降水自记跟踪迹线与雨量筒雨量误差浅析

中国气象局下发的降水自记纸数字化处理系统软件(以下简称系统软件)可以提供每小时降水量,并通过程序转化为每分钟降水量。系统软件通过降水自记纸处理、扫描及扫描检查操作、降水曲线提取、降水强度数据转换和质量检查等步骤,在完成质量检查后会自动打开错情文件。错情文件显示了被选文件的质量检查结果。系统规定“日降水合计值与雨量筒日降水量总量偏差大于日降水总量的5%”为错情。我们对兴城等11个台站7399张日降水自记迹线(降水自记纸曲线被跟踪的线称为迹线)的结果进行分析发现:各台站错情不同,主要错情有日降水合计值与跟踪迹线的误…     

降水自记跟踪迹线与雨量筒雨量误差浅析

中国气象局下发的降水自记纸数字化处理系统软件(以下简称系统软件)可以提供每小时降水量。并通过程序转化为每分钟降水量。系统软件通过降水自记纸处理、扫描及扫描检查操作、降水曲线提取、降水强度数据转换和质量检查等步骤。在完成质量检查后会自动打开错情文件。错情文件显示了被选文件的质量检查结果。系统规定“日降水合计值与雨量筒日降水量总量偏差大于日降水总量的5％”为错情。我们对兴城等11个台站7399张日降水自记迹线(降水自记纸曲线被跟踪的线称为迹线)的结果进行分析发现：各台站错情不同，     

高寒山区固态降水观测对比研究

降水类型变化是深入理解全球变暖背景下陆地水循环演变的重要内容,高寒山区降水类型观测研究一直是国内外学者关注的热点和难点问题。本文选用2018年5月至2020年4月乌鲁木齐河源1号冰川末端的PWS100激光雨滴谱仪和Geonor T-200B称重式雨雪量计的同步降水观测数据进行对比研究。结果表明：（1）PWS100观测结果显示该试验场以固态降水为主,固体颗粒物占总颗粒物的63%,液体颗粒物占总颗粒物的37%;月尺度上,6-8月粒子数量最多,其中液态粒子占57%,固态粒子43%。其余月份以固态粒子数为主,占总粒子数的96%。（2）基于降水粒子在不同温度区间所占比重,以气温6.5℃为临界值划分降水类型。修正后T-200B降雨总累积量为1202 mm,占DFIR的67%,低估了降水量,但平均相对捕获率达到了87%。（3）两台仪器观测的降水总量大致相同（仅相差71 mm）,然而,季节性差异明显,6-8月PWS100比T-200B高出73 mm, 9月至次年5月则少37 mm。PWS100在降水量大、降水类型复杂的夏季,观测到的降水量大,而冬季降水量较少,且PWS100对小雨滴不敏感,会导致捕获量...     

Dsc1称重式降水传感器与降水多传感器标准控制系统观测数据对比分析

基于遵义市12个国家级气象观测站2020年12月—2021年3月的DSC1称重式降水传感器和双翻斗降水多传感器标准控制系统采集的液态降水量数据,对降雨总量、不同量级降雨量、分钟捕获有效降雨量的次数、感应时间等进行对比分析,找出差异产生的原因,提出建议。     

深圳地区Parsivel雨滴谱仪与SL3-1雨量筒对比分析

为深入研究Parsivel激光雨滴谱仪在深圳暴雨多发天气条件下的适应性情况,选取了2015—2016年共2年的降水过程为研究对象,将降水过程按小时最大雨量分为5类:0~10、10~20、20~30、30~40、40~60 mm。分别利用激光雨滴谱仪和SL3-1雨量筒测得的分钟雨量进行一致性对比分析,结果表明:在不同降水量级中,激光雨滴谱仪和雨量筒都有比较好的一致性关系。当分钟雨量较大时(2 mm),激光雨滴谱仪测得的结果会出现偏大或者偏小的情况,这主要是由于测量原理产生的误差。以上结果表明激光雨滴谱仪是能够适应深圳市暴雨频发的天气条件的。     

标准雨量对比观测分析

统计整理了位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的东胜国家基准气候站1992—1998年标准雨量对比观测资料，并结合降水形态和降水时段的风速，分别进行了分析，结果表明：标准雨量器观测降水量较现行地面气象定时观测雨量器所测降水量平均偏多13．39％，其中降雨量平均偏多11．98％，降雪量平均偏多36．52％。并且随着降水时段风速的增大，标准雨量器观测降水偏多率也随之增大。     

