料后,针对自动站高密度的特点,通过选择合适的分析区域,EOF分析方法可以很好提取有组织的观测系统信息,从而保证剩余信息更好地满足随机分布特点,利用随机概率分布特点就可以很好剔除异常观测资料,并且可以避免天气变化的影响。     

和林格尔县地温变化与气温的关系

利用和林县气象局1960—2008年气温、40、80cm地温月平均数据,降水、日照、积雪月总量数据,对地温与气温的变化关系及其影响因子进行了分析。结果表明,40cm地温与气温有相同的变化趋势,其突变点与气温变化的突变点相同,均为1987年。40cm地温在夏季略受降水的影响,而冬季受积雪的影响较明显。其终年与日照时数相关较弱,说明地-气辐射过程平衡的速度较快,会很快消除掉其他气象因子带来的地温与气温之间差异的阶变。40cm与80cm地温变化的一致度很高,表明80cm很少得到来自地壳内部热量,80cm地温变化的两个异常点分别位于1988年和1990年,处于1987年附近但落后于1987年,说明气候突变会影响到80cm地温变化,但影响滞后。     

地面温度与雪面温度对比

通过平行观测,对德州市气象局所辖的陵县(2003～2004年)、武城(2004～2005年)、德州(2006～2007年)3站冬季有积雪时,人工站与自动站的地面温度观测资料进行统计分析,得出有积雪状况下的β值(β=自动观测地面温度/人工观测雪面温度)。自动观测的地面温度更能代表实际地面状况,这种对比关系可为使用地表温度的水文及农业部门提供一个更加准确的地面温度使用参数β,以掌握地面温度的变化规律,为地能、地热、地水的预测与判断提供准确数据。     

地基双波段测云系统及其对比试验

针对地基测云系统中云在可见光波段与红外波段中表现出的不同特性,用双站数字式云高仪所测云高进行标校,结合地面实时观测天顶红外辐射亮温及地面环境参数,分析地面到云层底大气对红外辐射亮温的影响,从中发现利用天空红外辐射亮温来遥感云底高度的可行性,研发地基双波段测云系统。该系统以对流层大气的垂直温度递减率为理论基础,建立云层底到地面的温度递减梯度参数K,根据递减梯度参数反演天顶方向的云高。该算法不依赖于探空数据,通过实时定标形式得出符合仪器所在地的云底高反演公式。通过与维萨拉激光云高仪CL31进行数据对比分析得出,地基双波段测云系统反演结果具有较高的准确性。