湖南省雨滴谱仪与常规降水观测对比分析

湖南省97个国家气象站自2017年开始陆续安装了雨滴谱仪,2018年1月1日起进行平行观测。为分析评估其探测降水量的准确性,选取湖南省12个国家站2018年雨滴谱仪观测资料和自动站翻斗雨量计小时降水资料,从总体观测误差、不同降水量级下观测误差和累积降水量观测误差3个方面进行对比分析,结果表明：（1）雨滴谱仪小时降水量和翻斗雨量计小时降水量存在显著的相关性,R2平均为0.94,其中南岳站R2最低为0.90,浏阳站R2最高为0.98,12个站的小时降水量绝对偏差均值为0.34mm;（2）当小时降水量Rh<1.0mm时,各站雨滴谱仪降水量较翻斗雨量计降水量平均偏大0.05mm,且平均差值绝对值均在0.2mm以下;当1.0mm≤Rh<2.6mm时,大部分站点雨滴谱降水量均大于或与翻斗雨量计降水量相当;当2.6mm≤Rh<5.0mm时,株洲和南岳站雨滴谱降水量较翻斗雨量计降水量明显偏小,武冈和娄底站雨滴谱仪降水量则明显偏高;当5.0mm≤Rh<8.0mm时,除株洲和南岳站外,其它各站雨滴谱降水量均大于或与翻斗雨量计降水量相当;当8.0mm≤Rh<16.0mm 时,除株洲和南岳站雨滴谱仪降水量偏小外,其他各站雨滴谱仪降水量均较翻斗雨量计降水量偏大;当Rh≥16.0mm时,雨滴谱仪降水量偏差明显变大,平均偏差绝对值达到3.570mm;（3）雨滴谱仪累计降水量和翻斗雨量计累计降水量变化趋势基本一致,除汨罗和南岳站外,雨滴谱仪累计降水量常表现为偏多。通过分析可见,湖南省雨滴谱仪雨量观测有较好可靠性,可为强降水监测预警、人工影响天气及降水数据订正等提供数据支撑。     

激光雨滴谱仪探测降水与自动气象站观测降水的对比分析

东营市气象局激光雨滴谱仪于2012年投入应用,为评估分析其探测降水量的准确性,选取东营国家级气象观测站2012—2017年间46个月的自动气象站降水资料与激光雨滴谱仪观测资料,共计245个过程降水量、1 302个小时降水量数据,按不同降水量级对两种仪器观测资料进行对比分析,结果表明：1）过程降水小雨量级,激光雨滴谱仪较自动站平均偏多0.38 mm,降水量越大,差值越大;中雨量级两者差值较小,雨滴谱仪较自动站仅偏多0.24 mm;大雨量级,雨滴谱仪较自动站降水量明显偏少约2.8 mm;暴雨时雨滴谱仪较自动站常偏多。2）小时降水Rh＜2.5 mm时,雨滴谱仪较自动站偏多约0.1 mm;2.5 mm≤Rh≤4.9 mm时,激光雨滴谱仪与自动站降水量平均差值为0.0 mm;5.0 mm≤Rh≤16.0 mm时,雨滴谱仪较自动站常明显偏少,偏少值约0.9 mm;16.0 mm＜Rh≤20.0 mm时,两者降水量较接近;Rh＞20.0 mm时,雨滴谱仪较自动站可能出现极端偏多、偏少或两者相近情况。3）降雪时雨滴谱仪降雪量常明显偏多。4）雨滴谱仪和自动站过程累积降水量趋势较一致,且雨滴谱仪分钟降水量能较早反映出降水量峰值及降水强度的变化。通过分析可见,雨滴谱仪雨量数据有较好的可靠性,可在辅助降水现象观测与订正、人工影响天气效果评估和短临预报中发挥更大作用。     

广州降水现象自动与人工观测对比分析

以人工观测数据为标准,对降水类天气现象自动观测数据进行分析。首先利用两种观测手段所记录的降水起止时间,分析两者的时间吻合率与降水量、降水过程持续时间的相关性,结果表明相关性不大。其次,根据科学方法统计天气现象仪在不同雨强影响下对降水现象的捕获率,分析设备对降水现象的识别能力。结果表明:在不区分雨强的情况下,设备的降水捕获率达到97%,而且捕获率随雨强增大而逐步增大。最后,总结分析两种观测方法出现差异的原因,并提出加以改进的一些设想。     

降水现象仪与人工观测资料对比分析

选取4个设置于不同探测环境下的国家级气象站2017年9月—2018年6月降水天气现象仪和人工观测降水天气现象资料进行对比分析,统计了降水现象仪资料的完整性、准确性和一致性,得出如下结论:雨的捕获率较高,空报率、错报率、漏报率均较低,自动观测记录准确性最好;毛毛雨空报率最高,冰雹空报率次之,自动观测记录准确性较差;雪和雨夹雪准确性比较好,但是由于软件的bug,使空报率较高。自动观测天气现象的开始时间多晚于人工观测,结束时间多早于人工观测,致使自动观测记录时间偏短。     

中国南方地基雨量计观测与星载测雨雷达探测降水的比较分析

利用热带测雨卫星(TRMM)上搭载的测雨雷达(PR)探测结果和中国40°N以南地区约430个台站雨量计观测结果,分析研究了1998-2005年中国南方地区这两种降水资料气候分布的异同.研究结果表明两种降水资料在2.5°空间水平分辨率上,所描述的中国南方降水率气候分布在多年年平均和季平均上具有较好的一致性,但在降水率极值和极值区范围大小等细节上两者还存在一定的差异,主要是地面雨量计结果相对PR结果偏高,其中中同南方50%以上地区两者相差在1 mm/d以内、30%的地区两者相差在1-2 mm/d,夏季差异可超过2 mm/d.对两种降水资料差异的原因分析表明,地面雨量计空间分布密度是影响两者差异的决定性因素,当格子内雨量计超过6个时,两者的相关系数大于0.7;夏季两种降水资料的相关性都比其他季节差,不论格子内的雨量计数量多与少;对流降水多发地区,两种降水资料之间的差异大于层云降水多发地.利用PR探测结果对夏季青藏高原多年月平均降水率分布及高原东、西部的降水特点的分析表明,6月高原东部出现2 mm/d左右的降水区,而在7和8月1 mm/d的降水区域基本覆盖了除高原西部以外的整个高原,其中高原中部地区出现降水率近3mm/d的大值区.月降水距平的时间演变表明,高原降水偏少月份要多于偏多月份.     

祁连山一次地形云降水微物理特征飞机观测

祁连山是我国西北地区重要的生态屏障,地形云是祁连山主要降水云系,加强对祁连山云微物理过程的认识,对科学有效开展人工增雨作业、改善生态环境具有重要意义。利用2020年8月29日祁连山一次地形云降水过程的飞机观测数据,研究祁连山地区夏季云降水过程的微物理特征。此次降水过程云系呈明显的分层结构,云底高度为4000 m,整层含水量较丰富,云水大值区出现在4500~5300 m高度,与云滴高浓度区对应,云水含量主要由粒子直径为15~20 μm的云滴粒子贡献。小云粒子和大云粒子平均浓度分别为7.54 cm-3和0.86 cm-3,有效直径平均值分别为11.02 μm和198.11 μm,呈现出浓度小、直径大的特征。云系翻越祁连山过程中南北坡云微物理特征有明显变化,北坡（背风坡）粒子浓度、直径和液态水含量明显大于南坡（迎风坡）。祁连山地区不同高度小云粒子谱呈单峰型分布,Gamma分布可较好拟合直径小于50 μm的云滴谱,直径大于50 μm的云粒子谱更符合幂指数分布。凝华和聚并是冰相层冰雪晶的增长机制,混合层冰晶增长以贝吉龙过程为主,并伴有凇附和聚并生长。     

陕西降水现象仪与人工观测资料对比评估

利用陕西省99个地面气象观测站2018年1-12月降水现象仪观测记录和人工观测记录的平行资料,从数据完整性、准确性、一致性等方面进行全面分析评估,结果表明:陕西20站降水现象仪基本能满足业务需求,其余79站均需要延长平行观测时间。建议进一步完善仪器性能,优化相关数据处理软件。     

降水类天气现象自动与人工观测质量对比分析

选取2017年8月—2018年7月广西DSG1、DSG4和DSG5型降水类天气现象仪自动观测数据与人工观测数据,通过对比分析,研究降水类天气现象仪自动观测与人工观测数据质量的情况.结果表明,广西91个国家站点数据完整性好,设备年平均缺测率小于2％,DSG5型设备数据完整性最高(缺测率0.01％).DSG1、DSG4和D...     

称重式降水传感器观测数据对比分析

通过对2012-08-31-09-02西安一次强降水过程的降水量进行自动化连续观测和数据采集,采用数理统计的方法．以双翻斗降水传感器为参照,对无锡、华云、天津生产的三种称重式降水传感器捕获到的降水开始时间、结束时间、分钟及小时累计降水量等数据进行统计与分析。结果表明：三种称重式降水传感器的最大测量误差均达到技术规格要求;由于设备差异,四种降水传感器在第一次及最后一次捕获到降水的时间上存在约10min时间先后差异。指出各传感器在采集数据的完整性与准确性等方面的差异,为称重式降水传感器的应用与选型提供参考。     

新疆地区降水现象仪平行观测对比分析

本文根据103个新疆气象台站DSG5型降水现象仪自动观测数据与人工观测数据进行对比分析探讨,获得了降水现象仪主要性能的整体情况,揭示出降水现象仪降水类型识别能力的个体差异;通过对比结果,给出疑误结果及产生原因,全面了解降水现象仪的技术指标和仪器性能,旨在为生产仪器厂家提供信息。同时,结合本地出现的特殊情况,给出确定可信的解决方案,为新疆正在开展的降水现象自动观测提供技术参考,以获取更加科学可信的气象数据。     

3种测雨仪器降水观测差值的原因分析

利用本站气象资料特例及部分实验数据和观测工作中遇到的实际问题为理论依据,对虹吸式雨量计、自动站遥测雨量计和雨量器观测差值形成的原因进行分析,以期对降水量观测提供参考。     

地面式与标准式雨量器降水量对比观测

降水量是气象站的常规观测项目,按照地面气象观测规范,雨量器口必须保持水平,距地面高度70cm,我们称之为标准式雨量器。在研究农田水分平衡时,为了较精确地获得到达地表面的降水量,我们于1986—1988年在中国科学院北京大屯农业生态站气象站按装了地面式雨量器,雨量器的器口与地面同高。我们将后一种雨量器称之为地面式雨量器。用标准式和地面式雨量器同时观测降雨量。     

祁连山南麓汛期降水时空分布特征研究

利用1961—2019年祁连山南麓12个国家气象站汛期(5—9月)逐日降水资料,采用线性趋势、相关分析、ArcGIS空间分析和Morlet小波分析对祁连山南麓汛期降水时空分布特征进行分析研究.结果表明:(1)祁连山南麓汛期降水量呈显著增加趋势,降水日数呈减少趋势,7月降水量最多,8月降水强度最大.(2)汛期降水量、降水...     

酸雨自动观测与人工观测对比试验研究

选取2021年1月—2022年5月乌鲁木齐市国家基本气象站、2021年1月—2022年12月伊宁国家基本气象站以及2020年4—12月、2021 年1—8月、2022 年3—5月喀什国家基准气候站的酸雨观测数据共计206条,开展自动和人工酸雨观测对比试验,分析pH值和电导率（K值）之间的差异。研究结果表明：（1）在pH值和电导率的一致性方面,乌鲁木齐气象站和喀什气象站电导率的一致性明显大于pH值的一致性,乌鲁木齐气象站电导率和pH值数据均具有显著的线性正相关性,喀什气象站的电导率数据显示有较高的线性相关性,而pH值的相关性则具有中等线性相关性,而在伊宁气象站pH值和电导率的相关性都相对较弱;（2）在平行比对相关性方面,乌鲁木齐气象站的pH值和电导率的人工观测和自动观测结果具有较好的相关性,而喀什气象站的pH值人工观测和自动观测结果的相关性较差,伊宁气象站的降水的pH值和电导率的人工观测结果也与自动观测结果相关性较差;（3）人工观测和自动观测结果之间的差异可能是多种因素综合影响的结果,其中包括采样方式和观测方法的不同,以及观测时间的差异等,人工观测受制于观测人员的经验和操作水平,而自动观测则更加精确和稳定,此外,观测时间的不同也可能导致观测结果的差异,自动观测可以实时监测,避免了漏采或误采现象。